专利名称：：纳米pvc改性剂及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种塑料改性剂，特别是涉及一种纳米PVC改性剂及其生产方法。二
背景技术：
：聚氯乙烯(PVC)材料具有刚性好、强度高、阻燃、耐腐蚀、电气绝缘性好，以及软硬可调等优点，但还存在加工性能差、缺口冲击强度和热变形温度低、热稳定性差等缺点，因此PVC塑料很难替代工程塑料，这使它的应用受到很大限制，这是目前市场需要解决的技术难题。抗冲击改性剂是PVC改性的一种非常重要的助剂，随着多年来PVC改性技术的发展，PVC用抗冲击改性剂逐渐开发出三大增韧体系CPE(氯化聚乙烯)体系、ACR(丙烯酸酯类)体系、EVA(乙烯-醋酸乙烯其聚物)体系。近年来，由于纳米材料的出现，人们已经采用无机纳米粒子来提高材料的力学性能。在现有技术中，已经有采用纳米碳酸钙与其它抗冲击改性剂来共同提高PVC冲击性能的报道。同时，在现有技术中，虽然也添加碳酸钙，但它一般是作为一种添加剂为降低成本及改善熔体强度,，而不是为了改善冲击性能，而且加入量大时会降低材料的冲击性能。进一步的研究虽然发现纳米碳酸钙也有部分提高冲击性能的作用，但是，它也必须与其它抗冲击改性剂共同使用。专利号为02120913.8的专利了提供一种PVC用纳米级抗冲击改性剂，包括纳米级碳酸钙、水和弹性体胶乳或长链脂肪酸，这些组份在普通高速混合机中进行混合即可。虽然该抗冲击改性剂用于PVC型材生产时，对PVC型材性能有一定改善，但仍有待于提高。三
发明内容本发明要解决的技术问题提供了一种强度高、化学性能稳定、耐高温、成本低的纳米PVC改性剂及其生产方法。本发明的技术方案一种纳米PVC改性剂，以重量百分比表示，成份中含有晶须硅50~70%、邻苯二甲酸二辛酯5~20%、耦合剂520%、分散剂5~20%和PVC树脂5~20%。所述成分中晶须硅55~65%、邻苯二甲酸二辛酯5~15%、耦合剂5~15%、分散剂5~15%和PVC树脂5~15%。所述耦合剂为硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酰氧基钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的任一种。所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙和石蜡中的任一种。所述成份中还含有碳酸钙5~10%。一种所述的纳米PVC改性剂的制备方法，按配方称取原料后，将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中，高速搅拌，直至物料温度升至11014(TC,转入冷却混合机中至温度降至407(TC时，出料；将物料投入造粒机，在15018(TC混炼造粒；然后磨粉后即得到纳米PVC改性剂。所述高速搅拌中物料温度升至120°C，在冷却混合机中至温度降至60°C。所述耦合剂为硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酰氧基钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的任选一种；所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙和石蜡中的任选一种。本发明的积极有益效果(1)本发明的纳米PVC改性剂，又称NPG-1型改性剂，是一种纤维形体结构功能性材料，外观纯白、强度高、化学性能稳定、耐高温、绝缘性好、吸油率低，是一种塑料改性用的功能性增强、增韧材料；本发明的PVC改性剂熔点高，耐火度达到172(TC，高温下不易分解，提高了PVC制品的阻燃性和热变形温度，主要用于有色PVC材料中。纳米PVC改性剂的性能如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>(2)本发明的PVC改性剂具有优良的分散性，可充分地分散于PVC树脂体系中，比电阻高，吸水率低，可安全用于电缆绝缘材料和电路等方面；该PVC改性剂可在各种有机溶剂及酸碱溶剂中保持性能稳定，提高了制品的抗老化性能，而价格只有短纤维的1/21/3，可降低产品成本。(3)本发明的方法制备的PVC改性剂添加于PVC材料中，可使制品具有良好的尺寸稳定性，提高刚性、韧性、耐热温度和绝缘性，提高制品的性价比。普通PVC材料随着钙粉的加入，其拉伸强度直线下降，抗冲击强度也降低较快;而本发明在现有PVC材料配方不变的情况下，添加20%左右本发明的改性剂替代PVC主料使用，其拉伸强度、耐温、抗冲击强度均有20-30%的提高，特别是产品的抗冲击强度可提高50%以上，而原料成本可降低200-300元/吨。(4)本发明的PVC改性剂的制备方法工艺简单，易于操作，投资较小，易于投产。具体实施例方式实施例一、纳米PVC改性剂配方以重量百分比表示，成份中晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯10%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯10%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺10%和PVC树脂10%。纳米PVC改性剂的制备方法按配方称取原料后，按PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中，高速搅拌，直至物料温度升至12(TC，转入冷却混合机中混合，至温度降至6(TC时，出料；将物料投入造粒机，在160'C混炼造粒；然后投入磨粉机磨粉后即得到纳米PVC改性剂。纳米PVC改性剂的使用PVC改性剂用于现有的PVC制品中，可替代PVC主料使用，添加比例为PVC主料的20~25%，本例为20%，按PVC配料捏合程序操作即可。具体过程为将PVC主料、PVC改性剂称量后，依次加入高速混合机中高速搅拌，至物料温度升至120'C时停止搅拌，转入冷却混合机中搅拌至物料温度为50"C左右时，出料、备用。实施例二、同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于纳米PVC改性剂配方晶须硅50%、邻苯二甲酸二辛酯5%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯20%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂20%。制备方法为将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中，以3000r/min的转速高速搅拌，直至物料温度升至ll(TC，转入冷却混合机中混合，至温度降至40'C时出料；在15(TC混炼造粒；然后磨粉即得到纳米PVC改性剂。纳米PVC改性剂的使用和实施例一不同的是，PVC改性剂可在PVC制品原配方中另外添加使用，添加比例为PVC制品原料的20W，应将PVC改性剂在原料冷却搅拌过程中加入，并按正常冷却搅拌程序操作即可。实施例三、同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于纳米PVC改性剂配方晶须硅70%、邻苯二甲酸二辛酯5%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂15%。制备方法为将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中，高速搅拌，直至物料温度升至14(TC，转入冷却混合机中混合，至温度降至70"C时出料；在18(TC混炼造粒；然后磨粉即得到纳米PVC改性剂。实施例四、同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于纳米PVC改性剂配方晶须硅55%、邻苯二甲酸二辛酯15%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺20%和PVC树脂5%。制备方法为将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中高速搅拌，直至物料温度升至115'C，转入冷却混合机中混合，至温度降至65'C时出料；在17(TC混炼造粒；然后磨粉即得到纳米PVC改性剂。实施例五、同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯8%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯18%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺8%和PVC树脂6%。制备方法为将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中高速搅拌，直至物料温度升至130'C，转入冷却混合机中混合，至温度降至55"C时出料；在17(TC混炼造粒；然后磨粉即得到纳米PVC改性剂。实施例六、同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于纳米PVC改性剂配方晶须硅65%、邻苯二甲酸二辛酯6%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺15%和PVC树脂9%。制备方法为将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中高速搅拌，直至物料温度升至125'C，转入冷却混合机中混合，至温度降至55"C时出料，在175-C混炼造粒；然后磨粉即得到纳米PVC改性剂。实施例七、纳米PVC改性剂配方晶须硅68%、邻苯二甲酸二辛酯7%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂15%。实施例八、纳米PVC改性剂配方晶须硅70%、邻苯二甲酸二辛酯6%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯8%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺6%和PVC树脂10%。实施例九、纳米PVC改性剂配方晶须硅58%、邻苯二甲酸二辛酯18%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯7%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺12%和PVC树脂5%。实施例十、纳米PVC改性剂配方晶须硅65%、邻苯二甲酸二辛酯16%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂9%。实施例十一、纳米PVC改性剂配方晶须硅50%、邻苯二甲酸二辛酯5%、耦合剂异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯15%、分散剂硬脂酸钡10%和PVC树脂20%。实施例十二、纳米PVC改性剂配方晶须硅50%、邻苯二甲酸二辛酯20%、耦合剂异丙基三油酰氧基钛酸酯5%、分散剂硬脂酸钡20%和PVC树脂5%。实施例十三、纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯17%、耦合剂异丙基三(十二垸基苯磺酰基)钛酸酯8%、分散剂硬脂酸钙8%和PVC树脂7%。实施例十四、纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯12%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯6%、分散剂硬脂酸钙10%和PVC树脂12%。实施例十五、纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯12%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯6%、分散剂固体石蜡10%、PVC树脂6。/。、碳酸钙6%。实施例十六、纳米PVC改性剂配方晶须硅55%、邻苯二甲酸二辛酯10%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯10%、分散剂固体石蜡10Q/。和PVC树脂5M、碳酸钙10%。实施例十七、纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯10%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯15%、分散剂液体石蜡5%和PVC树脂5%、碳酸钙5%。实施例十八、纳米PVC改性剂配方晶须硅65%、邻苯二甲酸二辛酯8%、耦合剂硬脂酰基钛酸异丙酯7%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂7%、碳酸钙8%。实施例十九、纳米PVC改性剂配方晶须硅60%、邻苯二甲酸二辛酯5%、耦合剂异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯5%、分散剂硬脂酸钡14。/。和PVC树脂10%、碳酸钙6%。实施例二十、纳米PVC改性剂配方晶须硅70%、邻苯二甲酸二辛酯5%、耦合剂异丙基三油酰氧基钛酸酯5%、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺5%和PVC树脂10%、碳酸铐5%。实施例七二十中，纳米PVC改性剂的制备方法同实施例一，原料中有碳酸钙时，和分散剂一同加入高速混合机即可；其使用方法与实施例一或实施例二相同，具体不再重述。权利要求1.一种纳米PVC改性剂，其特征是以重量百分比表示，成份中含有晶须硅50～70％、邻苯二甲酸二辛酯5～20％、耦合剂5～20％、分散剂5～20％和PVC树脂5～20％。2.根据权利要求1所述的纳米PVC改性剂，其特征是所述成分中晶须硅55~65%、邻苯二甲酸二辛酯515%、耦合剂515%、分散剂5~15%和PVC树脂5~15%。3.根据权利要求1所述的纳米PVC改性剂，其特征是所述耦合剂为硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酰氧基钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的任一种。4.根据权利要求1所述的纳米PVC改性剂，其特征是所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙和石蜡中的任一种。5.根据权利要求1所述的纳米PVC改性剂，其特征是所述成份中还含有碳酸转5~10%。6.—种权利要求1所述的纳米PVC改性剂的制备方法，其特征是所述按配方称取原料后，将PVC树脂、晶须硅、邻苯二甲酸二辛酯、耦合剂、分散剂依次加入高速混合机中，高速搅拌，直至物料温度升至11014(TC，转入冷却混合机中至温度降至407(TC时，出料；将物料投入造粒机，在15018(TC混炼造粒；然后磨粉后即得到纳米PVC改性剂。7.根据权利要求6所述的纳米PVC改性剂的制备方法，其特征是所述高速搅拌中物料温度升至120°C，在冷却混合机中至温度降至60°C。8.根据权利要求6所述的纳米PVC改性剂的制备方法，其特征是所述耦合剂为硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酰氧基钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的任一种；所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙和石蜡中的任一种。全文摘要本发明公开了一种纳米PVC改性剂及其生产方法。一种纳米PVC改性剂，以重量百分比表示，成份中含有晶须硅50～70％、邻苯二甲酸二辛酯5～20％、耦合剂5～20％、分散剂5～20％和PVC树脂5～20％。制备时将原料加入高速混合机中高速搅拌，直至物料温度升至110～140℃，转入冷却混合机中至温度降至40～70℃时，出料；在150～180℃混炼造粒；然后磨粉后即得到纳米PVC改性剂。本发明改性剂强度高、化学性能稳定、耐高温、绝缘性好、吸油率低，是一种塑料改性用的功能性增强、增韧材料；本发明的PVC改性剂熔点高，耐火度达到1720℃，提高了PVC制品的阻燃性和热变形温度，而原料成本较低；制备方法工艺简单，易于操作，投资小，易于投产。文档编号B29B7/00GK101429317SQ20081023151公开日2009年5月13日申请日期2008年12月25日优先权日2008年12月25日发明者蕾李,李拴成,樊海燕申请人:漯河科莱堡洁具配件有限公司