一種pvc樹脂專用納米改質劑的制備方法
【專利摘要】一種PVC樹脂專用納米改質劑的制備方法，屬于一種超細納米級無機化工原料的制備方法領域。其特征是制備該改質劑的具體物料組分按重量配比為：納米碳酸鈣按重量比為：92%-95%；高級脂肪酸按重量比為：3%-5%；分散劑按重量比為1%-3%。方法步驟（1）將未經過表面修飾且干燥的納米碳酸鈣，在110-115℃的高速捏合機，加熱三分鐘。（2）加入高級脂肪酸處理劑，再加入分散劑混合加熱三分鐘，出料即可。本發明中制得的改制劑，按照一定比例添加到PVC型材中，不但可以減少基礎成本的投入，并且可以適當提高PVC的韌性，熱變形溫度，且起到了增強補白的作用，應用市場范圍十分廣泛，且受到了下游客戶的一致好評。
【專利說明】—種PVC樹脂專用納米改質劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種超細納米級無機化工原料的制備方法領域，特別是涉及到一種專為PVC樹脂所使用的改質劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]中國的碳酸鈣資源豐富、分布廣泛，優質礦床遍及全國各地，并且碳酸鈣價格低廉，在國際石油價格持續走高的今天，用碳酸鈣作為填充材料無疑是一種節約能源的有效方式。納米碳酸鈣是指其粒度在0.01、.Ιμ--之間的產品。由于納米碳酸鈣粒子的超細化，其晶體結構和表面電子結構發生變化，產生普通碳酸鈣不具有的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子效應，在磁性、催化劑、光熱阻和熔點等方面與常規材料相比顯示出優越的性能。將其填充在橡膠、塑料中能使制品表面光艷，伸長度好，抗張力高，抗撕力強，耐彎曲，抗龜裂性能好，是優良的白色補強材料。因此，納米碳酸鈣從一出現就表現出產品的廣泛適用性和旺盛的市場需求。單純加入未修飾的納米碳酸鈣不容易分散，需要對納米碳酸鈣進行表面改性，調節表面酸堿平衡和表面疏水性，降低顆粒間的附聚力，改進其在基質中的分散性和分散穩定性可以顯著提高碳酸鈣與聚合物的化學親和力。
[0003]PVC樹脂是當今在世界范圍內應用最為廣泛的熱塑性塑料之一，由于生產工藝仍在不斷的研究創新，使得PVC成為通用樹脂中生產工藝最多的一種樹脂。因其制品具有良好的力學性能及電性能，且阻燃性、透明性、耐化學藥品性等性能優異，已被廣泛應用于建材、車輛、機械、電子、電器等諸多方面，特別是近年來在新型化學建材中的應用尤為迅速。由于PVC樹脂在加工性能和耐熱老化性能方面較其他通用塑料存在著一定的局限性，因此如何實現PVC樹脂高性能化的研究已引起了廣泛重視，比如不斷開發增塑劑、熱穩定劑的新品種或與其他聚合物單體共混改性等方法已取得了一定的進展。傳統的增韌改性方法是用橡膠等彈性體做改性劑來提高PVC樹脂的韌性，但往往是以犧牲PVC樹脂的強度、剛性、尺寸穩定性、耐熱性及可加工性為代價的。近年來應用無機納米粒子改性PVC樹脂已取得了顯著效果，展現了廣闊的市場前景。
[0004]輕質碳酸鈣，在PVC樹脂加工過程中作為填料使用己十分普遍，除了降低制品成本，還能在一定程度上提高PVC的熱穩定性，而納米碳酸鈣改性PVC樹脂材料以其展現的工程化特征而頗受市場關注。納米碳酸鈣納米碳酸鈣粒子作為填充物的加入，能在不損害PVC樹脂剛性的前提下，對PVC樹脂起到良好的增韌效果，同時也可使其強度、模量、熱變形溫度(HDT)、加工流變性能等得到改善，顯示了增強、增韌的復合效應。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是:提供一種有效的方法來制取納米級的改質劑作為PVC樹脂的填充材料所使用。
[0006]一種PVC樹脂專用納米改質劑的制備方法，其特征是:制備該改質劑的物料組分包括納米碳酸鈣，高級脂肪酸為硬脂酸、十六碳脂肪酸、十八碳脂肪酸中的任一種或任兩種，分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任兩種；該改質劑物料組分的重量百分比為納米碳酸鈣92%~95%，高級脂肪酸3%~5%，分散劑1%~3% ；
[0007]步驟一、將未經過表面修飾且干燥的納米碳酸鈣，置于已經升溫至110°C 15°C的捏合機中，加熱三分鐘；
[0008]步驟二、加入高級脂肪酸處理劑，硬脂酸、十六碳脂肪酸、十八碳脂肪酸中的任一種或任兩種；
[0009]步驟三、加入分散劑三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任兩種；
[0010]步驟四、將上述物料混合加熱三分鐘，出料即可。
[0011]所述的納米碳酸鈣粒徑在20nm-200nm，且其含水百分比低于0.3%。
[0012]有益效果:納米碳酸鈣是指其粒度在0.01-0.1 μ m之間的產品。由于納米碳酸鈣粒子的超細化，其晶體結構和表面電子結構發生變化，產生普通碳酸鈣不具有的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子效應，在磁性、催化劑、光熱阻和熔點等方面與常規材料相比顯示出優越的性能。將其填充在橡膠、塑料中能使制品表面光艷，伸長度好，抗張力高，抗撕力強，耐彎曲，抗龜裂性能好，是優良的白色補強材料。本發明中制得的PVC樹脂專用納米改制劑，將其按照一定比例添加到PVC型材中，不但可以減少基礎成本的投入，并且可以適當提高PVC的韌性，熱變形溫度，且起到了增強補白的作用，應用市場范圍十分廣泛，且受到了下游客戶的一致好評。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述。
[0014]實施例1
[0015]按照重量比稱取，納米碳酸鈣按重量比為:92% ;硬脂酸按重量比為:5% ;分散劑三乙基己基磷酸按重量比為:1%，分散劑十二烷基硫酸鈉按重量比為:2%。將納米碳酸鈣加入到捏合機中，溫度控制在100°C，混合加熱三分鐘，然后加入硬脂酸和分散劑，繼續混合三分鐘，出料即可。
[0016]實施例2
[0017]按照重量比稱取，納米碳酸鈣按重量比為:94% ;十六酸按重量比為:4% ;分散劑三乙基己基磷酸按重量比為:1%，分散劑甲基戊醇按重量比為:1%。將納米碳酸鈣加入到捏合機中，溫度控制在100°c，混合加熱三分鐘，然后加入十六酸和分散劑，繼續混合三分鐘，出料即可。
[0018]實施例3
[0019]按照重量比稱取，納米碳酸鈣按重量比為:95% ;十八酸按重量比為:2% ;分散劑聚丙烯酰胺按重量比為:2%，分散劑甲基戊醇按重量比為:1%。將納米碳酸鈣加入到捏合機中，溫度控制在100°C，混合加熱三分鐘，然后加入十八酸和分散劑，繼續混合三分鐘，出料即可。
[0020]實施例4
[0021]按照重量比稱取，納米碳酸鈣按重量比為:93%;硬脂酸按重量比為:5%;分散劑十二烷基硫酸鈉按重量比為:1%，分散劑聚丙烯酰胺按重量比為:1%。將納米碳酸鈣加入到捏合機中，溫度控制在100°c，混合加熱三分鐘，然后加入硬脂酸和分散劑，繼續混合三分鐘，出料即 可。
【權利要求】
1.一種PVC樹脂專用納米改質劑的制備方法，其特征是:制備該改質劑的物料組分包括納米碳酸鈣，高級脂肪酸為硬脂酸、十六碳脂肪酸、十八碳脂肪酸中的任一種或任兩種，分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任兩種；該改質劑物料組分的重量百分比為納米碳酸鈣92%-95%，高級脂肪酸3%-5%，分散劑1%-3% ； 步驟一、將未經過表面修飾且干燥的納米碳酸鈣，置于已經升溫至110°C -115°C的捏合機中，加熱三分鐘； 步驟二、加入高級脂肪酸處理劑，硬脂酸、十六碳脂肪酸、十八碳脂肪酸中的任一種或任兩種； 步驟三、加入分散劑三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任兩種； 步驟四、將上述物料混合加熱三分鐘，出料即可。
2.根據權利要求1所述的一種PVC樹脂專用納米改質劑的制備方法，其特征是:所述的納米碳酸鈣粒徑在20nm-200nm，且其含水百分比低于0.3%。
【文檔編號】C08K5/09GK103450587SQ201310028499
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年1月24日 優先權日:2013年1月24日
【發明者】邵群邦, 劉忠甫, 張楠奇, 李玲 申請人:長春天成高新納米復合材料有限公司