利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，涉及装饰材料技术领域，本发明专利技术以PVC/NBR作为基体，通过制备和添加功能纳米粉体以及添加多种助剂制得PVC/NBR装饰材料，所制功能纳米粉体解决了层状无机物作为填料时与聚合物之间存在的相容性和分散性差的问题，使无机填料均匀分散于聚合物中从而有效发挥其填充作用，同时能够减少填料的用量，优化所制材料的应用性能。

【技术实现步骤摘要】
利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法
：本专利技术涉及装饰材料
，具体涉及一种利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法。
技术介绍
：PVC，即聚氯乙烯，是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，PVC材料可以呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。NBR，即丁腈橡胶，主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，在汽车、航空、石油等行业中成为不必可少的弹性材料。本专利技术以PVC和NBR作为基体，使所制复合材料兼具PVC和NBR的独特优势，同时互相弥补各自的缺陷，并通过添加功能助剂来制备高性能PVC/NBR装饰材料。另外，由于层状无机物的结构特性，使其作为功能填料时无法在聚合物中均匀分散，因此本专利技术还需解决层状无机物这一技术问题。只有层状无机物晶片在聚合物中充分剥离，均匀分散，才能获得高性能的复合材料。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，通过对层状无机物的超细化处理和改性处理制得功能纳米粉体，使得层状无机物与PVC/NBR基体有良好的相容性、反应性和层解离性，从而改善所制PVC/NBR装饰材料的应用性能。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，包括以下制备步骤：(1)将层状无机物置于烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到超细粉体；(2)将步骤(1)制备的超细粉体加入高速混合机中，预热后加入七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖，加热混合，然后利用球磨机进行研磨处理，得到功能纳米粉体；(3)将PVC、缚酸剂和步骤(2)制备的功能纳米粉体加入双螺杆挤出机中，熔融反应，挤出造粒，得到PVC预混料；(4)将NBR、步骤(3)制备的PVC预混料、炭黑、无卤复合阻燃剂和热稳定剂加入高速混合机中，混合均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出成型，得到PVC/NBR装饰材料。所述层状无机物选自高岭土、云母、黏土、层状双金属氢氧化物中的至少一种。所述超细粉体、七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖的质量比为100:20-80。所述超细层状无机物的粒径为5-20μm。所述功能纳米粉体的粒径为30-50nm。所述PVC、缚酸剂、功能纳米粉体的质量比为100:1-15:10-50。所述缚酸剂选自吡啶、咪唑、N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲胺基吡啶中的至少一种。所述步骤(3)中双螺杆挤出机的工作温度为155-205℃，步骤(4)中双螺杆挤出机的工作温度为180-230℃。所述NBR、PVC预混料、炭黑、无卤复合阻燃剂、热稳定剂的质量比为50:30-60:10-30:0.5-5:0.5-5。所述PVC的聚合度为700-1300。所述NBR为丙烯腈和丁二烯的共聚物，丙烯腈含量为20-50wt％。所述无卤复合阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、微胶囊化红磷中的至少一种。所述热稳定剂选自有机锡类稳定剂、金属皂类稳定剂、铅盐类稳定剂中的至少一种。本专利技术先通过干燥和超细化处理制备超细粉体，再以七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖作为改性剂，采用物理包覆方式对粉体进行表面改性制得功能纳米粉体，改善了无机物作为填料时与聚合物的相容性和在聚合物中的分散性，并且功能纳米粉体由于表面存在巯基，可以与PVC结构中的氯发生亲核反应，将无机物锚定到PVC大分子链上，从而优化最终所制复合材料的应用性能。本专利技术步骤(1)中的超细化处理是利用机械力来实现层状无机物的粉碎、片层滑移和剥离，为了强化超细化处理的效果，本专利技术还在超细化处理时添加了适量的水解聚马来酸酐，水解聚马来酸酐的添加一方面能够加速超细化处理对片层无机物的剥离，另一方面还能降低无机物的界面张力，以利于后续七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖的物理包覆改性处理。将上述技术方案中的步骤(1)替换为“将层状无机物和水解聚马来酸酐混合后置于烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到超细粉体”，其余步骤同上述技术方案。所述层状无机物、水解聚马来酸酐的质量比为100:1-10。本专利技术的有益效果是：本专利技术以PVC/NBR作为基体，通过制备和添加功能纳米粉体以及添加多种助剂制得PVC/NBR装饰材料，所制功能纳米粉体解决了层状无机物作为填料时与聚合物之间存在的相容性和分散性差的问题，使无机填料均匀分散于聚合物中从而有效发挥其填充作用，同时能够减少填料的用量，优化所制材料的应用性能。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。高岭土购自内蒙古伊东高岭土有限责任公司的煅烧高岭土；七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖根据专利CN201410157538.3实施例1的方法合成得到，熔点158-159℃；PVC购自武汉鑫动益化工有限公司的SG5聚氯乙烯树脂；NBR购自上海缘橡实业有限公司的N230S丁腈橡胶，丙烯腈含量为35wt％。实施例1(1)将高岭土置于100℃烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到平均粒径15μm的超细粉体。(2)将步骤(1)制备的100份超细粉体加入高速混合机中，预热至80℃后加入30份七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖，加热至120℃后在转速1000r/min下混合10min，然后利用球磨机进行研磨处理24h，得到平均粒径为35nm的功能纳米粉体。对功能纳米粉体进行红外光谱分析，在1048cm-1处发现C-S-C键的吸收峰。(3)将100份PVC、10份咪唑和步骤(2)制备的35份功能纳米粉体加入双螺杆挤出机中，熔融反应，一区165℃，二区180℃，三区200℃，四区200℃，五区180℃，挤出造粒，得到PVC预混料。(4)将50份NBR、步骤(3)制备的50份PVC预混料、15份炭黑、2份氢氧化镁、1份硼酸锌和1份R201有机锡热稳定剂加入高速混合机中，在转速1000r/min下混合15min后送入双螺杆挤出机中，熔融共混，一区190℃，二区210℃，三区225℃，四区220℃，五区205℃，挤出成型，得到PVC/NBR装饰材料。实施例2实施例2与实施例1的PVC/NBR装饰材料制备方法相同，区别之处是将功能纳米粉体的用量调整至30份。(1)将高岭土置于100℃烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到平均粒径15μm的超细粉体。(2)将步骤(1)制备的100份超细粉体加入高速混合机中，预热至80℃后加入30份七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖，加热至120℃后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，其特征在于：包括以下制备步骤：/n(1)将层状无机物置于烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到超细粉体；/n(2)将步骤(1)制备的超细粉体加入高速混合机中，预热后加入七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖，加热混合，然后利用球磨机进行研磨处理，得到功能纳米粉体；/n(3)将PVC、缚酸剂和步骤(2)制备的功能纳米粉体加入双螺杆挤出机中，熔融反应，挤出造粒，得到PVC预混料；/n(4)将NBR、步骤(3)制备的PVC预混料、炭黑、无卤复合阻燃剂和热稳定剂加入高速混合机中，混合均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出成型，得到PVC/NBR装饰材料。/n

【技术特征摘要】
1.利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
(1)将层状无机物置于烘箱中干燥至恒重，再利用气流粉碎机进行超细化处理，得到超细粉体；
(2)将步骤(1)制备的超细粉体加入高速混合机中，预热后加入七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖，加热混合，然后利用球磨机进行研磨处理，得到功能纳米粉体；
(3)将PVC、缚酸剂和步骤(2)制备的功能纳米粉体加入双螺杆挤出机中，熔融反应，挤出造粒，得到PVC预混料；
(4)将NBR、步骤(3)制备的PVC预混料、炭黑、无卤复合阻燃剂和热稳定剂加入高速混合机中，混合均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出成型，得到PVC/NBR装饰材料。


2.根据权利要求1所述的利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，其特征在于：所述层状无机物选自高岭土、云母、黏土、层状双金属氢氧化物中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，其特征在于：所述超细粉体、七-O-乙酰基-1-巯基-β-D-麦芽糖的质量比为100:20-80。


4.根据权利要求1所述的利用纳米粉体制备高性能PVC/NBR装饰材料的方法，其特征在于：所述超细层状无机物的粒径为5-20μm；所述功能纳米粉体的粒径为30-50nm。


5.根据权利要求1所述的利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖殿业，饶保东，肖殿飞，
申请(专利权)人：界首市鑫豪塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34