一種PVC材料用改性納米碳酸鈣的制作方法

本發明屬于改性納米材料領域，特別涉及一種pvc材料用改性納米碳酸鈣。

背景技術：

1、聚氯乙烯(pvc材料)作為世界上五大合成樹脂之一，具有價格低廉、原材料來源方便等優點，同時具備阻燃、耐腐蝕、絕緣、耐磨損等優良的綜合性能，在工業、農業和建材等領域有著諸多應用。但由于pvc的分子鏈間作用力較強,通過基體變形緩沖外部沖擊能的效應較弱，導致聚氯乙烯制品普遍存在耐熱性、熱穩定性、抗沖擊性能差的缺點，進一步限制了在各領域的應用，目前常采用化學交聯、接枝及共聚等方法和物理混合的方法將無機填料填加于聚氯乙烯樹脂中以此來提升制品的性能。

2、碳酸鈣是pvc塑料中最常用的填料，碳酸鈣填料的加入不僅可以降低pvc制品的制造成本,還可以提高pvc制品的硬度和剛性,改善pvc的耐候性能等。但未改性碳酸鈣粉體表面存在大量的羥基，從而呈現親水性，與親油性高分子有機聚合物等基料難以混合，出現團聚現象，限制了其在pvc的廣泛應用。

3、目前，國內外對碳酸鈣的表面改性主要有兩個途徑：使顆粒微細或超微細化；改進碳酸鈣的表面性能，使其由無機性向有機性轉變，提高與有機聚合物的相容性。然而微細化的碳酸鈣容易團聚，而且無法改變其表面親水疏油的性能。隨著目前pvc塑料工業發展迅速，人們對復合材料的需求不斷增長，因此需要進一步改善碳酸鈣的吸油性、分散性、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性、耐水性、阻燃性、防霉性等一系列性能，以滿足不斷進步的pvc塑料工業。

技術實現思路

1、本發明的目的在于克服現有技術的至少一個不足，提供一種pvc材料用改性納米碳酸鈣。

2、本發明所采取的技術方案是：

3、第一個方面，本發明提供一種pvc材料用改性納米碳酸鈣，所述改性納米碳酸鈣的制備方法包括以下步驟：向納米碳酸鈣中加入mpalhd改性劑進行乳化包覆反應，然后壓濾脫水干燥粉碎，即可得到所述pvc材料用改性納米碳酸鈣；

4、其中，所述mpalhd改性劑的制備方法包括以下步驟：

5、1)向l-乳酸中加入1,6-己二醇、引發劑及溶劑進行初步聚合反應，直至體系的酸值不再降低；

6、2)待步驟1)的反應體系降至常溫后，將乙酸酐加入至反應體系中進行再聚合反應，得到所述mpalhd改性劑。

7、在一些實例中，所述mpalhd改性劑添加量為納米碳酸鈣質量的3～5％。

8、在一些實例中，所述乳化包覆反應的溫度為70～90℃。

9、在一些實例中，所述乳化包覆反應的持續時間為0.5～1h。

10、在一些實例中，所述l-乳酸、1,6-己二醇、引發劑及溶劑的質量比為1：(0.6～0.8)：(0.01～0.015)：(0.2～0.3)。

11、在一些實例中，所述乙酸酐的質量為l-乳酸質量的1.15～1.20倍。

12、在一些實例中，所述初步聚合反應的反應溫度為125～135℃。

13、在一些實例中，所述再聚合反應的反應溫度小于或者等于80℃。

14、在一些實例中，所述納米碳酸鈣的比表面積為18～23m2/g。

15、第二個方面，本發明提供一種改性pvc材料，所述改性pvc材料的制備方法為：將pvc材料與第一個方面所述的改性納米碳酸鈣以及助劑進行混合、造粒和注塑，制成所述改性pvc材料。

16、本發明的有益效果是：本發明自主合成一種新型mpalhd改性劑，既能在水性溶液中良好分散納米碳酸鈣，又能賦予碳酸鈣與pvc基材良好的相容性，從而可以有效改善pvc/納米碳酸鈣復合材料的力學性能，且具有一定的塑化促進作用。

技術特征：

1.一種pvc材料用改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述改性納米碳酸鈣的制備方法包括以下步驟：向納米碳酸鈣中加入mpalhd改性劑進行乳化包覆反應，然后壓濾脫水干燥粉碎，即可得到所述pvc材料用改性納米碳酸鈣；

2.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述mpalhd改性劑添加量為納米碳酸鈣質量的3～5％。

3.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述乳化包覆反應的溫度為70～90℃。

4.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述乳化包覆反應的持續時間為0.5～1h。

5.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述l-乳酸、1,6-己二醇、引發劑及溶劑的質量比為1：(0.6～0.8)：(0.01～0.015)：(0.2～0.3)。

6.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述乙酸酐的質量為l-乳酸質量的1.15～1.20倍。

7.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述初步聚合反應的反應溫度為125～135℃。

8.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述再聚合反應的反應溫度小于或者等于80℃。

9.根據權利要求1所述的改性納米碳酸鈣，其特征在于，所述納米碳酸鈣的比表面積為18～23m2/g。

10.一種改性pvc材料，其特征在于，所述改性pvc材料的制備方法為：將pvc材料與權利要求1～9任一項所述的改性納米碳酸鈣以及助劑進行混合、造粒和注塑，制成所述改性pvc材料。

技術總結
本發明公開了一種PVC材料用改性納米碳酸鈣，所述改性納米碳酸鈣的制備方法包括以下步驟：向納米碳酸鈣中加入MPALHD改性劑進行乳化包覆反應，然后壓濾脫水干燥粉碎，即可得到所述PVC材料用改性納米碳酸鈣。本發明納米碳酸鈣的改性方法又能賦予碳酸鈣與PVC基材良好的相容性，從而可以有效改善PVC/納米碳酸鈣復合材料的力學性能，且具有一定的塑化促進作用。

技術研發人員：覃玲意,李智,童張法,廖丹葵,鐘玲萍,陳潔儀,李仁杰,齊俊杰
受保護的技術使用者：廣西碳酸鈣產業化工程院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21