一種提高軟質PVC中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法與流程

2023-07-25 23:26:46

本發明涉及聚氯乙烯加工技術領域，尤其涉及一種提高軟質pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法。

背景技術：

聚氯乙烯(pvc)是五大通用塑料之一，應用於人造革、電纜、玩具、鞋材等領域，用途廣，用量大，但聚氯乙烯分子鏈間相互作用力大，需要在加工過程中加入大量增塑劑以降低大分子鏈間相互作用，達到改善加工性能、軟化製品的目的。目前常用的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類、檸檬酸酯類、聚酯類和環氧脂肪酸酯類，其中鄰苯二甲酸酯類增塑劑性能最好、用量最大，但因其生理毒性，已被歐、美等發達國家禁用或限用；檸檬酸酯類增塑劑環境友好，但閃點偏低，塑化效率較差；而環氧脂肪酸酯類是基於天然動植物油脂改性的綠色增塑劑，具有價格低廉、無毒、環境友好的特點，被認為是鄰苯二甲酸酯類增塑劑的理想替代品，但環氧脂肪酸酯類增塑劑耐遷移性差，其進一步推廣使用也受到限制。

《caco3粒子對pvc膜材中增塑劑遷移的抑制作用》一文中通過使用納米活性和超細重質caco3來抑制pvc複合膜材料中增塑劑的遷移，利用熱氧化、sem、萬能材料試驗機對複合膜進行測試，分析添加caco3粒子對複合膜材料的力學性能的影響。結果表明，caco3粒子可有效抑制複合膜中增塑劑的析出。然而由於在基體中加入碳酸鈣粒子時，容易聚集在一起，降低了塑化劑的耐遷移性，同時也會對pvc的力學性能造成一定的影響，這就需要通過工藝改性添加表面改性後的無機粒子，能夠在pvc基體中具有良好的分散性，抑制增塑劑的遷移，同時不會降低pvc的力學性能。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種提高軟質pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種提高軟質pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，包括以下具體步驟：

（1）將適量的蒸餾水加入到三口燒瓶中，將其置於超聲振蕩器中，加熱至60-65℃，加入適量的鈦酸酯偶聯劑tc-f待用；

（2）將相同物質的量無水氯化鈣與碳酸銨溶於相同體積的蒸餾水中，然後與以同等速度滴加到步驟（1）體系中，滴加完畢後攪拌反應30-40分鐘，反應完畢後抽濾，用蒸餾水洗滌2-3次，將濾餅真空乾燥，得到改性的活性碳酸鈣；

（3）將pvc粉、pvc糊樹脂與環氧脂肪酸甲酯充分混合後溶脹於總量2-2.5倍量的丙酮中，然後加入步驟（2）得到的產物，送入高速混合機中攪拌10-15分鐘，得到pvc漿料，最後將pvc漿料製成不同的產品。

一種提高pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，步驟（1）所述的鈦酸酯偶聯劑tc-f的添加量為無水氯化鈣與碳酸銨總量的1.25%。

一種提高pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，步驟（1）所述的超聲振蕩器的功率為250w。

一種提高pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，步驟（2）所述的攪拌速度為200-300轉/分。

一種提高pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，步驟（3）所述的高速混合機的攪拌速度為1000-1200轉/分。

一種提高pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，步驟（3）所述的pvc粉、pvc糊樹脂、環氧脂肪酸甲酯與改性的活性碳酸鈣的質量比為5:5:5:3。

本發明的優點是：本發明將合成與改性一體化，製備納米活性碳酸鈣，通過機械攪拌加熱、超聲輔助工藝將鈦酸酯偶聯劑tc-f用於納米活性碳酸鈣的表面改性，通過合理控制攪拌速度、反應溫度，能減少粒子的二次團聚，生成小粒徑的碳酸鈣，同時強烈的剪切作用使溶液中微晶顆粒碰撞能增加，進而使吸附不很牢固的微晶散開，所以不易形成大顆粒的晶體，有利於超細粒子的產生。

本發明將改性的活性碳酸鈣添加到pvc與環氧脂肪酸甲酯的共混體系中，通過高速混合，環氧脂肪酸甲酯易與活性碳酸鈣的表面通過不飽和鍵結合，而活性碳酸鈣在聚合物中相對穩定，使環氧脂肪酸甲酯的分子鏈的運動受到限制，進而抑制了其在pvc中的遷移，該方法可以有效提高pvc製品的使用壽命及生理安全性能。

具體實施方式

一種提高軟質pvc中環氧脂肪酸甲酯耐遷移性的方法，包括以下具體步驟：

（1）將60ml的蒸餾水加入到三口燒瓶中，將其置於超聲振蕩器中，加熱至60℃並以250w的功率超聲狀態下加入0.78g鈦酸酯偶聯劑tc-f待用；

（2）將0.3mol的無水氯化鈣與0.3mol的碳酸銨分別溶於600ml的蒸餾水中，然後與以同等速度滴加到步驟（1）體系中，滴加完畢後以200轉/分的速度攪拌反應30分鐘，反應完畢後抽濾，用蒸餾水洗滌2次，將濾餅真空乾燥，得到改性的活性碳酸鈣；

（3）將50gpvc粉、50gpvc糊樹脂與50g環氧脂肪酸甲酯充分混合後溶脹於總量2倍量的丙酮中，然後加入步驟（2）得到的產物，送入高速混合機中以1000轉/分的速度攪拌10分鐘，得到pvc漿料，最後將pvc漿料製成不同的產品。