文献类型：科技成果

中文题名：纳米颗粒在复合聚氯乙烯制品中应用

登记号：9312005Y0669

完成人：李春忠[1];郑安呐[1];张玲[1];卢红[1];张祖钧[1];郑敏[1];牛建华[1];曹宏明[1];孙水升[1];陈雪花[1];王书忠[1];袁茂权[1];邵玮[1];丛德滋[1];章长明[1];干路平[1];朱希涛[1];程起林[1];李桂生[1];罗美芳[1];周智育[1];周秋玲[1];徐守芳[1];王海伦[1];

完成机构：[1]华东理工大学;

年份：2005

语种：中文

中文关键词：聚氯乙烯;纳米颗粒

摘要：在上海市纳米科技专项的支持下，华东理工大学开发了原位聚合-共混挤出加工制备无机纳米颗粒复合聚氯乙烯的技术，建立10L和50L规模的原位聚合装置，千吨/年规模的硬质聚氯乙烯管生产线和万吨/年规模的异型材生产线，制备了低成本、高性能的无机纳米颗粒/PVC复合材料，实现这种无机纳米颗粒/PVC复合材料制品的工业化生产。1.开发了纳米CaCO_3原位乳液聚合技术，在无机刚性颗粒表面以化学键形式键合一层柔性聚合物层，制备了“硬核软壳”的“核-壳”结构有机化无机刚性颗粒。利用10L和50L聚合装置制备得到性能优良的无机纳米颗粒（CaCO_3和SiO_2）复合聚氯乙烯树脂。原位纳米CaCO_3/PVC复合树脂的冲击性能随着改性纳米CaCO_3的加入有明显提高，在添加量为8%时达到20kJ/m^2，为纯PVC的6倍。2.研究纳米碳酸钙和纳米二氧化硅颗粒增韧聚氯乙烯复合材料微结构及性能。SEM揭示了钛酸酯处理的CaCO_3在PVC基体中均匀分散，分散尺度小于＜100nm，而且界面结合良好。硬脂酸处理的纳米碳酸钙填充份数为15phr时，聚氯乙烯材料的冲击性能达到最佳，是纯PVC的3倍多。发现纳米颗粒填充的聚氯乙烯的拉伸强度比微米和亚微米级颗粒填充的聚氯乙烯高3MPa。纳米SiO_2有增韧增强PVC的效果。开发了原位聚合－共混挤出纳米颗粒复合聚氯乙烯材料的制备技术，纳米SiO_2/PVC材料较之直接共混所得的材料有更好的拉伸和弯曲性能。3.研究了不同CaCO_3填充CPE/PVC体系，发现CPE和纳米CaCO_3有协同增韧PVC的作用，采用纳米碳酸钙替代微米碳酸钙时，可以极大地提高PVC的综合性能。在千吨/年规模的管材生产线上开发了纳米颗粒及微米纳米复配填充硬质聚氯乙烯管的配方及加工工艺，其中断裂伸长率提高到300%以上，拉伸屈服强度提高25%以上，纵向回缩率下降到60%以下，制造成本降低7%以上。在万吨/年规模异型材生产线上开发了纳米颗粒复合PVC的80推拉窗配方及加工工艺，其中拉伸强度、断裂伸长率和简支梁冲击强度均明显提高，而且生产的原料成本降低了1.5%，显示出良好的应用推广前景。