一种PVC再生聚氯乙烯塑料及其制备方法与流程

一种pvc再生聚氯乙烯塑料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及pvc再生塑料制造技术领域，具体涉及一种pvc再生聚氯乙烯塑料及其制备方法。

背景技术：

2.聚氯乙烯(polyvinyl chloride)，英文简称pvc，是氯乙烯单体(vcm)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。pvc曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
3.现有的废旧pvc塑料的再生加工大多需要多种工序，但现有的工序中的设备大多分开，导致加工时需要将物料运送到不同地方进行加工，耽误加工时间和进度，加工过程中产生的废气导致加工环境较差，同时现有的废旧pvc塑料再生后性能较差，现设计一种利用废旧pvc塑料再生高性能再生pvc塑料的方法来解决目前所遇到的技术问题。

技术实现要素：

4.本发明为了解决上述的技术问题，提供一种从内而外实现多层次改性和增强的高刚强度、高拉升性能、耐热耐火耐高温的pvc再生聚氯乙烯塑料及其制备方法。
5.为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种pvc再生聚氯乙烯塑料，包括有pvc塑料基材，pvc塑料基材的外表面包裹有编织碳纤维层，编织碳纤维层的外表面涂覆有阻燃耐热层。
7.作为优选的，pvc塑料基材包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料40-55％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维5-15％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维5-10％，铝合金超短纤维5-10％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺2-5％，有机稀土2-3％，氧化石墨烯2.5-10％，膨胀石墨纳米粉1.5-8％，cao
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tio22-4.5％，柠檬酸三正丁酯1-2.5％，马来酸二正辛基锡1-2.5％，乙氧基化烷基胺1-2.5％，草酸铝1-5％，填料10-25％。
8.作为优选的，填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30-45％、陶瓷纤维微粉30-45％、锆复合硅微粉10-15％、红蛭石微粉10-15％和冰晶石微粉5-15％。
9.作为优选的，铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米si 0.3％-1.2％、mn 0.3％-0.6％、mo 0.05％-0.10％、nd 0.03％-0.09％、v 0.05％-0.09％、sc 0.02％-0.03％、la 0.03％-0.07％、cu 0.4％-0.9％、zn 0.2％-0.5％、cr 0.3％-0.6％、fe 0.5％-1.5％、ru 0.02％-0.05％、石墨烯和碳纳米管的混合物1.5％-3.0％，铝合金孕育剂0.2％-0.6％，ti 15.0％-30.0％、余量为al。
10.作为优选的，编织碳纤维层为稀土改性聚酰亚胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯撑苯并二噁唑编织碳纤维、稀土改性聚2,2
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间苯撑-5,5
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二苯并咪唑编织碳纤维、稀土改性
聚间苯二甲酰间苯二胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯二甲酰对苯二胺编织碳纤维、超高分子量聚乙烯编织碳纤维中的一种。
11.作为优选的，阻燃耐热层包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉20-35％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉10-25％，陶瓷纤维微粉20-45％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶20-45％。
12.作为优选的，编织碳纤维层厚度为pvc塑料基材厚度的1/20-1/10，且为阻燃耐热层厚度的2-5倍。
13.一种如上所述的pvc再生聚氯乙烯塑料的制备方法，具体包括有以下步骤：
14.s1.配料：将组成pvc塑料基材的原料按照百分比进行准确称量，将氧化石墨烯、膨胀石墨纳米粉、cao
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tio2、草酸铝、填料先混合均匀后进行粉碎处理，将加入再生聚氯乙烯塑料、有机稀土、柠檬酸三正丁酯、马来酸二正辛基锡、乙氧基化烷基胺于搅拌釜中混合均匀；
15.加入4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺搅拌5-10min后再加入铝合金超短纤维、石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维、石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维，继续搅拌至所有原料混合均匀；
16.s2.捏炼：将原料转入至捏炼机中，捏炼温度设置为150-180℃，捏炼时间为20-35min，捏炼后将原料过100-200目筛网，过筛后的原料再次混合进行二次捏炼，捏炼温度为160-180℃，捏炼时间为15-25min；
17.s3.混炼：将捏炼后的原料转入到混炼机中，混炼温度设置为160-220℃，混炼时间为15-250min，混炼结束后趁热转入到挤出机中；
18.s4.挤出：设置挤出机挤出温度为80-150℃，设置挤出速度为80-200cm/min，将pvc塑料基材挤出为半固态制品，并对其冲切成所需的尺寸；
19.s5.成型：将编织碳纤维层的多股碳纤维正交编织覆盖在pvc塑料基材的外表面，保证编织碳纤维层厚度为pvc塑料基材厚度的1/20-1/10，再在编织碳纤维层的外表面涂附阻燃耐热层即可得到。
20.本发明的有益效果：本发明通过将常规的pvc塑料基材进行多层次改性处理，在pvc塑料片的表面包裹有功能材料编制碳纤维，以提高pvc塑料基材的整体性能，再在编制碳纤维的表面涂附高性能的阻燃耐热耐高温材料，进而保护内层不被高温高热所破坏，整体上提升了pvc塑料的拉升强度、强刚度、耐热耐高温性能，使得最终生产得到的pvc材料具有更多更强的性能，在pvc塑料内部填埋高性能超短纤维，使得pvc塑料基材的性能也能够显著提升而区别于常规的pvc塑料，实现pvc再生塑料的从内而外的整体提升和改性，以满足不同场合的需求和市场要求，具有显著优良的应用价值。
附图说明
21.图1为本发明的pvc再生聚氯乙烯塑料的剖面结构示意图。
22.图中：1、减振阻尼基材；2、编织碳纤维层；3、阻燃耐热层。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.请参照图1所示，一种pvc再生聚氯乙烯塑料，包括有pvc塑料基材1，pvc塑料基材1的外表面包裹有编织碳纤维层2，编织碳纤维层2的外表面涂覆有阻燃耐热层3。
26.请参照图1所示，一种pvc再生聚氯乙烯塑料，pvc塑料基材1包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料(75％废塑料为主)55％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维5％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维5％，铝合金超短纤维5％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺2-％，有机稀土2％，氧化石墨烯2.5％，膨胀石墨纳米粉1.5％，cao
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tio22％，柠檬酸三正丁酯1％，马来酸二正辛基锡1％，乙氧基化烷基胺1％，草酸铝1％，填料16％。
27.进一步地，填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶45％、陶瓷纤维微粉30％、锆复合硅微粉10％、红蛭石微粉10％和冰晶石微粉5％。
28.进一步地，铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米si 0.3％、mn 0.3％、mo 0.05％、nd 0.03％、v 0.05％、sc 0.02％、la 0.03％、cu 0.4％、zn 0.2％、cr 0.3％、fe 0.5％、ru 0.02％、石墨烯和碳纳米管的混合物1.5％，铝合金孕育剂0.2％，ti 25.0％、余量为al。
29.请参照图1所示，一种pvc再生聚氯乙烯塑料，编织碳纤维层2为稀土改性聚酰亚胺编织碳纤维。
30.请参照图1所示，一种pvc再生聚氯乙烯塑料，阻燃耐热层3包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉35％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉25％，陶瓷纤维微粉20％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶20％。
31.更进一步地，编织碳纤维层2厚度为pvc塑料基材1厚度的1/10，且为阻燃耐热层3厚度的5倍。
32.实施例2
33.本实施例与实施例1的不同之处在于：
34.pvc塑料基材1包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料(75％废塑料为主)40％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维15％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维10％，铝合金超短纤维10％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺2％，有机稀土2％，氧化石墨烯2.5％，膨胀石墨纳米粉1.5％，cao
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tio22％，柠檬酸三正丁酯1％，马来酸二正辛基锡1％，乙氧基化烷基胺1％，草酸铝1％，填料11％。
35.填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30％、陶瓷纤维微粉45％、锆复合硅微粉10％、红蛭石微粉10％和冰晶石微粉5％。
36.铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米si 1.2％、mn 0.6％、mo 0.10％、nd 0.09％、v 0.09％、sc 0.03％、la 0.07％、cu 0.9％、zn 0.5％、cr 0.6％、fe 1.5％、ru 0.05％、石墨烯和碳纳米管的混合物3.0％，铝合金孕育剂0.6％，ti 30.0％、余量为al。
37.编织碳纤维层2为稀土改性聚2,2
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间苯撑-5,5
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二苯并咪唑编织碳纤维。
38.阻燃耐热层3包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉30％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉20％，陶瓷纤维微粉20％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30％。
39.编织碳纤维层2厚度为pvc塑料基材1厚度的1/20，且为阻燃耐热层3厚度的2倍。
40.实施例3
41.本实施例与实施例1、2的不同之处在于：
42.pvc塑料基材1包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料(75％废塑料为主)40％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维5％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维5％，铝合金超短纤维5％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺3％，有机稀土3％，氧化石墨烯2.5％，膨胀石墨纳米粉1.5％，cao
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tio24.5％，柠檬酸三正丁酯2.5％，马来酸二正辛基锡1％，乙氧基化烷基胺1％，草酸铝1％，填料25％。
43.填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30％、陶瓷纤维微粉30％、锆复合硅微粉10％、红蛭石微粉15％和冰晶石微粉15％。
44.铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米si 0.3％、mn 0.6％、mo 0.10％、nd 0.09％、v 0.09％、sc 0.03％、la 0.07％、cu 0.9％、zn 0.5％、cr 0.6％、fe 1.5％、ru 0.05％、石墨烯和碳纳米管的混合物1.5％，铝合金孕育剂0.6％，ti 25.0％、余量为al。
45.编织碳纤维层2为超高分子量聚乙烯编织碳纤维。
46.阻燃耐热层3包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉35％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉20％，陶瓷纤维微粉20％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶25％。
47.编织碳纤维层2厚度为pvc塑料基材1厚度的1/15，且为阻燃耐热层3厚度的3倍。
48.一种如上述实施例中的pvc再生聚氯乙烯塑料的制备方法，具体包括有以下步骤：
49.s1.配料：将组成pvc塑料基材1的原料按照百分比进行准确称量，将氧化石墨烯、膨胀石墨纳米粉、cao
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tio2、草酸铝、填料先混合均匀后进行粉碎处理，将加入再生聚氯乙烯塑料、有机稀土、柠檬酸三正丁酯、马来酸二正辛基锡、乙氧基化烷基胺于搅拌釜中混合均匀；
50.加入4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺搅拌5-10min后再加入铝合金超短纤维、石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维、石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维，继续搅拌至所有原料混合均匀；
51.s2.捏炼：将原料转入至捏炼机中，捏炼温度设置为150-180℃，捏炼时间为20-35min，捏炼后将原料过100-200目筛网，过筛后的原料再次混合进行二次捏炼，捏炼温度为160-180℃，捏炼时间为15-25min；
52.s3.混炼：将捏炼后的原料转入到混炼机中，混炼温度设置为160-220℃，混炼时间为15-250min，混炼结束后趁热转入到挤出机中；
53.s4.挤出：设置挤出机挤出温度为80-150℃，设置挤出速度为80-200cm/min，将pvc塑料基材1挤出为半固态制品，并对其冲切成所需的尺寸；
54.s5.成型：将编织碳纤维层2的多股碳纤维正交编织覆盖在pvc塑料基材1的外表面，保证编织碳纤维层2厚度为pvc塑料基材1厚度的1/20-1/10，再在编织碳纤维层2的外表面涂附阻燃耐热层3即可得到。
55.在本发明中，本发明通过将常规的pvc塑料基材进行多层次改性处理，在pvc塑料
片的表面包裹有功能材料编制碳纤维，以提高pvc塑料基材的整体性能，再在编制碳纤维的表面涂附高性能的阻燃耐热耐高温材料，进而保护内层不被高温高热所破坏，整体上提升了pvc塑料的拉升强度、强刚度、耐热耐高温性能，使得最终生产得到的pvc材料具有更多更强的性能，在pvc塑料内部填埋高性能超短纤维，使得pvc塑料基材的性能也能够显著提升而区别于常规的pvc塑料，实现pvc再生塑料的从内而外的整体提升和改性，以满足不同场合的需求和市场要求，具有显著优良的应用价值。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，包括有pvc塑料基材(1)，pvc塑料基材(1)的外表面包裹有编织碳纤维层(2)，所述编织碳纤维层(2)的外表面涂覆有阻燃耐热层(3)；所述pvc塑料基材(1)包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料40-55％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维5-15％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维5-10％，铝合金超短纤维5-10％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺2-5％，有机稀土2-3％，氧化石墨烯2.5-10％，膨胀石墨纳米粉1.5-8％，cao
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tio22-4.5％，柠檬酸三正丁酯1-2.5％，马来酸二正辛基锡1-2.5％，乙氧基化烷基胺1-2.5％，草酸铝1-5％，填料10-25％。2.根据权利要求1所述的pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30-45％、陶瓷纤维微粉30-45％、锆复合硅微粉10-15％、红蛭石微粉10-15％和冰晶石微粉5-15％。3.根据权利要求1所述的pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米si 0.3％-1.2％、mn 0.3％-0.6％、mo 0.05％-0.10％、nd 0.03％-0.09％、v 0.05％-0.09％、sc 0.02％-0.03％、la 0.03％-0.07％、cu0.4％-0.9％、zn 0.2％-0.5％、cr 0.3％-0.6％、fe 0.5％-1.5％、ru 0.02％-0.05％、石墨烯和碳纳米管的混合物1.5％-3.0％，铝合金孕育剂0.2％-0.6％，ti 15.0％-30.0％、余量为al。4.根据权利要求1所述的pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述编织碳纤维层(2)为稀土改性聚酰亚胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯撑苯并二噁唑编织碳纤维、稀土改性聚2,2
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间苯撑-5,5
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二苯并咪唑编织碳纤维、稀土改性聚间苯二甲酰间苯二胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯二甲酰对苯二胺编织碳纤维、超高分子量聚乙烯编织碳纤维中的一种。5.根据权利要求1所述的pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述阻燃耐热层(3)包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉20-35％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉10-25％，陶瓷纤维微粉20-45％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶20-45％。6.根据权利要求1或5或6所述的pvc再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述编织碳纤维层(2)厚度为pvc塑料基材(1)厚度的1/20-1/10，且为阻燃耐热层(3)厚度的2-5倍。7.一种如权利要求1所述的pvc再生聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于，具体包括有以下步骤：s1.配料：将组成pvc塑料基材(1)的原料按照百分比进行准确称量，将氧化石墨烯、膨胀石墨纳米粉、cao
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feo(oh)
·
tio2、草酸铝、填料先混合均匀后进行粉碎处理，将加入再生聚氯乙烯塑料、有机稀土、柠檬酸三正丁酯、马来酸二正辛基锡、乙氧基化烷基胺于搅拌釜中混合均匀；加入4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺搅拌5-10min后再加入铝合金超短纤维、石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维、石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维，继续搅拌至所有原料混合均匀；s2.捏炼：将原料转入至捏炼机中，捏炼温度设置为150-180℃，捏炼时间为20-35min，捏炼后将原料过100-200目筛网，过筛后的原料再次混合进行二次捏炼，捏炼温度为160-180℃，捏炼时间为15-25min；s3.混炼：将捏炼后的原料转入到混炼机中，混炼温度设置为160-220℃，混炼时间为15-250min，混炼结束后趁热转入到挤出机中；
s4.挤出：设置挤出机挤出温度为80-150℃，设置挤出速度为80-200cm/min，将pvc塑料基材(1)挤出为半固态制品，并对其冲切成所需的尺寸；s5.成型：将编织碳纤维层(2)的多股碳纤维正交编织覆盖在pvc塑料基材(1)的外表面，保证编织碳纤维层(2)厚度为pvc塑料基材(1)厚度的1/20-1/10，再在编织碳纤维层(2)的外表面涂附阻燃耐热层(3)即可得到。

技术总结

本发明提供了一种PVC再生聚氯乙烯塑料及其制备方法，包括有PVC塑料基材，PVC塑料基材的外表面包裹有编织碳纤维层，编织碳纤维层的外表面涂覆有阻燃耐热层。本发明通过将常规的PVC塑料基材进行多层次改性处理，在PVC塑料片的表面包裹有功能材料编制碳纤维，以提高PVC塑料基材的整体性能，再在编制碳纤维的表面涂附高性能的阻燃耐热耐高温材料，进而保护内层不被高温高热所破坏，整体上提升了PVC塑料的拉升强度、强刚度、耐热耐高温性能，使得最终生产得到的PVC材料具有更多更强的性能，在PVC塑料内部填埋高性能超短纤维，使得PVC塑料基材的性能也能够显著提升而区别于常规的PVC塑料，实现PVC再生塑料的从内而外整体性能的提升和改性，显著提升产品品质。显著提升产品品质。显著提升产品品质。