石油石化科技

PVC纳米复合材料开发利用

2010-03-17　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

  [石油化工科技网2010年3月12日]   PVC具有诸多优异性能，但是其存在加工性能、冲击性能和热稳定性能差，特别是低温韧性较差的缺点，从而限制了其应用领域。其中采用纳米复合技术对PVC进行改性成为研究热点。目前开发出的PVC纳米复合材料主要有以下两种。
  （1）PVC/无机纳米粒子复合材料。常用的无机纳米粒子主要是纳米Si02和纳米CaC03等。无机纳米粒子与PVC复合前一般进行预处理，如采用钛酸酯偶联剂对纳米CaC03进行处理、纳米Si02颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMMA接枝包覆纳米CaC03、氯化聚乙烯(CPE)与纳米CaC03复合、纳米Si02/聚丙烯酸丁酯/PMMA"核-壳"型胶乳、纳米CaC03/PMMA/ACR复合材料等。采用以上方法处理的无机纳米粒子与PVC进行复合后，可以大大改善PVC硬度、韧性和缺口冲击强度等力学性能。
  (2)PVC/蒙脱土纳米复合材料。该复合材料主要采用熔融插层法和原位插层法制备。熔融插层法主要是借助机械剪切力的作用将聚合物熔体插层进入蒙脱土片层间，目前的研究开发工作主要体现在以下3个方面：①PVC直接与蒙脱土进行熔融插层，②PVC与有机改性的蒙脱土进行熔融插层，③PVC与有机蒙脱土及其改性剂或其他聚合物复合熔融插层。
  原位插层法是先将聚合物单体分散、插层进入蒙脱土片层中，然后原位聚合，由于蒙脱土片层间的亲水憎油性，单体很难插入层间，所以通常要对蒙脱土进行有机改性，改善层间微观环境，提高其亲油性，方能利于聚合物单体插入。其他PVC纳米复合材料，国内研究报道的有将无机纳米填料添加到PVC/炭黑复合抗静电材料中;熔融共混法制备PVC/钛酸钾晶须/弹性体复合材料;功能化多面体低聚半硅氧烷(POSS)纳米粒子与PVC复合等。尤其是PVC/POSS纳米复合材料将成为今后研究发展的方向之一。目前PVC纳米复合材料已经广泛应用于高档异型材、管材、抗菌功能性材料、抗静电材料、食品和医药包装材料等。