一種耐腐蝕導電導熱氯化聚氯乙烯樹脂材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及改性塑料領域，特別涉及一種耐腐蝕導電導熱氯化聚氯乙烯樹脂材料 及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 目前常用的導電導熱塑料通常是尼龍、PET等塑料添加導電、導熱介質加工而成， 具有較好的導電、導熱性能，但是其原料成本高，耐化學性能差，導電導熱性能低（通常體 積電阻率為IO5左右，導熱率3~4WAm.K)左右）。氯化聚氯乙烯（CPVC)是聚氯乙烯（PVC) 進一步氯化改性的產品，其氯含量一般為65 %~72 % (體積分數）。CPVC除了兼有PVC的 很多優(yōu)良性能外，其所具有的耐腐蝕性、耐熱性、可溶性、阻燃性、機械強度等均比PVC有較 大的提高，因而CPVC是性能優(yōu)良的新型材料，被廣泛用于建筑、化工、冶金、造船、電器、紡 織等領域。

【發(fā)明內容】

[0003] 針對現有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于：提供一種耐腐蝕導電導熱氯化 聚氯乙烯樹脂材料及其制備方法。
[0004] -種耐腐蝕導電導熱氯化聚氯乙烯樹脂材料，由以下組分按照重量分數制備而 成：
[0005] 氯含量為68~72%的改性氯化聚氯乙烯樹脂100份，導電導熱介質材料40~60 份，填充劑5~15份，抗沖擊改性劑8~15份，穩(wěn)定劑8~10份，增塑劑0~15份，抗氧 劑3~5份，紫外線吸收劑0. 2~0. 5份，螯合劑0. 5~1. 5份，潤滑劑0. 5~2. 5份。
[0006] 所述氯含量為68~72%的改性氯化聚氯乙烯樹脂由以下方法制備而成：
[0007] 1)聚合反應：在反應釜中加入無離子水，以及分散劑、助分散劑、消泡劑、緩沖劑、 穩(wěn)定劑、鏈調節(jié)劑，攪拌均勻，再加入納米銀，繼續(xù)攪拌并密封抽真空至-〇. 08~-0. 09MPa， 密閉條件下加入氯乙烯單體（VCM)和引發(fā)劑，攪拌升溫至40~60°C，反應釜壓力為0. 5~ I. IMPa，控制反應溫差±0. 5°C下反應10~20hr，待反應壓力下降0.1 MPa時加入終止劑繼 續(xù)反應30min ;
[0008] 2)步驟1)結束后抽真空至-0. 08~-0. 09MPa，并保持30min，回收多余單體；然 后再升溫至80~90°C，負壓煮沸2~3hr，排出殘余單體；
[0009] 3)氯化反應：排出殘余單體后將反應漿料放入離心機中脫水，并用無離子水沖洗 3遍，然后將脫水的物料放入氯化反應釜中，加入分散劑和表面活性劑，引發(fā)劑以及加工助 劑，加水稀釋至漿料濃度為8~15%，攪拌升溫至80°C通入氯氣，控制反應壓力為0. 2~ 0.3510^，以每分鐘上升0.25°0的速度升溫至110°0，期間勻速通入總通氯量的30%~ 40 %，然后以每分鐘上升0. 67°C的速度升溫至130°C，期間勻速通入總通氯量的10 %~ 20 %，保持130°C溫度3小時，通入總通氯量的40 %~50 %，反應結束后再保溫30分鐘后降 溫；待漿料溫度降至90°C時放入到水洗釜中進行后處理；
[0010] 4)將放入到水洗釜中的漿料用水清洗，待漿料PH值達到6~7時加入純堿升溫 至80°C~90°C進行中和，中和4~5小時后物料無氯化氫放出，降溫，離心脫水；然后將離 心脫水后的物料放入90~100°C的沸騰干燥床內干燥2~3hr。
[0011] 所述聚合反應中分散劑為醇解度為50~88的聚乙烯醇和/或甲基纖維素；
[0012] 所述聚合反應中助分散劑為醇解度為30~50的聚乙烯醇；
[0013] 所述聚合反應中消泡劑為聚硅氧烷、有機硅和聚醚中的一種或幾種；
[0014] 所述聚合反應中緩沖劑為氨水和/或碳酸氫銨；
[0015] 所述聚合反應中穩(wěn)定劑為有機錫和/或EDTA ;
[0016] 所述聚合反應中鏈調節(jié)劑為1-氯-1-碘烷、巰基乙醇和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的 一種或幾種；
[0017] 所述聚合反應中引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化特戊酸叔己酯、過氧化新庚酸叔 丁酯、過氧化新癸酸異丙苯酯和過氧化新癸酸叔丁酯等中的一種或幾種；
[0018] 所述聚合反應中終止劑為丙酮縮氨基硫脲（ATSC)、β -(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯 基）丙酸正十八碳醇酯、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚和哌啶醇氧化物中的一種或兩種。
[0019] 所述氯化反應分散劑為聚甲基丙烯酸鈉和/或2200目滑石粉；
[0020] 所述氯化反應表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯 磺酸鈉中的一種或幾種；
[0021] 所述氯化反應引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯和雙叔丁基過氧異丙基苯 中的一種或幾種；
[0022] 所述氯化反應加工助劑為苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯中的一種或幾種。
[0023] 所述導電導熱介質材料由改性碳納米管、改性石墨烯和改性氮化鋁組成；
[0024] 所述填充劑為碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉、二氧化硅、氧化鋁、陶土和玻璃纖維中的一 種或幾種；
[0025] 所述穩(wěn)定劑為鈣鋅穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑、稀土穩(wěn)定劑、硬脂酸鉛穩(wěn)定劑、水楊酸 鉛穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅穩(wěn)定劑、蓖麻酸鈣穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂穩(wěn)定劑、三鹽基硬脂酸鉛穩(wěn)定劑和 二鹽基領苯二甲酸鉛穩(wěn)定劑中的一種或幾種；
[0026] 所述抗沖擊改性劑為CPE、ACR、MBS、MABS、ABS、POE中的一種或幾種；
[0027] 所述增塑劑為DOA、DOP、DBP、芳烴油、多元醇、環(huán)氧大豆油和氯化石蠟中的一種或 幾種；
[0028] 所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑2246和抗氧劑1076中的一種或幾 種；
[0029] 所述紫外線吸收劑為三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD和OBS中的一種或幾種；
[0030] 所述螯合劑為亞磷酸三苯酯、亞磷酸苯二異辛酯和亞磷酸二苯辛酯中的一種或幾 種；
[0031] 所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、石蠟、硅油、單甘酯、聚乙烯蠟和氧化聚乙烯蠟中 的一種或幾種。
[0032] 碳納米管的制備
[0033] a、將催化劑溶于無水乙醇中制備催化劑前驅混合溶液，然后將混合溶液均勻涂抹 在基材表面，自然晾干，備用；
[0034] 所述催化劑為鎳或鎂的硝酸鹽；
[0035] 所述基材為銅或硅；
[0036] b、將上述基材放入直流等離子體化學氣相沉積設備中的沉積臺上，基材與沉積臺 間有錫絲；
[0037] c、關閉真空室抽真空，當真空度達到0.1 pa時，向真空室內通入氬氣和氫氣，流量 分別為2~4L/min和8~10L/min，啟動直流電弧，調節(jié)弧電流為100~130A，調節(jié)排氣閥 和真空室調節(jié)閥，使真空室內壓強穩(wěn)定在2500~4000Pa，反應5~15min，制得Ni/MgO催 化劑；
[0038] d、在保持氬氣流條件下，逐步減小氫氣流量至4~5L/min，然后通入碳氫化合物， 在2500~4000Pa壓力和700~1000°C下進行反應20~30min左右，在Ni/MgO表面即可 得到碳納米管，收集備用；
[0039] 所述碳氫化合物為天然氣、甲烷、乙烷、乙烯或乙炔；
[0040] 碳納米管改性
[0041] 將表面改性劑加入無離子水中，配制成30~40mg/ml的溶液，然后將制備的碳納 米管加入溶液中，采用功率為40~250W超聲波水浴處理，使