本發(fā)明涉及納米包裝用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米PVC無毒型材及其制備方法。

背景技術(shù)：

納米新包裝用材料配方是一門在100 納米以內(nèi)空間內(nèi)，通過自然更改直接排序原子與分子創(chuàng)造出來的新納米包裝用材料的項目。納米新包裝用材料與該領(lǐng)域是現(xiàn)代力量和現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新的起點,新的規(guī)律和原理的發(fā)現(xiàn)與全新的理念創(chuàng)設(shè)給予基礎(chǔ)科學，提供了新的機會,這會成為許多領(lǐng)域的重要改革新動力。納米新包裝用材料配方由于SAIZU細小,擁有很多奇特的性能。1988年Baibich 等第一次在納米Fe/ Cr MS里發(fā)現(xiàn)磁電阻變化率達到百分之五十,與一般的ME比起來要大一個級別,并且是負值的,各向一樣,稱作GMR 。之后還在納米體系的、隧道結(jié)和Perovskite結(jié)構(gòu)、顆粒膜中發(fā)現(xiàn)巨ME。里面Perovskite結(jié)構(gòu)在一九九三年是發(fā)現(xiàn)且具有極大ME,叫做CMR ,在隧道結(jié)中找到的為TMR。

納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級的薄膜?？捎糜冢簹怏w催化（如汽車尾氣處理）包裝用材料；過濾器包裝用材料；高密度磁記錄包裝用材料；光敏包裝用材料；平面顯示器包裝用材料；超導包裝用材料等。

納米技術(shù)作為一種最具有市場應(yīng)用潛力的新興科學技術(shù)，其潛在的重要性毋庸置疑，一些發(fā)達國家都投入大量的資金進行研究工作。如美國最早成立了納米研究中心，日本文教科部把納米技術(shù)，列為包裝用材料科學的四大重點研究開發(fā)項目之一。在德國，以漢堡大學和美因茨大學為納米技術(shù)研究中心，政府每年出資6500萬美元支持微系統(tǒng)的研究。在國內(nèi)，許多科研院所、高等院校也組織科研力量，開展納米技術(shù)的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：

但是，同國外發(fā)達國家的先進技術(shù)相比，我們還有很大的差距。德國科學技術(shù)部曾經(jīng)對納米技術(shù)未來市場潛力作過預(yù)測：他們認為到2000年，納米結(jié)構(gòu)器件市場容量將達到6375億美元，納米粉體、納米復(fù)合陶瓷以及其它納米復(fù)合包裝用材料市場容量將達到5457億美元，納米加工技術(shù)市場容量將達到442億美元，納米包裝用材料的評價技術(shù)市場容量將達到27.2億美元。并預(yù)測市場的突破口可能在信息、通訊、環(huán)境和醫(yī)藥等領(lǐng)域。

2011年10月19日歐盟委員會通過了對納米包裝用材料的定義，之后又對這一定義進行了解釋。根據(jù)歐盟委員會的定義，納米包裝用材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團塊狀天然或人工包裝用材料，這一基本顆粒的一個或多個三維尺寸在1納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個包裝用材料的所有顆?？倲?shù)中占50%以上。

1納米等于十億分之一米。在納米尺度上，一些包裝用材料具有很多特殊功能。納米包裝用材料已在人們的工作和生活中得到廣泛應(yīng)用。

納米技術(shù)基礎(chǔ)理論研究和新包裝用材料開發(fā)等應(yīng)用研究都得到了快速的發(fā)展，并且在傳統(tǒng)包裝用材料、醫(yī)療器材、電子設(shè)備、涂料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，除了納米粉體包裝用材料在美國、日本、中國等少數(shù)幾個國家初步實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)外，納米生物包裝用材料、納米電子器件包裝用材料、納米醫(yī)療診斷包裝用材料等產(chǎn)品仍處于開發(fā)研制階段。2010年全球納米新包裝用材料市場規(guī)模達22.3億美元，年增長率為14.8%。今后幾年，隨著各國對納米技術(shù)應(yīng)用研究投入的加大，納米新包裝用材料產(chǎn)業(yè)化進程將大大加快，市場規(guī)模將有放量增長。納米粉體包裝用材料中的納米莫來石、納米氧化鋅、納米氧化硅等幾個產(chǎn)品已形成一定的市場規(guī)模；納米粉體應(yīng)用廣泛的納米陶瓷包裝用材料、納米紡織包裝用材料、納米改性涂料等包裝用材料也已開發(fā)成功，并初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，納米粉體顆粒在醫(yī)療診斷制劑、微電子領(lǐng)域的應(yīng)用正加緊由實驗研究成果向產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)移。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種伸長率高、拉伸強度高、耐低溫和硬度高的納米PVC無毒型材及其制備方法，解決現(xiàn)有PVC包裝用材料硬度低和拉伸強度低等技術(shù)問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種納米PVC無毒型材，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米莫來石2.5-5.5份，硬脂酸1.5-3.5份，硬脂酸鋇1.5-3.5份，硬脂酸鈣2-6份，亞磷酸酯為0.5-1.5份，環(huán)氧大豆油1-5份，納米二氧化鈦4-8份，DIOP15-25份，活化碳酸鈣4-16份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒型材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米莫來石2.5份，硬脂酸1.5份，硬脂酸鋇1.5份，硬脂酸鈣2份，亞磷酸酯為0.5份，環(huán)氧大豆油1份，納米二氧化鈦4份，DIOP15份，活化碳酸鈣4份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒型材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米莫來石5.5份，硬脂酸3.5份，硬脂酸鋇3.5份，硬脂酸鈣6份，亞磷酸酯為1.5份，環(huán)氧大豆油5份，納米二氧化鈦8份，DIOP25份，活化碳酸鈣16份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒型材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米莫來石4.5份，硬脂酸2.5份，硬脂酸鋇2.5份，硬脂酸鈣4份，亞磷酸酯為1份，環(huán)氧大豆油3份，納米二氧化鈦6份，DIOP20份，活化碳酸鈣10份。

一種制備所述的納米PVC無毒型材的方法，步驟為：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC、納米莫來石、硬脂酸、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、亞磷酸酯、環(huán)氧大豆油、納米二氧化鈦、DIOP和活化碳酸鈣；

第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至85-105℃，加入剩余原料，捏合速度1750-1950r/min，捏合5-25min；

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為165-185℃，制得納米PVC無毒型材。

有益效果

本發(fā)明所述一種納米PVC無毒型材及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、拉伸強度4-5MPa，伸長率205-225%；2、撕裂強度115-135MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；3、原料資源豐富，邵氏硬度80-90；4、可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

具體實施方式

以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的描述，實施例僅用于對本發(fā)明進行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。

實施例1：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米莫來石2.5份，硬脂酸1.5份，硬脂酸鋇1.5份，硬脂酸鈣2份，亞磷酸酯為0.5份，環(huán)氧大豆油1份，納米二氧化鈦4份，DIOP15份，活化碳酸鈣4份。

第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至85℃，加入剩余原料，捏合速度1750r/min，捏合5min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為165℃，制得納米PVC無毒型材。

拉伸強度4MPa，伸長率205%；撕裂強度115MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度80；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

實施例2：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米莫來石5.5份，硬脂酸3.5份，硬脂酸鋇3.5份，硬脂酸鈣6份，亞磷酸酯為1.5份，環(huán)氧大豆油5份，納米二氧化鈦8份，DIOP25份，活化碳酸鈣16份。

第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至105℃，加入剩余原料，捏合速度1950r/min，捏合25min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為185℃，制得納米PVC無毒型材。

拉伸強度4.5MPa，伸長率215%；撕裂強度125MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度85；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

實施例3：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米莫來石4.5份，硬脂酸2.5份，硬脂酸鋇2.5份，硬脂酸鈣4份，亞磷酸酯為1份，環(huán)氧大豆油3份，納米二氧化鈦6份，DIOP20份，活化碳酸鈣10份。

第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至95℃，加入剩余原料，捏合速度1850r/min，捏合15min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為175℃，制得納米PVC無毒型材。

拉伸強度5MPa，伸長率225%；撕裂強度135MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度90；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。