本發明涉及納米包裝用材料技術領域，尤其涉及一種納米PVC無毒管材及其制備方法。
背景技術：
納米新包裝用材料配方是一門在100 納米以內空間內，通過自然更改直接排序原子與分子創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域是現代力量和現代技術創新的起點,新的規律和原理的發現與全新的理念創設給予基礎科學，提供了新的機會,這會成為許多領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里發現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、隧道結和Perovskite結構、顆粒膜中發現巨ME。里面Perovskite結構在一九九三年是發現且具有極大ME,叫做CMR ,在隧道結中找到的為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。可用于：氣體催化（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。
納米技術作為一種最具有市場應用潛力的新興科學技術，其潛在的重要性毋庸置疑，一些發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，列為包裝用材料科學的四大重點研究開發項目之一。在德國，以漢堡大學和美因茨大學為納米技術研究中心，政府每年出資6500萬美元支持微系統的研究。在國內，許多科研院所、高等院校也組織科研力量，開展納米技術的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：
但是，同國外發達國家的先進技術相比，我們還有很大的差距。德國科學技術部曾經對納米技術未來市場潛力作過預測：他們認為到2000年，納米結構器件市場容量將達到6375億美元，納米粉體、納米復合陶瓷以及其它納米復合包裝用材料市場容量將達到5457億美元，納米加工技術市場容量將達到442億美元，納米包裝用材料的評價技術市場容量將達到27.2億美元。并預測市場的突破口可能在信息、通訊、環境和醫藥等領域。
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量在整個包裝用材料的所有顆粒總數中占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用。
納米技術基礎理論研究和新包裝用材料開發等應用研究都得到了快速的發展，并且在傳統包裝用材料、醫療器材、電子設備、涂料等行業得到了廣泛的應用。在產業化發展方面，除了納米粉體包裝用材料在美國、日本、中國等少數幾個國家初步實現規模生產外，納米生物包裝用材料、納米電子器件包裝用材料、納米醫療診斷包裝用材料等產品仍處于開發研制階段。2010年全球納米新包裝用材料市場規模達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應用研究投入的加大，納米新包裝用材料產業化進程將大大加快，市場規模將有放量增長。納米粉體包裝用材料中的納米氧化鐵粉、納米氧化鋅、納米氧化硅等幾個產品已形成一定的市場規模；納米粉體應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成功，并初步實現了產業化生產，納米粉體顆粒在醫療診斷制劑、微電子領域的應用正加緊由實驗研究成果向產品產業化生產方向轉移。
技術實現要素：
本發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無毒管材及其制備方法，解決現有PVC包裝用材料硬度低和拉伸強度低等技術問題。
本發明采用以下技術方案：一種納米PVC無毒管材，其原料按質量份數配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉3-7份，DOP30-50份，DBP10-30份，環氧大豆油3-7份，ACR-401為8-12份，納米碳酸鈣5-15份，硬脂酸鋅1-3份，復合穩定劑6-10份，活化碳酸鈣20-40份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質量份數配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉3份，DOP30份，DBP10份，環氧大豆油3份，ACR-401為8份，納米碳酸鈣5份，硬脂酸鋅1份，復合穩定劑6份，活化碳酸鈣20份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質量份數配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉7份，DOP50份，DBP30份，環氧大豆油7份，ACR-401為12份，納米碳酸鈣15份，硬脂酸鋅3份，復合穩定劑10份，活化碳酸鈣40份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質量份數配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉5份，DOP40份，DBP20份，環氧大豆油5份，ACR-401為10份，納米碳酸鈣10份，硬脂酸鋅2份，復合穩定劑8份，活化碳酸鈣30份。
一種制備所述的納米PVC無毒管材的方法，步驟為：
第一步：按照質量份數配比稱取PVC、納米氧化鐵粉、DOP、DBP、環氧大豆油、ACR-401、納米碳酸鈣、硬脂酸鋅、復合穩定劑和活化碳酸鈣；
第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至95-115℃，加入剩余原料，捏合速度1850-2050r/min，捏合15-35min；
第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為175-195℃，制得納米PVC無毒管材。
有益效果
本發明所述一種納米PVC無毒管材及其制備方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：1、拉伸強度4-4.8MPa，伸長率210-220%；2、撕裂強度120-130MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優良；3、原料資源豐富，邵氏硬度75-85；4、可以在各種極端環境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產并不斷代替現有包裝用材料。
具體實施方式
以下結合實例對本發明作進一步的描述，實施例僅用于對本發明進行說明，并不構成對權利要求范圍的限制，本領域技術人員可以想到的其他替代手段，均在本發明權利要求范圍內。
實施例1：
第一步：按照質量份數配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉3份，DOP30份，DBP10份，環氧大豆油3份，ACR-401為8份，納米碳酸鈣5份，硬脂酸鋅1份，復合穩定劑6份，活化碳酸鈣20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無毒管材。
拉伸強度4MPa，伸長率210%；撕裂強度120MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優良；原料資源豐富，邵氏硬度75；可以在各種極端環境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產并不斷代替現有包裝用材料。
實施例2：
第一步：按照質量份數配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉7份，DOP50份，DBP30份，環氧大豆油7份，ACR-401為12份，納米碳酸鈣15份，硬脂酸鋅3份，復合穩定劑10份，活化碳酸鈣40份。
第二步：將PVC投入高速捏合機中，升溫至115℃，加入剩余原料，捏合速度2050r/min，捏合35min。
第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機中，擠出溫度為195℃，制得納米PVC無毒管材。
拉伸強度4.4MPa，伸長率215%；撕裂強度125MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優良；原料資源豐富，邵氏硬度80；可以在各種極端環境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產并不斷代替現有包裝用材料。
實施例3：
第一步：按照質量份數配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉5份，DOP40份，DBP20份，環氧大豆油5份，ACR-401為10份，納米碳酸鈣10份，硬脂酸鋅2份，復合穩定劑8份，活化碳酸鈣30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無毒管材。
拉伸強度4.8MPa，伸長率220%；撕裂強度130MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優良；原料資源豐富，邵氏硬度85；可以在各種極端環境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產并不斷代替現有包裝用材料。