專利名稱：一種發(fā)泡upvc塑料管材及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡UPVC塑料管材及其制備工藝，屬塑料加工技術(shù)領(lǐng)域。
由于PVC發(fā)泡塑料具有低噪音、節(jié)省材料等優(yōu)點，因此常被用來制做PVC發(fā)泡管材，但由于PVC本身的分子結(jié)構(gòu)特性，表現(xiàn)為強極性和主鏈單鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)空間位阻大，耐低溫性差，易碎，耐候性差，為此常用加入增韌劑來進行改性，但卻以犧牲PVC剛性為代價，所以無論采用一步法還是二步法進行生產(chǎn)，由于未加入工程塑料，沒有進行微交聯(lián)和高填充，因此其綜合性能未能發(fā)生顯著改善；同時國內(nèi)外采用的配方大都是采用鉛鹽體系，不僅衛(wèi)生性能差，且對人體有害，力學(xué)性能也較差。
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，通過微交聯(lián)、加入多種助劑，采用一步法生產(chǎn)工藝，提供一種抗沖性，拉伸強度、耐候性均有較大提高的無毒的發(fā)泡UPVC塑料管材。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種發(fā)泡UPVC塑料管材的制備工藝。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實現(xiàn)的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，它含有(按重量份計)PVC樹脂40-60份，穩(wěn)定劑1-4份，發(fā)泡劑0.5-8，丙烯酸樹脂1-4份，工程塑料3-10份，增容劑1-4份，增韌劑3-4份，交聯(lián)劑0.5-4份，潤滑劑0.5-2份，填充劑10-30份。
所述的穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑中的任意一種。
所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、戊次甲基四胺中的任意一種或兩種的混合物。
所述的工程塑料為ABS、聚碳酸醋、聚酰胺中的任意一種或兩種以上的混合物。
所述的增韌劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丁腈橡膠、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物中的任意一種或兩種以上的混合物。
所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二乙烯基苯的任意一種。
所述的潤滑劑為石蠟、硬脂酸、聚乙烯蠟中的任意一種。
所述的填充劑為碳酸鈣、滑石粉、石英粉、高嶺土、云母中的任意一種或兩種以上的混合物。
所述的增容劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物、EPDM中的任意一種或兩種以上的混合物。
本發(fā)明的發(fā)泡UPVC塑料中還可含有活性納米材料0.5-5份。
本發(fā)明的一種發(fā)泡UPVC塑料的制備工藝，其步驟依序為a、將填充劑進行活化處理，制成活性填充劑，備用；b、取1/3量的PVC樹脂，加入穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、丙烯酸樹脂、工程塑料、增韌劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、增容劑、活性填充劑，攪拌均勻，再加入剩余的PVC樹脂，在100-125℃的溫度下高溫捏合；c、將上述混合物冷卻至30-40℃；d、將上述混合物置入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶10-36口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶2-5機筒溫度輸送段180-190℃壓縮段175-185℃熔融段170-180℃計量段170-180℃合流芯160-180℃機 頭160-180℃口 模190-210℃。
本發(fā)明通過微交聯(lián)使PVC分子間形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子間縱橫向作用力更趨于平衡，使抗沖性、拉伸強度、耐候性提高，加入高填充和工程塑料、活性納米材料等助劑，使UPVC塑料管材的剛性和穩(wěn)定性提高。本發(fā)明打破傳統(tǒng)的鉛鹽體系而采用無毒穩(wěn)定劑進行發(fā)泡，使之成為無毒衛(wèi)生的綠色原料。對用本發(fā)明發(fā)泡UPVC原料制成的Φ110×3.2mm塑料管材進行國標(biāo)測試，結(jié)果為拉伸強變＞40Mpa，比未交聯(lián)發(fā)泡管材高15-35％；環(huán)剛度S2＞9.5，比未交聯(lián)發(fā)泡管材高10-20％；0℃落錘沖擊試驗，落錘重量3kg，沖擊高度2m，100％通過，優(yōu)于國標(biāo)UPVC實心管材5-6倍，比未交聯(lián)發(fā)泡管材高15-50％，熱變形溫度比實心管材和普通發(fā)泡管材高10℃以上。
為了便于理解與實施，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行更進一步的說明。
實施例1
取碳酸鈣90kg，滑石粉90kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取200kg的PVC樹脂，加入稀土穩(wěn)定劑28kg，偶氮二甲酰胺15kg，戊次甲基四胺5kg，丙烯酸樹脂30kg，ABS 40kg，聚碳酸酯40kg，氯化聚乙烯30kg，過氧化二異丙苯15kg，硬脂酸15kg，乙烯-醋酸乙烯共聚物40kg，活性納米材料二氧化鈦5kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入400kg的PVC樹脂，在115℃的溫度高溫捏合，然后冷卻至40℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶30口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶5機筒溫度輸送段188℃壓縮段180℃熔融段175℃計量段170℃合流芯170℃機 頭175℃口 模200℃。
實施例2取碳酸鈣120kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取130kg的PVC樹脂，加入有機錫穩(wěn)定劑24kg，偶氮二甲酰胺5kg，丙烯酸樹脂20kg，ABS 67kg，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物18kg，乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物17kg，過氧化苯甲酰40kg，聚乙烯蠟14kg，乙烯-醋酸乙烯共聚物15kg，乙烯-丙烯酸酯共聚物15kg，活性納米材料二氧化硅12kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入270kg的PVC樹脂，在100℃的溫度下高溫捏合，然后冷卻至35℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶22口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶4機簡溫度輸送段185℃壓縮段178℃熔融段170℃計量段170℃
合流芯160℃機 頭165℃口 模200℃。
實施例3取碳酸鈣60kg，滑石粉60kg，石英粉60kg，高嶺土60kg，云母60kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取170kg的PVC樹脂，加入有機錫穩(wěn)定劑35kg，戊次甲基四胺30kg，丙烯酸樹脂40kg，ABS40kg，聚碳酸酯30kg，聚酰胺30kg，氯化聚乙烯10kg，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10kg，丁腈橡膠10kg，乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物10kg，二乙烯基苯35kg，石蠟20kg，乙烯-醋酸乙烯共聚物10kg，乙烯-丙烯酸醋共聚物10kg，甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物10kg，商品EPDM 10kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入330kg的PVC樹脂，在125℃的溫度下高溫捏合，然后冷卻至40℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶36口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶5機筒溫度輸送段190℃壓縮段185℃熔融段180℃計量段175℃合流芯180℃機 頭180℃口 模210℃。
實施例4取碳酸鈣70kg，滑石粉60kg，高嶺土60kg，云母60kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取150kg的PVC樹脂，加入稀土穩(wěn)定劑10kg，偶氮二甲酰胺60kg，丙烯酸樹脂15kg，聚碳酸酯30kg，氯化聚乙烯15kg，丁腈橡膠13kg，乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物10kg，過氧化苯甲酰20kg，石蠟5kg，甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物8kg，商品EPDM7kg，活性納米材料碳酸鈣50kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入300kg的PVC樹脂，在120℃的溫度下高溫捏合，然后冷卻至35℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶20口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶2機筒溫度輸送段180℃壓縮段175℃熔融段172℃計量段170℃合流芯165℃機 頭165℃口 模190℃。
實施例5取碳酸鈣62.5kg，滑石粉60kg，石英粉60kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取170kg的PVC樹脂，加入有機錫穩(wěn)定劑25kg，偶氮二甲酰胺30kg，丙烯酸樹脂20kg，聚碳酸酯35kg、聚酰胺32kg，氯化聚乙烯20kg，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物15kg，過氧化二異丙苯30kg，硬脂酸14.5kg，乙烯-醋酸乙烯共聚物8kg，乙烯-丙烯酸醋共聚物9kg，甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物8kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入330kg的PVC樹脂，在110℃的溫度下高溫捏合，然后冷卻至30℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶15口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶3機筒溫度輸送段190℃壓縮段185℃熔融段180℃計量段180℃合流芯172℃機 頭180℃口 模205℃。
實施例6取滑石粉100kg，按照常規(guī)工藝進行活化處理，制成活性填充劑，備用；取180kg的PVC樹脂，加入有機錫穩(wěn)定劑40kg，偶氮二甲酰胺40kg，戊次甲基四胺40kg，丙烯酸樹脂10kg，聚酰胺50kg，甲基丙烯酸甲醋-丁二烯-苯乙烯共聚物32kg，二乙烯基苯5kg，聚乙烯蠟10kg，EPDM 10kg和備用的活性填充劑，攪拌均勻，再加入370kg的PVC樹脂，在105℃的溫度下高溫捏合，然后冷卻至30℃；將上述混合物放入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，擠出機參數(shù)為模頭壓縮比S1∶ S2=1∶10口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶4機筒溫度輸送段185℃壓縮段175℃熔融段170℃計量段170℃合流芯160℃機 頭160℃口 模195℃。
本發(fā)明發(fā)泡UPVC塑料管材具有無鉛、無增塑、高拉伸強度、高抗沖性等特點，經(jīng)測試，其綜合性能均比未交聯(lián)UPVC發(fā)泡管材或有增塑PVC塑料管材的綜合性能有很大的提高。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)泡UPVC塑料管材，它含有(按重量份計)PVC樹脂40-60份，穩(wěn)定劑1-4份，發(fā)泡劑0.5-8份，丙烯酸樹脂1-4份，工程塑料3-10份，增容劑1-4份，增韌劑3-4份，交聯(lián)劑0.5-4份，潤滑劑0.5-2份，填充劑10-30份。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述組分的含量為(按重量份計)PVC樹脂45-55份，穩(wěn)定劑2.4-2.8份，發(fā)泡劑2-6份，丙烯酸樹脂1.5-3份，工程塑料5-8份，增容劑1.5-3份，增韌劑3.2-3.8份，交聯(lián)劑1.5-3.5份，潤滑劑1-1.5份，填充劑12-25份。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述組分的含量為(按重量份計)PVC樹脂50份，穩(wěn)定劑2.5份，發(fā)泡劑3份，丙烯酸樹脂2份，工程塑料6.7份，增容劑2.5份，增韌劑3.5份，交聯(lián)劑3份，潤滑劑1.45份，填充劑18.25份。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑中的任意一種。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、戊次甲基四胺中的任意一種或兩種的混合物。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的工程塑料為ABS、聚碳酸醋、聚酰胺中的任意一種或兩種以上的混合物。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的增韌劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、丁腈橡膠、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物中的任意一種或兩種以上的混合物。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二乙烯基苯的任意一種。
9.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的潤滑劑為石蠟、硬脂酸、聚乙烯蠟中的任意一種。
10.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的填充劑為碳酸鈣、滑石粉、石英粉、高嶺土、云母中的任意一種或兩種以上的混合物。
11.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的增容劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸醋共聚物、甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物、EPDM中的任意一種或兩種以上的混合物。
12.按照權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，它還含有活性納米材料0.5-5份。
13.按照權(quán)利要求12所述的一種發(fā)泡UPVC塑料管材，其特征在于，所述的活性納米材料為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣中的任意一種。
14.按照權(quán)利要求1-13所述的任意一種發(fā)泡UPVC塑料管材的制備工藝，其步驟依序為a、將填充劑進行活化處理，制成活性填充劑，備用；b、取1/3量的PVC樹脂，加入穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、丙烯酸樹脂、工程塑料、增韌劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、增容劑、活性填充劑，攪拌均勻，再加入剩余的PVC樹脂，在100-125℃的溫度下高溫捏合；c、將上述混合物冷卻至30-40℃；d、將上述混合物置入超錐形雙螺桿擠出機中，采用一步法制作塑料管材，參數(shù)為模頭壓縮比S1∶S2=1∶10-36口模直徑與模頭平直部分長度比為D∶L=1∶2-5機筒溫度輸送段180-190℃壓縮段175-185℃熔融段170-180℃計量段170-180℃合流芯160-180℃機 頭160-180℃口 模190-210℃。
15.按照權(quán)利要求14所述的制備工藝，其特征在于，在步驟(b)中還可加入活性納米材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)泡UPVC塑料管材及其制備工藝,它含有PVC樹脂40—60份,穩(wěn)定劑1—4份,發(fā)泡劑0.5—8,丙烯酸樹脂1—4份,工程塑料3—10份,增容劑1—4份,增韌劑3—4份,交聯(lián)劑0.5—4份,潤滑劑0.5—2份,填充劑10—30份,采用一步法擠出生產(chǎn)工藝制成高性能的發(fā)泡UPVC塑料管材,該管材的剛度、抗沖性、耐候性、拉伸強度等性能均超過現(xiàn)有的發(fā)泡UPVC塑料管材。
文檔編號C08J9/00GK1304957SQ0012396
公開日2001年7月25日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者張雙全, 黃學(xué)倫, 王永選, 王錫臣, 于好興, 黃志誠 申請人:招遠(yuǎn)市海星塑料廠