專利名稱：一種高性能聚氯乙烯合金管材及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能聚氯乙烯合金管材及其制備工藝，屬于聚氯乙烯管材技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塑料管材具有不腐蝕、衛(wèi)生性能好、易于安裝等特點，在我國得到了大力推廣，替代傳統(tǒng)的鍍鋅鐵管已是大勢所趨。塑料給水管材按材料分主要包括PVC、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，由于PVC管道與其它聚烯烴管道相比具有強度高、阻燃性能好、高環(huán)剛度、價格較低等優(yōu)點，得到廣泛的應(yīng)用。硬質(zhì)PVC管材低溫韌性差，耐磨性差，在運輸、裝卸過程中容易出現(xiàn)劃痕、暗傷，形成應(yīng)力集中導(dǎo)致管材容易在試壓和使用過程中破裂，縮短了管材使用壽命；抗沖改性聚氯·乙烯管材具有一定的低溫韌性，但耐負(fù)壓能力較硬質(zhì)PVC管材低，也沒有解決硬質(zhì)PVC管材耐磨性差的缺點，適用范圍受到限制。本發(fā)明PVC合金管材除了應(yīng)用于供水、排水、還可以應(yīng)用于石油輸送、礦砂輸送及要求耐老化及耐磨性能較高的特殊領(lǐng)域。該管材實現(xiàn)了更高水平的剛韌平衡，強度更高、韌性更好。低溫脆化點在-30°C。其耐磨性能按照QB/T2668-2004《超高分子量聚乙烯管材》試驗結(jié)果為O. 5%，已接近超高分子量聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，本發(fā)明提供了一種高性能聚氯乙烯合金管材及其制備工藝，該管材具有高強度、高韌性、耐低溫、耐老化及耐磨性能。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種高性能聚氯乙烯合金管材，由以下重量份比的原料制成聚氯乙烯樹脂100份、粉末狀氟橡膠10 50份、穩(wěn)定劑O. 2 10. O份、納米級助劑I 20份、加工助劑O. 2 10. O份、潤滑劑O. I 10份、著色劑O. 01-5份，所述納米級助劑為納米級碳酸鈣或/和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。所述的高性能聚氯乙烯合金管材，優(yōu)選由以下重量份比的原料制成聚氯乙烯樹脂100份、粉末狀氟橡膠20-30份、穩(wěn)定劑O. 5 5. O份、納米級助劑2 8份、加工助劑O. 2 4. O份、潤滑劑I. I 3份、著色劑O. 01-0. 3份。所述的納米級助劑優(yōu)選為納米級碳酸鈣和ABS的混合物。上述的粉末狀氟橡膠為氟素橡膠，實施例中的氟素橡膠選用華夏神舟牌氟素橡膠。上述的穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑或/和鈣鋅穩(wěn)定劑。所述加工助劑為丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)共聚物，優(yōu)選ACR。所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸、微晶蠟、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的任一種或幾種。所述著色劑為炭黑或/和鈦白粉。
上述高性能聚氯乙烯合金管材的制備工藝，包括步驟如下a)按配方量稱取各原料，將聚氯乙烯樹脂、粉末狀氟素橡膠、穩(wěn)定劑、納米級助劑、加工助劑、潤滑劑、著色劑在90 120°C混合均勻，并在該溫度范圍內(nèi)保持10-30分鐘；b)將上述混合物放入冷混機中冷卻至25 45°C，打入干燥料倉；c)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出管材，工藝參數(shù)選擇如下機身溫度150 200°C，合流芯溫度180 150°C，機頭溫度170 220 ;主機轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分，喂料轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分；d)擠出的管材經(jīng)真空定徑、冷卻成型；e)定長切割、擴口、包裝。本發(fā)明用的PVC樹脂為SG-5型樹脂，各項性能指標(biāo)要求為表觀密度^ O. 4g/ml ;粘數(shù)107-118ml/g ;揮發(fā)份O. 5%。穩(wěn)定劑是指能改善PVC熱穩(wěn)定性的助劑，其作用是在管材生產(chǎn)過程中防止或抑制脫出氯化氫，同時在制品的使用過程中保持足夠熱穩(wěn)定性，延長使用壽命。納米級助劑其作用是提高管材韌性和強度。加工助劑其作用是促進(jìn)塑化，提高管材強度和韌性。著色劑其作用是滿足管材不透光和顏色的需要，使制品美觀，提高耐候性。本發(fā)明的高性能合金管材使用了采用了氟橡膠、納米級助劑、加工助劑協(xié)同增韌增強的方法，氟橡膠能夠提供管材優(yōu)異的低溫韌性和耐老化性能，納米級助劑和加工助劑能提高管材韌性和強度。在氟橡膠、納米級助劑、加工助劑協(xié)同增強增韌作用下，管材耐磨性更好。通過本發(fā)明得到的制品不但強度高、韌性好、耐低溫、耐磨擦，耐老化，而且制品表面富有彈性，光亮柔和，感官更好。此外，本發(fā)明所提出的制備方法，與普通PVC管材加工工藝過程相同，工藝簡單，無需添置輔助設(shè)備。本發(fā)明高性能聚氯乙烯合金管材性能典型值可見實施方式中表I及表二，從中不 難看出，較之現(xiàn)有管材，本發(fā)明高性能聚氯乙烯合金管材確有實質(zhì)性改進(jìn)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明實施例I一種高性能聚氯乙烯合金管材，由以下重量份比的原料制成PVC 100千克，有機錫穩(wěn)定劑O. 5千克，氟素橡膠10千克，ABS 2千克，ACR 2千克，納米碳酸鈣3千克，硬脂酸鈣O. 4千克，石蠟O. 4千克，OPE蠟O. I千克，炭黑O. 01千克，鈦白粉O. 4千克。制備工藝a)按配方量稱取各原料，將聚氯乙烯樹脂、粉末狀氟素橡膠、穩(wěn)定劑、納米級助劑、加工助劑、潤滑劑、著色劑在100°c混合均勻，并在該溫度范圍內(nèi)保持20分鐘；b)將上述混合物放入冷混機中冷卻至25 °C，打入干燥料倉；c)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出管材，工藝參數(shù)選擇如下機身溫度150 200°C，合流芯溫度180 150°C，機頭溫度170 220 ;主機轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分，喂料轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分；d)擠出的管材經(jīng)真空定徑、冷卻成型；e)定長切割、擴口、包裝。
實施例2-5配方見表I，制備方法同實施例I。各組分的用量按千克計,如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，由以下重量份比的原料制成聚氯乙烯樹脂100份、粉末狀氟橡膠10 50份、穩(wěn)定劑O. 2 10. O份、納米級助劑I 20份、加工助劑O. 2 10. O份、潤滑劑O. I 10份、著色劑O. 01-5份，所述納米級助劑為納米級碳酸鈣或/和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，由以下重量份比的原料制成聚氯乙烯樹脂100份、粉末狀氟橡膠20-30份、穩(wěn)定劑O. 5 5. O份、納米級助劑2 8份、加工助劑O. 2 4. O份、潤滑劑I. I 3份、著色劑O. 01-0. 3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述的納米級助劑為納米級碳酸鈣和ABS的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述的粉末狀氟橡膠為氟素橡膠?！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述的穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑或/和鈣鋅穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述加工助劑為丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸、微晶蠟、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的任一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材，其特征是，所述著色劑為炭黑或/和欽白粉。
9.權(quán)利要求I或2所述的高性能聚氯乙烯合金管材的制備工藝，其特征是，包括步驟如下 a)按配方量稱取各原料，將聚氯乙烯樹脂、粉末狀氟素橡膠、穩(wěn)定劑、剛性粒子、加工助齊U、潤滑劑、著色劑在90 120°C混合均勻，并在該溫度范圍內(nèi)保持10-30分鐘； b)將上述混合物放入冷混機中冷卻至25 45°C，打入干燥料倉； c)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出管材，工藝參數(shù)選擇如下機身溫度150 200°C，合流芯溫度180 150°C，機頭溫度170 220 ;主機轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分，喂料轉(zhuǎn)速10 90轉(zhuǎn)/分； d)擠出的管材經(jīng)真空定徑、冷卻成型； e)定長切割、擴口、包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高性能聚氯乙烯合金管材及其制備工藝，由以下重量份比的原料制成聚氯乙烯樹脂100份、粉末狀氟橡膠10～50份、穩(wěn)定劑0.2～10.0份、納米級助劑1～20份、加工助劑0.2～10.0份、潤滑劑0.1～10份、著色劑0.01-5份，所述納米級助劑為納米級碳酸鈣或/和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；用錐形雙螺桿擠出機擠出成型。本發(fā)明的高性能合金管材使用了采用了氟橡膠、納米級助劑、加工助劑協(xié)同增韌增強的方法，氟橡膠能夠提供管材優(yōu)異的低溫韌性和耐老化性能，納米級助劑和加工助劑能提高管材韌性和強度。在氟橡膠、納米級助劑、加工助劑協(xié)同增強增韌作用下，管材耐磨性更好。
文檔編號C08L27/06GK102898752SQ201210409918
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者劉建龍, 侯典軍, 潘光巖, 李偉, 馬保磊 申請人:山東群升偉業(yè)塑膠科技有限公司