本發(fā)明涉及cpvc管材生產領域,具體涉及一種具有光催化自清潔功能的cpvc管材的制備方法。
背景技術:
氯化聚氯乙烯(cpvc)是聚氯乙烯(pvc)進一步氯化改性的產品,pvc樹脂經過氯化后,分子鏈排列的不規(guī)則性增加,極性增加,使樹脂的溶解性增大,化學穩(wěn)定性增加,從而提高了材料的耐熱性及耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕的性能,被廣泛用于建筑、化工、冶金、造船、電器、紡織等領域。然而在實際使用過程中cpvc管道的自清潔性及耐玷污性也是評價其性價比的一項重要技術指標,該性能的優(yōu)劣直接影響著cpvc管道使用的耐久性、清洗維護的便捷性和外場維護周期的長短。
納米tio2因其獨特的光催化特性,且還具有無毒及強紫外線吸收等優(yōu)異性能。因此,通過納米二氧化鈦改性,并將其添加到cpvc管道原料中,可以賦予cpvc管道以抗菌性、自潔性和紫外吸收能力等多種功能。
然而,純納米tio2帶隙較寬,其銳鈦礦型為3.2ev,金紅石型為3.0ev,只能吸收波長小于400nm的紫外光(大約只占太陽光的4%),大量能量較低的可見光(大約占太陽光的43%)不能被利用;此外在電荷傳遞過程中,一部分光生電子與空穴會重新復合,導致其效率降低,嚴重制約了tio2光催化效應的實際應用。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是提供一種具有光催化自清潔功能的cpvc管材的制備方法,以克服現(xiàn)有技術的不足。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種具有光催化自清潔功能的cpvc管材的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)稱取一定體積的四氯化鈦緩慢滴入蒸餾水中,靜置30min至溶液澄清,得均一的鈦化合物溶液;
(2)往上述溶液中加入一定量的sr(oh)2?8h2o,調節(jié)ph=7紙產生大量白色沉淀,過濾、洗滌、烘干、氣流粉碎過篩,得鍶摻雜納米二氧化鈦;
(3)將cpvc投入到丙酮溶液中于室溫下溶脹6-8小時,加入馬來酸酐、過硫酸銨超聲震蕩并攪拌1-2小時,抽濾所得產物恒溫烘干,得馬來酸酐接枝改性cpvc;
(4)稱取一定量的馬來酸酐接枝改性cpvc,投入到高速混合機中,升溫至60-70℃時,加入步驟(2)制得的鍶摻雜納米二氧化鈦混合10-20min,投入雙螺桿擠出機中擠出造粒,得改性cpvc樹脂粒料;
(5)將步驟(4)改性cpvc樹脂粒料加入密煉機中,通入氮氣,以50r/min轉速,于160℃進行密煉;
(6)將步驟(5)密煉完成的改性cpvc樹脂粒料送至雙螺桿擠出機中擠出成cpvc管材,并且將所有的cpvc管材在125℃下,進行36小時的退火處理;
(7)最后通過電子加速器對步驟(6)的產品進行輻照交聯(lián),出料。
所述步驟(1)稱取11ml四氯化鈦緩慢滴入125ml蒸餾水中。
所述步驟(2)中加入0.52gsr(oh)2?8h2o,用1∶1氨水調ph=7。
所述步驟(3)中接枝工藝的條件為:100重量份的cpvc、15-20重量份的馬來酸酐、2-3重量份的過硫酸銨,反應溫度為75-80℃,其中cpvc和丙酮溶液按照質量體積比2∶5混合溶脹。
所述步驟(4)中鍶摻雜納米二氧化鈦的添加量為馬來酸酐接枝改性cpvc用量的8-10%;所述的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為一區(qū):170-175℃,二區(qū):175-180℃,三區(qū):180-185℃;擠出機轉速500-600r/min。
所述步驟(6)中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為一區(qū):160-165℃,二區(qū):165-170℃,三區(qū):170-175℃;擠出機轉速500-600r/min。
步驟(7)中所述的電子加速器的電子能量及束流強度分別為5mev,200μa,劑量率100kgy/s。
本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明料先通過常溫絡合-控制水解法直接合成制備出鍶摻雜納米二氧化鈦,摻雜的sr2+包裹在納米二氧化鈦粒子外面起到類似加入感光劑的作用,有部分未形成sr-o鍵的sr2+摻入納米二氧化鈦取代ti4+,改變其微觀結構,導致光催化過程中光生載流子增加,提高了cpvc管材的光催化性能;同時本發(fā)明還采用固相接枝法將馬來酸酐與cpvc進行接枝改性,馬來酸酐取代了cpvc中的不穩(wěn)定的活性點,從而提高了cpvc管材的綜合性能,利用本發(fā)明所得的cpvc管材具有抗菌性、自潔性和紫外吸收能力等多種功能。
具體實施方式
一種具有光催化自清潔功能的cpvc管材的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)稱取一定體積的四氯化鈦緩慢滴入蒸餾水中,靜置30min至溶液澄清,得均一的鈦化合物溶液;
(2)往上述溶液中加入一定量的sr(oh)2?8h2o,調節(jié)ph=7紙產生大量白色沉淀,過濾、洗滌、烘干、氣流粉碎過篩,得鍶摻雜納米二氧化鈦;
(3)將cpvc投入到丙酮溶液中于室溫下溶脹6-8小時,加入馬來酸酐、過硫酸銨超聲震蕩并攪拌1-2小時,抽濾所得產物恒溫烘干,得馬來酸酐接枝改性cpvc;
(4)稱取一定量的馬來酸酐接枝改性cpvc,投入到高速混合機中,升溫至60-70℃時,加入步驟(2)制得的鍶摻雜納米二氧化鈦混合10-20min,投入雙螺桿擠出機中擠出造粒,得改性cpvc樹脂粒料;
(5)將步驟(4)改性cpvc樹脂粒料加入密煉機中,通入氮氣,以50r/min轉速,于160℃進行密煉;
(6)將步驟(5)密煉完成的改性cpvc樹脂粒料送至雙螺桿擠出機中擠出成cpvc管材,并且將所有的cpvc管材在125℃下,進行36小時的退火處理;
(7)最后通過電子加速器對步驟(6)的產品進行輻照交聯(lián),出料。
所述步驟(1)稱取11ml四氯化鈦緩慢滴入125ml蒸餾水中。
所述步驟(2)中加入0.52gsr(oh)2?8h2o,用1∶1氨水調ph=7。
所述步驟(3)中接枝工藝的條件為:100重量份的cpvc、15-20重量份的馬來酸酐、2-3重量份的過硫酸銨,反應溫度為75-80℃,其中cpvc和丙酮溶液按照質量體積比2∶5混合溶脹。
所述步驟(4)中鍶摻雜納米二氧化鈦的添加量為馬來酸酐接枝改性cpvc用量的8-10%;所述的雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為一區(qū):170-175℃,二區(qū):175-180℃,三區(qū):180-185℃;擠出機轉速500-600r/min。
所述步驟(6)中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度為一區(qū):160-165℃,二區(qū):165-170℃,三區(qū):170-175℃;擠出機轉速500-600r/min。
步驟(7)中所述的電子加速器的電子能量及束流強度分別為5mev,200μa,劑量率100kgy/s。