一種建筑用聚氯乙烯單壁波紋管及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學建材技術(shù)領域，具體涉及一種建筑用聚氯乙烯單壁波紋管及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 市售的建筑用單壁波紋管大多是以聚乙烯（PE)材料生產(chǎn)的，PE塑料比PVC塑料的 單價要高出50%以上，再加上PE塑料容易燃燒，需添加大量阻燃劑，這樣就進一步推高了聚 乙烯單壁波紋管的成本，因此在建筑領域使用聚氯乙烯單壁波紋管具有顯著的經(jīng)濟意義。
[0003] 將聚氯乙烯單壁波紋管用于建筑物內(nèi)部的電線護套用管時，聚氯乙烯（PVC)塑料 所具有的絕緣、難燃、耐腐蝕、價格低廉等優(yōu)點，使這類管材性能可較好的滿足使用要求；另 外，聚氯乙烯單壁波紋管不但可以彎曲，而且抗壓性可滿足建筑施工中灌漿時所承受的壓 力，不會被壓扁而影響穿電線，且具難燃自熄性能，性能指標上基本符合JG3050-1998《建 筑用絕緣電工套管及配件》和GB20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標 識》的要求；但是，隨著科技的發(fā)展，市場對聚氯乙烯單壁波紋管的阻燃抑煙性能和機械性 能有了更高的要求，過去人們一直將PVC視為阻燃材料，但事實并非如此，在劇烈條件下， PVC不僅能順利燃燒，而且燃燒時還會產(chǎn)生大量濃煙，這些濃煙含有大量有毒有害氣體，這 些氣體是造成火災人員傷亡的主要原因，因此提高聚氯乙烯單壁波紋管的阻燃抑煙效果具 有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種建筑用聚氯乙烯單壁波紋管， 所述添加型阻燃劑由特定粒徑范圍的硼酸鋅和八鉬酸銨按照特定的比例組成，當將該特定 構(gòu)成的添加型阻燃劑應用到建筑用聚氯乙烯單壁波紋管中時，只需添加少量的該添加型阻 燃劑即可實現(xiàn)較優(yōu)的阻燃抑煙性能，并且其對聚氯乙烯單壁波紋管的抗沖等機械性能的影 響較小，在實現(xiàn)聚氯乙烯單壁波紋管的阻燃抑煙性能提高的同時確保了其機械性能的不降 低。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述建筑用聚氯乙烯單壁波紋管的制備方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種建筑用聚氯乙烯單壁波紋管，所述建筑用聚氯乙烯單壁波紋管由按如下重量份數(shù) 的原料組成： 聚氯乙稀樹脂 100份； 輕質(zhì)碳酸鈣 2~20份； 熱穩(wěn)定劑 2~6份； 抗沖改性劑 1~8份； 加工助劑 0. 3~3份； 潤滑劑 〇~3份； 添加型阻燃劑 2~12份 顏料 0. 1~3份； 其中，所述添加型阻燃劑由硼酸鋅和八鉬酸銨兩種阻燃劑按照質(zhì)量比為1~7:1~5 的比例組成；所述硼酸鋅的平均粒徑不大于5um，所述八鉬酸銨的平均粒徑不大于2um〇
[0007] 以上述各組分為原料制備得到的聚氯乙烯單壁波紋管在燃燒時發(fā)生熱分解，放出 無水硼酸鋅和結(jié)晶水，結(jié)晶水起到吸熱冷卻和稀釋空氣中氧氣的作用，無水硼酸鋅與PVC 中的氯元素反應生成的氯化鋅和氯氧化鋅一起覆蓋在PVC表面形成隔離層可防止氧化反 應和熱分解反應的繼續(xù)進行，從而起到阻燃作用；同時，本發(fā)明中的八鉬酸銨在聚氯乙烯單 壁波紋管燃燒時，90%以上的鉬元素留在炭層中，促進成炭，尤其可以減少大量煙塵的產(chǎn)生， 本發(fā)明在硼酸鋅和八鉬酸銨的協(xié)同作用下，達到了阻燃抑煙的效果；在本發(fā)明中，只需向聚 氯乙烯單壁波紋管的配方中加入硼酸鋅和八鉬酸銨兩種阻燃劑按照特定比例構(gòu)成的添加 型阻燃劑就可以達到良好的阻燃抑煙性能；現(xiàn)有技術(shù)中的阻燃劑通常是以粉末的形式進行 添加的，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當選用的硼酸鋅的平均粒徑不超過5um、八鉬酸銨的平均粒徑不超過 2um時，由該特定粒徑組成的添加型阻燃劑在確保其優(yōu)良的阻燃性能的同時對聚氯乙烯單 壁波紋管的抗沖等機械性能的影響最小。
[0008] 現(xiàn)有的阻燃劑體系多是采用三種以上的阻燃劑混合而成的，其選用的阻燃劑的種 類多，并且在實際應用生產(chǎn)中時，這些阻燃劑的添加量均較大，對產(chǎn)品的機械性能也影響較 大；現(xiàn)有技術(shù)中如果選用與本發(fā)明相同的阻燃劑用量，則還不存在只選用兩種阻燃劑即可 達到與本發(fā)明相同的阻燃效果的阻燃劑體系，即若想不降低產(chǎn)品的機械性能就必然導致阻 燃效果的降低；如果想要達到與本發(fā)明中相同的阻燃效果的目的，就必須選用三種以上并 且阻燃劑總量高于本發(fā)明中的添加型阻燃劑用量的阻燃劑體系，即若想不降低產(chǎn)品的阻燃 性能就必然導致機械性能的降低；也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中還不存在能夠同時實現(xiàn)阻燃效果 和保持產(chǎn)品的機械性能不降低的阻燃劑體系；即現(xiàn)有的阻燃劑體系無法達到本發(fā)明提供的 添加型阻燃劑的效果。
[0009] 優(yōu)選地，所述硼酸鋅的商品牌號為美國埃登達化工Charmax ZB400;所述八鉬酸銨 的商品牌號為美國埃登達化工Charmax LS A0M。
[0010] 優(yōu)選地，所述添加型阻燃劑由硼酸鋅和八鉬酸銨兩種阻燃劑按照質(zhì)量比為4~ 6:1~1. 5的比例組成；進一步優(yōu)選地，所述添加型阻燃劑由硼酸鋅和八鉬酸銨兩種阻燃劑 按照質(zhì)量比為5: 1的比例組成。
[0011] 優(yōu)選地，所述抗沖改性劑為氯化聚乙烯（CPE)，丙烯酸酯類（ACR)、乙烯-醋酸乙烯 共聚物（EVA)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物（MBS)中的一種或幾種。
[0012] 優(yōu)選地，所述聚氯乙烯樹脂為SG-5型PVC樹脂粉。
[0013] 優(yōu)選地，所述輕質(zhì)碳酸鈣為沉降體積多2. 5mL/g，白度多90的輕質(zhì)碳酸鈣。
[0014] 優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為復合鉛鹽穩(wěn)定劑、鈣鋅穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑的一種或 幾種。
[0015] 優(yōu)選地，所述加工助劑為丙烯酸類加工助劑（ACR)。
[0016] 優(yōu)選地，所述潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟（PE蠟)、硬脂酸、單甘酯、氧化聚乙烯蠟 (0PE蠟)、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛的一種或幾種。
[0017] 優(yōu)選地，所述顏料為鈦白粉、鋅鋇白的一種或兩種的混合物。
[0018] 上述建筑用聚氯乙烯單壁波紋管的制備方法，具體包括如下步驟： Sl :將上述份數(shù)的原料投入到高速混料機組的熱混缸中，啟動高速攪拌后待熱混缸溫 度達到120~130 °C時將物料排入到冷混缸中攪拌冷卻，待冷混缸溫度降至45 °C時停止攪 拌，待用； S2:將步驟Sl中的待用物料投入到擠出機塑化，模塑成型，得PVC單壁波紋管。
[0019] 優(yōu)選地，所述擠出機為錐形雙螺桿擠出機，機筒的溫度為155~185°C，模塑成型 溫度為155~200 °C。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明向聚氯乙烯單壁波紋管中加入由特定粒徑范圍的硼酸鋅和八鉬酸銨按照特定 的比例組成的添加型阻燃劑，在硼酸鋅和八鉬酸銨的協(xié)同作用下，聚氯乙烯單壁波紋管可 達到良好的阻燃抑煙效果；并且本發(fā)明中只需向聚氯乙烯單壁波紋管中加入少量的添加 型阻燃劑就會顯著提高波紋管的阻燃抑煙性能，同時對波紋管的抗沖等機械性能的影響較 小；本發(fā)明制備得到的聚氯乙烯單壁波紋管不僅可滿足實際施工需要，其各項性能指標也 均能達到JG3050-1998《建筑用絕緣電工套管及配件》和GB20286-2006《公共場所阻燃 制品及組件燃燒性能要求和標識》的要求