一種耐寒聚氯乙烯管道及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及PVC管道技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種耐寒聚氯乙締管道及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PVC管道具有強(qiáng)度高、安裝方便、阻燃性能好等優(yōu)點(diǎn)，使其成為塑料管道最大的材 料品種，被廣泛應(yīng)用在建筑排水、電工套管、市政給水、建筑給水、化工工業(yè)等特種介質(zhì)輸送 等領(lǐng)域。但由于PVC樹脂本身的性能缺陷，其對(duì)外顯示一定的脆性，常溫下初性差，沖擊強(qiáng)度 低，在低溫下脆性更差。因此在氣溫較低的冬季，PVC管道在運(yùn)輸、安裝、施工等過程中很容 易出現(xiàn)破裂的事故。
[0003] 目前企業(yè)一般采用氯化聚乙締(CPE)、丙締酸醋類(ACR)或甲基丙締酸甲醋-下二 締-苯乙締 S元接枝共聚物(MBS樹脂)作為PVC管道抗沖改性劑來改善PVC管材的抗沖性能。 資料顯示ACR和MBS對(duì)PVC管材的抗沖改性性能要比CPE優(yōu)越，尤其在低溫初性方面。但是 由于PVC管道發(fā)展前期國內(nèi)廠家大部分采用的是C陽抗沖體系，設(shè)備、模具、工藝配方也都W 此為基礎(chǔ)確定的，一旦更換ACR或MBS配方就會(huì)在加工和成本方面出現(xiàn)許多問題。因此如何 充分發(fā)揮C陽抗沖擊改性潛力就成為各企業(yè)力求提升管道產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)核屯、競(jìng)爭(zhēng)力的 有效手段。

【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，提供一種耐寒聚氯乙締管道，本發(fā)明通 過改性劑對(duì)碳酸巧進(jìn)行改性，并利用氯化聚乙締與碳酸巧的協(xié)同增初機(jī)理，通過=步法制 備得到的PVC管道具有優(yōu)良的耐寒性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種耐寒聚氯乙締管道，所述耐寒聚氯乙締管道的制備方法如下： SI:將碳酸巧與改性劑混合均勻得改性碳酸巧A; S2:將氯化聚乙締與步驟Sl所得改性碳酸巧A混合均勻得復(fù)合物B; S3:將步驟S2所得復(fù)合物B、PVC樹脂和助劑混合、擠出塑化成型； 其中，步驟Sl中所述改性劑為不飽和脂肪酸、挪子油或挪子油衍生物中的一種或幾種。
[0006] 在本發(fā)明中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)先使用改性劑對(duì)碳酸巧進(jìn)行改性，然后將改性處理后的 碳酸巧與氯化聚乙締混合后，再將它們與PVC樹脂共混后制備得到的聚氯乙締管道具有優(yōu) 良的耐寒性能和機(jī)械性能，運(yùn)可能是因?yàn)楦男蕴幚砗蟮奶妓崆赡軌蚋玫呐c氯化聚乙締配 合作用;本發(fā)明首次采用=步法來制備聚氯乙締管道，該方法制備得到的管道的性能要顯 著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中采用一步法或者兩步法的方法制備的聚氯乙締管道的性能;本發(fā)明提供 的方法在保證聚氯乙締管道機(jī)械性能不降低的同時(shí)提高了管道的耐寒性能。
[0007] 優(yōu)選地，步驟Sl中所述碳酸巧與改性劑的質(zhì)量比為100: 0.5~10,更為優(yōu)選地，所 述碳酸巧與改性劑的質(zhì)量比為100: 0.6~5。
[000引優(yōu)選地，步驟S2中所述氯化聚乙締與改性碳酸巧A的質(zhì)量比為1:0.2~15,更為優(yōu) 選地，所述氯化聚乙締與改性碳酸巧A的質(zhì)量比為1:0.5~12。
[0009] 優(yōu)選地，在步驟Sl中，所述碳酸巧與改性劑在高速混合機(jī)中混合加熱至80~110°C 出料，制得改性碳酸巧A。
[0010]優(yōu)選地，在步驟S2中，將所述氯化聚乙締與改性碳酸巧A加入到高速混合機(jī)中混合 加熱至80~115 °C出料，制得復(fù)合物B。
[0011] 優(yōu)選地，所述不飽和脂肪酸為亞油酸(十八碳二締酸）、亞麻酸(十八碳=締酸）、花 生四締酸(二十碳四締酸）、藍(lán)麻油酸、藍(lán)麻油脂肪酸中的一種或幾種。
[0012] 在本發(fā)明中，所述挪子油為原生態(tài)挪子油，所述挪子油衍生物為挪油酷胺丙基甜 菜堿、挪油酸單乙醇酷胺或挪油酸二乙醇酷胺中的一種或幾種。
[0013] 優(yōu)選地，所述碳酸巧為超細(xì)重質(zhì)碳酸巧、超細(xì)輕質(zhì)碳酸巧、納米碳酸巧或硬脂酸改 性的活性碳酸巧中的一種或幾種。
[0014] 優(yōu)選地，所述氯化聚乙締的氯含量為36~38%。
[0015] 優(yōu)選地，所述助劑為熱穩(wěn)定劑、加工改性助劑、潤滑劑或顏料中的一種或幾種。
[0016] 優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為不含重金屬的無毒穩(wěn)定劑，在本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑可W 為有機(jī)錫穩(wěn)定劑或金屬皂穩(wěn)定劑，所述加工改性助劑為丙締酸醋類化合物(ACR)，所述潤滑 劑為聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟、脂肪酸醋蠟或金屬皂中的一種或幾種;所述顏料為二氧化 鐵、炭黑或著色劑中的一種或幾種。
[0017] 優(yōu)選地，步驟S3中制備耐寒聚氯乙締管道的方法為:將復(fù)合物B、PVC樹脂和助劑加 入高速熱混料機(jī)中混合分散，當(dāng)溫度達(dá)到110~115 °C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混料機(jī)中攬拌冷卻，待溫度 降到45 °C W下時(shí)加入雙螺桿擠出機(jī)塑化，模具成型。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明通過改性劑對(duì)碳酸巧進(jìn)行改性，并利用氯化聚乙締與碳酸巧的協(xié)同增初機(jī)理， 通過S步法制備得到的PVC管道比普通PVC管道具有更優(yōu)良的耐寒性;本發(fā)明提供的方法可 操作性強(qiáng)不僅可用重質(zhì)碳酸巧、輕質(zhì)碳酸巧還可應(yīng)用于納米碳酸巧W及市場(chǎng)上售賣的硬脂 酸改性的活性碳酸巧，根據(jù)產(chǎn)品具體性能要求靈活選擇。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。運(yùn)些實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的典型描 述，但本發(fā)明不限于此。W下各實(shí)施例中，所述氯化聚乙締的氯含量為36~38%，加工改性助 劑ACR的商品牌號(hào)為山東瑞豐的LPA-40;下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)方法如無特殊說明，均為 常規(guī)方法，所使用的原料，試劑等，如無特殊說明，均為可從常規(guī)市場(chǎng)等商業(yè)途徑得到的原 料和試劑。
[0020] 實(shí)施例1 (1) 按照100:0.2:0.3的質(zhì)量比取活性輕質(zhì)碳酸巧、亞油酸、挪子油，在高速混合機(jī)中高 速混合至80°C，出料得到改性輕質(zhì)碳酸巧A; (2) 按照3: 5的質(zhì)量比取CPE、改性輕質(zhì)碳酸巧A在高速混合機(jī)中高速混合至80°C，得到 復(fù)合物B; (3) 本實(shí)施例的管材配方由W下重量份數(shù)的組分制成:PVC樹脂SG-5100份，有機(jī)錫穩(wěn)定 劑2份，加工改性助劑ACRO. 3份，復(fù)合物BlO份，聚乙締蠟0.5份，鐵白粉2.5份；W擠出國標(biāo) PVC給水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)為例，將上述各組分加入到高速熱混料機(jī)中進(jìn)行混合分 散，當(dāng)溫度達(dá)到ll〇°C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混料機(jī)中攬拌冷卻，待溫度降到45°C W下時(shí)加入雙螺桿擠出 機(jī)塑化，模具成型。
[0021] 實(shí)施例2 (1) 按照100:0.2:0.3的質(zhì)量比取活性輕質(zhì)碳酸巧、亞油酸、挪子油，在高速混合機(jī)中高 速混合至80°C，出料得到改性輕質(zhì)碳酸巧A; (2) 按照1:0.2的質(zhì)量比取CPE、改性輕質(zhì)碳酸巧A在高速混合機(jī)中高速混合至80°C，得 到復(fù)合物B; (3) 本實(shí)施例的管材配方由W下重量份數(shù)的組分制成:PVC樹脂SG-5100份，有機(jī)錫穩(wěn)定 劑2份，加工改性助劑ACRO. 2份，復(fù)合物BlO份，聚乙締蠟0.5份，鐵白粉2.5份；W擠出國標(biāo) PVC給水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)為例，將上述各組分加入到高速熱混料機(jī)中進(jìn)行混合分 散，當(dāng)溫度達(dá)到ll〇°C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混料機(jī)中攬拌冷卻，待溫度降到45°C W下時(shí)加入雙螺桿擠出 機(jī)塑化，模具成型。
[0022] 實(shí)施例3 (1) 按照100:0.2:0.3的質(zhì)量比取活性輕質(zhì)碳酸巧、亞油酸、挪子油，在高速混合機(jī)中高 速混合至80°C，出料得到改性輕質(zhì)碳酸巧A; (2) 按照1:15的質(zhì)量比取CPE、改性輕質(zhì)碳酸巧A在高速混合機(jī)中高速混合至80°C，得到 復(fù)合物B; (3) 本實(shí)施例的管材配方由W下重量份數(shù)的組分制成:PVC樹脂SG-5100份，有機(jī)錫穩(wěn)定 劑2份，加工改性助劑ACRO . 3份復(fù)合物BlO份，聚乙締蠟0.5份，鐵白粉2.5份；W擠出國標(biāo) PVC給水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)為例，將上述各組分加入到高速熱混料機(jī)中進(jìn)行混合分 散，當(dāng)溫度達(dá)到ll〇°C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混料機(jī)中攬拌冷卻，待溫度降到45°C W下時(shí)加入雙螺桿擠出 機(jī)塑化，模具成型。
[0023] 實(shí)施例4 (1) 按照100:1:9的質(zhì)量比取超細(xì)重質(zhì)碳酸巧、亞麻酸、挪油酸單乙醇酷胺，在高速混合 機(jī)中高速混合至80°C，出料得到改性重質(zhì)碳酸巧A; (2) 按照1:0.2的質(zhì)量比取CPE、改性重質(zhì)碳酸巧A在高速混合機(jī)中高速混合至80°C，得 到復(fù)合物B; (3) 本實(shí)施例的管材配方由W下重量份數(shù)的組分制成:PVC樹脂SG-5100份，有機(jī)錫穩(wěn)定 劑2份，加工改性助劑ACRO. 3份，復(fù)合物BlO份，聚乙締蠟0.5份，鐵白粉2.5份；W擠出國標(biāo) PVC給水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)為例，將上述各組分加入到高速熱混料機(jī)中進(jìn)行混合分 散，當(dāng)溫度達(dá)到ll〇°C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混料機(jī)中攬拌冷卻，待溫度降到45°C W下時(shí)加入雙螺桿擠出 機(jī)塑化，模具成型。
[0024] 實(shí)施例5 (1) 按照100:02:8的質(zhì)量比取納米碳酸巧、花生四締酸、挪油酸二乙醇酷胺，在高速混 合機(jī)中高速混合至80°C，出料得到改性納米碳酸巧A; (2) 按照1:15的質(zhì)量比取CPE、改性納米碳酸巧A在高速混合機(jī)中高速混合至80°C，得到 復(fù)合物B; (3) 本實(shí)施例的管材配方由W下重量份數(shù)的組分制成