一種高性能環(huán)保型u-pvc管材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[000。 本發(fā)明設(shè)及一種高性能環(huán)保型U-PVC管材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著化工、塑料行業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，U-PVC管材憑借材質(zhì)輕、施工方 便、工程造價(jià)低、耐腐蝕能力強(qiáng)、水流阻力小等優(yōu)點(diǎn)，在給排水工程中得到廣泛的應(yīng)用，從建 筑給水排水到建筑小區(qū)、城市(鎮(zhèn)）給排水管網(wǎng)，從低層、多層建筑給排水到高層建筑給排 水，從生活給排水至中水系統(tǒng)等其它供排水系統(tǒng)。
[0003] 然而，隨著U-PVC管材在人們生活中的普及，我國U-PVC管材的不足之處逐漸暴露 出來。首先，U-PVC管材的環(huán)保性能欠佳。PVC加工熱穩(wěn)定性差，其成型加工時必須加入熱 穩(wěn)定劑，目前市面上U-PVC管材中，應(yīng)用較多是有機(jī)錫類和鉛鹽類熱穩(wěn)定劑，其中有機(jī)錫屬 于重金屬熱穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定性良好，自身毒性較小，但是價(jià)格昂貴而且加工過程中也可能會 產(chǎn)生Ξ甲基氯化錫等有毒物質(zhì)，而且還危害環(huán)境，尤其是對水生生物毒害巨大；而鉛鹽類穩(wěn) 定劑粉末細(xì)小，配料和混料中伴隨著粉塵吸入體內(nèi)，容易導(dǎo)致鉛中毒，且生產(chǎn)出U-PVC管材 會造成水±污染。因此，市面上大部分的U-PVC管材并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的環(huán)?；?，仍然存 在毒性和污染的危害。其次，U-PVC管材的物理力學(xué)性能、耐熱性、耐候性等性能不太理想。 由于U-PVC管材壁薄且剛度不如鑄鐵管和鋼管，脆性大，因此在管材運(yùn)輸、堆放、施工和使 用過程中，往往容易發(fā)生變形、破裂等現(xiàn)象而喪失使用能力；另外，由于PVC分子鏈中不穩(wěn) 定因素的存在，當(dāng)U-PVC管材長期應(yīng)用于戶外時，容易發(fā)生光氧、熱氧老化，而出現(xiàn)黃變、發(fā) 脆，甚至降解，導(dǎo)致其實(shí)際使用壽命降低。因而開發(fā)一種用于給排水工程的無毒、無污染、低 成本、高性能的U-PVC管材是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)成本較低，物理性 能和耐候性能突出，無毒，無污染的一種高性能環(huán)保型U-PVC管材。
[0005] 本發(fā)明一種高性能環(huán)保型U-PVC管材的制備方法的技術(shù)方案是：其特征在于制備 方法包括如下步驟： A、 稱取原料：按質(zhì)量份，其成分組成如下： 聚氯乙締樹脂 100份； 有機(jī)基熱穩(wěn)定劑 0. 3~10份； 潤滑劑 0.1~5份； 加工改性劑 0~5份； 抗沖擊改性劑 0~8份； 填料 0~60份； B、 高溫混料：將上述原料按一定比例加入高低速混合機(jī)組的高混鍋中，高速熱混8~12 分鐘，熱混到125°C~145°C時取出； C、 低溫混料：將高溫混合后的原料放入冷拌鍋中，冷混到45°C~55°C時出料，得U-PVC 混配料； D、 擠出管材：將U-PVC混配料加入到錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，其中擠出機(jī)各區(qū)溫 度為160~220 °C。
[0006] 本發(fā)明一種高性能環(huán)保型U-PVC管材的制備方法，所述的聚氯乙締樹脂的平均聚 合度為700-1500。所述的有機(jī)基熱穩(wěn)定劑為復(fù)合熱穩(wěn)定劑，由10~40%有機(jī)化合物主穩(wěn)定 劑、5~60%輔助熱穩(wěn)定劑、0. 5-10%抗氧劑和0. 1~5%光穩(wěn)定劑復(fù)配而成。所述的有機(jī)化合物 主穩(wěn)定劑為4-氨基-2,6-二徑基喀晚、6-氨基-1，3-二甲基脈喀晚、2-苯基嗎I噪、N-環(huán) 己基馬來酷亞胺中的一種或一種W上混合物。所述的輔助熱穩(wěn)定劑為多元醇、亞憐酸醋、 0-二酬、環(huán)氧化合物、4A沸石、水滑石中的一種或一種W上的混合物，所述的多元醇為季 戊四醇、雙季戊四醇、=徑甲基氨基甲燒、=徑甲基丙烷、木糖醇、山梨醇、甘露糖醇、聚乙締 醇、四徑甲基環(huán)己醇、卡必醇中的一種或一種W上混合物，所述亞憐酸醋為亞憐酸Ξ壬基苯 醋、亞憐酸4,4-二異叉雙酪（12~14)碳烷基醋、二亞憐酸季戊四醇二硬脂醇醋中的一種或 一種W上混合物，所述的β-二酬為硬脂酷苯甲酯甲燒、二苯甲酯甲燒巧中的一種或一種 W上混合物，所述的環(huán)氧化合物為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧硬脂酸下醋、環(huán)氧大豆油（2-乙基己)醋 中的一種或一種W上混合物。所述的抗氧劑為抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧 劑2246、抗氧劑168、抗氧劑618中的一種或一種W上混合物。所述的光穩(wěn)定劑為抗黃變劑 邸G-766、抗黃變劑邸G-985、紫外線吸收劑UV-P、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-531 中的一種或一種W上混合物。所述的潤滑劑為金屬皂類、脂肪酸、脂肪醋、飽和控類及其氧 化物中的一種或一種W上混合物。所述的金屬皂類潤滑劑為硬脂酸巧。所述的脂肪酸為硬 脂酸、12-徑基硬脂酸、軟脂酸、十四酸、花生酸中的一種或一種W上混合物。所述的脂肪酸 醋為硬脂酸下醋、天然蠟、硬脂酸十八烷基醋、硬脂酸單甘油醋、雙甘油醋和Ξ甘油醋、硬脂 酸季戊四醇醋、硬脂酸山梨糖醇醋中的一種或一種W上混合物。所述的飽和控類及其氧化 物潤滑劑為石蠟、聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟和費(fèi)托蠟中的一種或一種W上混合物。所述的加 工改性劑為丙締酸醋類共聚物ACR、聚α-甲基苯乙締樹脂PAMS中的一種或一種W上混合 物。所述的抗沖擊改性劑為氯化聚乙締CPE、甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚物MBS、 丙締臘-下二締-苯乙締共聚物ABS、乙締-醋酸乙締共聚物EVA、丙締酸系樹脂中的一種 或一種W上混合物。所述的填料為碳酸巧、硫酸領(lǐng)、滑石粉、陶±中的一種。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在U-PVC管材生產(chǎn)中，引入一種新型環(huán)保的有機(jī)基復(fù)合熱穩(wěn) 定劑，相對于傳統(tǒng)有毒有害的其它熱穩(wěn)定劑，不僅消除了U-PVC管材可能存在危害人體健 康和污染環(huán)境的隱患，而且賦予物料出色的加工熱穩(wěn)定性和流動性，有效提高了生產(chǎn)效率； 此外，在保證其它的原料和助劑衛(wèi)生安全之外，還對配方進(jìn)行精屯、設(shè)計(jì)，使U-PVC管材擁有 優(yōu)異的物理機(jī)械性能和耐候性，W及長久的使用壽命。因此，本發(fā)明突出性的進(jìn)步在于：在 管材生產(chǎn)中，全面采用環(huán)保型的原材料，杜絕加入有毒有害的物質(zhì)，并進(jìn)行科學(xué)的配方設(shè) 計(jì)，使生產(chǎn)出U-PVC管材具備無毒、無污染、低成本、高性能的特點(diǎn)，且同時可W在給水和排 水領(lǐng)域應(yīng)用。
[0008] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 實(shí)施例1 PVCSG-5 :100 份； 有機(jī)基熱穩(wěn)定劑：1.2份 硬脂酸巧：1.2份； 氧化聚乙締蠟：0.2份； 費(fèi)托蠟SPC-95 :0. 4份； ACRPA-20 :1. 3 份； CPE135A:5. 0 份； 鐵白粉：2.2份； 活化碳酸巧：30份； 制備方法具體包括如下步驟： (1) 將20%的6-氨基-1，3-二甲基脈喀晚、10%Ξ徑基氨基甲燒、12%二亞憐酸季戊四 醇二硬脂醇醋、12%硬質(zhì)酷苯甲酯甲燒、20% 4A沸石、16%環(huán)氧硬脂酸下醋、5%抗氧劑168、5〇/〇 邸G-766加入高低速混合機(jī)組中，混合3~5分鐘，制備得到有機(jī)基熱穩(wěn)定劑，備用； (2) 稱取PVCSG-5 100份、有機(jī)基熱穩(wěn)定劑1. 2份、硬脂酸巧1. 2份、氧化聚乙締蠟0. 2 份、費(fèi)托蠟SPC-95 0. 4份、ACRPA-20 1. 3份、CPE135A5. 0份、活化碳酸巧30份、鐵白粉 2. 2份，投入高低速混合機(jī)組中，高速熱拌10分鐘，溫度達(dá)到135°C時，轉(zhuǎn)入低速冷拌，溫度 降至50°C出料，得PVC混配料； (3) 將步驟（2)所得的混配料，加入到錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成型成公稱外徑為110mm (壁厚3. 2mm)的U-PVC排水管材。
[0010] 對比實(shí)施例1 PVCSG-5 :100 份； 復(fù)合鉛熱穩(wěn)定劑FJ-304B:3. 5份； 硬脂酸：〇. 3份； 聚乙締蠟：0.4份； ACRPA-20 :1. 5 份； CPE135A:3. 5 份； 鐵白粉：2.2份； 活化碳酸巧：30份； 制備方法具體包括如下步驟： (1) 按對比實(shí)施例1中的比例稱取原料，投入高低速混合機(jī)組中，高速熱拌10分鐘，溫 度達(dá)到135°C時，轉(zhuǎn)入低速冷拌，溫度降至50°C出料，得PVC混配料； (2) 將步驟（1)所得的混配料，加入到錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成型成公稱外徑為110mm 避厚3. 2mm)的U-PVC排水管材，其中所使用的擠出機(jī)及相應(yīng)的溫度設(shè)置與實(shí)施例1相同。
[0011] 依據(jù)相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，分別對實(shí)施例1和對比例1進(jìn)行流變性能、耐候性能和物理 機(jī)械性能測試，測試結(jié)果如表1所示。綜合比較可知，實(shí)施例1與對比實(shí)施例1相比，具有 W下幾個優(yōu)勢：1、配合體系中，所使用的穩(wěn)定體系、潤滑體系、填充體系、改性體系、耐老化 體系等皆為無毒、無污染，更加安全環(huán)保，可確保人體和環(huán)境不受任何侵害；2、管材的加工 熱穩(wěn)定性、流動性、物理性能、耐候性有顯著的提高。
[001引 實(shí)施例2 PVCSG-5 :100 份； 有機(jī)基熱穩(wěn)定劑KS-318A:1.8份； 硬脂酸巧：0.6份； 氧化聚乙締蠟：0.3份； 硬脂酸季戊四醇醋：0.8份； ACRPA-20 :1.6份； 鐵白粉：2. 5份； 活化碳酸巧：12份； 制備方法具體包括如下步驟： (1) 將由25%6-氨基-1，3-二甲基脈喀晚，12%Ξ徑基氨基