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高抗沖擊pvc管的制作方法

文檔序號(hào):10606421閱讀:976來(lái)源:國(guó)知局
高抗沖擊pvc管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高抗沖擊PVC管,包括以下重量份的組分制成:PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉5~10份、CPE 0.1~0.3份、ACM 0.1~0.3份。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明在PVC基體中添加了鈦白粉以及ACM,可大大拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度大大,高溫穩(wěn)定性也有所提高。
【專利說(shuō)明】
高抗沖擊PVC管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種PVC管,具體涉及高抗沖擊PVC管。
【背景技術(shù)】
[0002] 早在1950年代,國(guó)外就對(duì)PVC(聚氯乙烯)管進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā),并將PVC管廣泛用 于室內(nèi)外給水管道中。1960年以來(lái),我國(guó)開(kāi)始在給水工程中使用PVC管,PVC管物理性能優(yōu) 良,具有良好的耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐燃性等,且價(jià)格低廉。PVC分子間作用力很強(qiáng),受 到低溫沖擊力之后材料產(chǎn)生變形,分子結(jié)構(gòu)容易被破壞,導(dǎo)致PVC管耐沖擊性能差,尤其是 低溫沖擊性能特別差。PVC的熔化溫度與分解溫度很接近,相差不到5°C,若將其直接用于產(chǎn) 品加工成型,會(huì)在熔融狀態(tài)時(shí)直接分解,熱穩(wěn)定性較差。PVC材料的不耐高溫以及抗沖擊性 能差的缺點(diǎn)在一定程度上限定了 PVC樹(shù)脂在工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件等方面的應(yīng)用。為了提高PVC樹(shù)脂 的抗沖擊性能,常規(guī)方法是向PVC基體中加入增韌劑,增韌劑會(huì)降低PVC分子間作用力,因此 能提高PVC復(fù)合材料的抗沖擊強(qiáng)度。但增塑劑的加入量難以精準(zhǔn)把握,增塑劑是低分子化合 物,若添加量不夠,增塑劑不能很好地溶于基體,會(huì)發(fā)生析出反應(yīng),且在加工過(guò)程中析出的 增塑劑會(huì)受熱揮發(fā),反過(guò)來(lái)降低PVC材料韌性;若加入過(guò)多增塑劑,復(fù)合材料的分子間作用 力進(jìn)一步減少,使其強(qiáng)度剛度大幅下降。解決熱穩(wěn)定性差的方法一般是采用添加穩(wěn)定劑,提 高PVC樹(shù)脂的高溫穩(wěn)定性,防止高溫降解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高抗沖擊PVC管,該給水管通過(guò)在PVC基體中 加入復(fù)合改性材料,大大增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度,高溫穩(wěn)定性也有所提高。
[0004] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種高抗沖擊PVC管,包括以下重量份的組分制成:PVC 樹(shù)脂100份、鈦白粉5~10份、CPE 0.1~0.3份、ACM 0.1~0.3份。
[0005] 鈦白粉,即為T(mén)i02,具有耐高溫性能,鈦白粉晶粒表面存在以化學(xué)鍵方式結(jié)合的羥 基和通過(guò)物理方式吸附的水分,所以,鈦白粉是親水的,但它在水性體系中并不能自動(dòng)分 散,而在非水性體系中分散更加困難。鈦白粉與PVC不相溶,鈦白粉與PVC直接混合,會(huì)產(chǎn)生 粘接性能較差的界面。ACM為輕度氯化的HDPE和丙烯酸酯的互穿共聚物,存在一定數(shù)量的氯 原子,其組成輕度氯化HDPE和丙烯酸酯殼層共同作用,使ACM在結(jié)構(gòu)上與PVC接近,并且具有 相同的極性基團(tuán),兩者相容性良好。另外丙烯酸酯的核殼結(jié)構(gòu),殼層影響橡膠相的分散和與 PVC界面的粘接力,可作為鈦白粉與PVC的中間介質(zhì),且輕度氯化HDPE與PVC相容性良好,因 此,ACM PVC體系的相容性較好。在輕度氯化HDPE和丙烯酸酯核殼類聚合物的綜合作用下, ACM與鈦白粉/PVC界面形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),因此在保持強(qiáng)度的基礎(chǔ)上較大程度提高PVC復(fù)合材料 韌性。另一方面,鈦白粉是一種多晶化合物,其質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列,具有格子構(gòu)造,鈦白粉的格 子構(gòu)造同ACM與鈦白粉/PVC界面形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生互穿,形成彼此之間更加穩(wěn)固連接的 物理網(wǎng)絡(luò),大幅提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。
[0006] CPE (氯化聚乙烯)與PVC相容性較好,CPE與鈦白粉+PVC的界面形成物理交聯(lián)的網(wǎng) 絡(luò);鈦白粉是一種多晶化合物,其質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列,具有格子構(gòu)造,鈦白粉的格子構(gòu)造會(huì)與 CPE與鈦白粉+PVC的界面的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相互穿插,形成粘接牢固的界面。CPE作為彈性體, 起到中間介質(zhì)作用,在受力狀態(tài)下,能使破裂的初級(jí)粒子和次級(jí)粒子形成剪切帶,通過(guò)應(yīng)力 集中作用分散沖擊能,大幅提升復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度。CPE與鈦白粉+PVC界面的微緩沖區(qū),相 容性良好,分子間產(chǎn)生相互作用,提高界面之間的粘結(jié)力,CPE在基體中形成物理網(wǎng)絡(luò),且與 欽白粉的格子結(jié)構(gòu)相互穿插,能夠大幅提尚復(fù)合材料斷裂伸長(zhǎng)率。
[0007] CPE與ACM兩種彈性體同時(shí)添加,與PVC相容性極好,形成穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而鈦白 粉的格子構(gòu)造又與上述穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生互穿,使得在很少量的CPE和ACM的添加量的情 況下,也具有極佳的強(qiáng)度和韌性。
[0008] 由于鈦白粉和CPE、ACM的添加改變了PVC的內(nèi)部結(jié)構(gòu),形成了穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從 而使得復(fù)合材料在200°C的高溫條件下不容易分解。
[0009] 作為優(yōu)選,各組分的重量份為:PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉6~8份、CPE 0.1~0.15份、 ACM 0.1~0.15 份。
[0010] 為了進(jìn)一步增強(qiáng)熱穩(wěn)定性,還包括0.1~10重量份的穩(wěn)定劑。
[00?1 ]所述穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑或媽鋅穩(wěn)定劑。所述稀土穩(wěn)定劑為硬脂酸稀土、脂肪酸 稀土、水楊酸稀土、檸檬酸稀土。所述鈣鋅穩(wěn)定劑為常用的液體鈣鋅穩(wěn)定劑。
[0012] 所述PVC樹(shù)脂的聚合度為800~2000。
[0013]本發(fā)明的高抗沖擊PVC管的制備方法如下:
[0014] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、CPE、ACM、穩(wěn)定劑(有就加,沒(méi)有就不加),在高速攪拌機(jī)中預(yù) 混,冷卻,得到預(yù)混料;
[0015] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160~180°C,轉(zhuǎn)速40~80rpm的條件下熔融混合2~ lOmin,得到復(fù)合材料。
[0016] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為100~120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料 段160~175°C,塑化段170~180°C,機(jī)頭溫度為180~195°C出料,即為高抗沖擊PVC管。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明在PVC基體中添加了鈦白粉以及CPE、ACM,可大大拉伸強(qiáng) 度和抗沖擊強(qiáng)度大大,高溫穩(wěn)定性也有所提高。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 配方:聚合度為800的PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉5份、CPE 0.1份、ACM 0.1份。
[0021 ] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、CPE、ACM,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù)混料;
[0022] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160°C,轉(zhuǎn)速40rpm的條件下熔融混合2~lOmin,得到 復(fù)合材料。
[0023] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為lOOrpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段160 °C,塑化段170°C,機(jī)頭溫度為180°C,出料,即為高抗沖擊PVC管。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 配方:聚合度為2000的PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉10份、CPE 0.3份、ACM 0.3份。
[0026] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、CPE、ACM,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù)混料;
[0027] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°C,轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融混合1 Omin,得到復(fù)合 材料。
[0028] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段175 °C,塑化段180°C,機(jī)頭溫度為195°C,出料,即為高抗沖擊PVC管。
[0029] 實(shí)施例3
[0030] 配方:聚合度為1500的PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉6份、CPE 0.15份、ACM 0.15份。
[0031] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、CPE、ACM、硬脂酸稀土,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù) 混料;
[0032] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在170°C,轉(zhuǎn)速60rpm的條件下熔融混合8min,得到復(fù)合 材料。
[0033] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為11 Orpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段170 °C,塑化段175°C,機(jī)頭溫度為190°C,出料,即為高抗沖擊PVC管。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 配方:聚合度為1000的PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉8份、CPE 0.12份、ACM 0.15份。
[0036] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、CPE、ACM、液體鈣鋅穩(wěn)定劑,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得 到預(yù)混料;
[0037] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160°C,轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融混合2min,得到復(fù)合 材料。
[0038] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段160 °C,塑化段180°C,機(jī)頭溫度為180°C,出料,即為高抗沖擊PVC管。
[0039] 對(duì)照例1
[0040] 配方:聚合度為1000的PVC樹(shù)脂100份、ACM 0.12份。
[0041 ] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、ACM、液體鈣鋅穩(wěn)定劑,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù) 混料;
[0042] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160°C,轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融混合2min,得到復(fù)合 材料。
[0043] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段160 °C,塑化段180°C,機(jī)頭溫度為180°C,出料,即為改性PVC給水管。
[0044] 對(duì)照例2
[0045] 配方:聚合度為1000的PVC樹(shù)脂100份、CPE 0.12份。
[0046] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、ACM、液體鈣鋅穩(wěn)定劑,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù) 混料;
[0047] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160°C,轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融混合2min,得到復(fù)合 材料。
[0048] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段160 °C,塑化段180°C,機(jī)頭溫度為180°C,出料,即為改性PVC給水管。
[0049] 對(duì)照例3
[0050] 配方:聚合度為1000的PVC樹(shù)脂100份、ACM 0.12份、CPE 0.12份。
[0051 ] 1)將PVC樹(shù)脂、鈦白粉、ACM、液體鈣鋅穩(wěn)定劑,在高速攪拌機(jī)中預(yù)混,冷卻,得到預(yù) 混料;
[0052] 2)將預(yù)混料用轉(zhuǎn)矩流變儀在160°C,轉(zhuǎn)速80rpm的條件下熔融混合2min,得到復(fù)合 材料。
[0053] 3)將復(fù)合材料送入雙螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,機(jī)筒溫度設(shè)置:供料段160 °C,塑化段180°C,機(jī)頭溫度為180°C,出料,即為改性PVC給水管。
[0054] 將實(shí)施例1~4以及對(duì)照例1~3的給水管進(jìn)行性能檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)下表:
[0055]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 高抗沖擊PVC管,其特征在于:包括以下重量份的組分制成:PVC樹(shù)脂100份、鈦白粉5 ~10份、CPE 0.1~0.3份、ACM 0.1~0.3份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖擊PVC管,其特征在于:各組分的重量份為:PVC樹(shù)脂100 份、鈦白粉6~8份、CPE 0.1~0.15份、ACM 0.1~0.15份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高抗沖擊PVC管,其特征在于:還包括0.1~10重量份的穩(wěn) 定劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高抗沖擊PVC管,其特征在于:所述穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑或鈣 鋅穩(wěn)定劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的的高抗沖擊PVC管,其特征在于:所述PVC樹(shù)脂的聚合度為 800~2000。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK105968657SQ201610598731
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日
【發(fā)明人】韋俊有
【申請(qǐng)人】廣西金盛科技發(fā)展有限公司
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