CN101157784A - 纳米聚氯乙烯管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纳米聚氯乙烯管材及其制备方法。该纳米聚氯乙烯管材原料重量份组成为纳米聚氯乙烯树脂、碳酸钙、PME－100增强补韧剂等。该制备方法将所需要量原料在高混锅和低混锅中充分搅拌混合，再输送至挤出机生产线上挤出成型得到所需要的纳米聚氯乙烯管材。本发明具有以下特点：不仅环保无危害，而且解决了热稳定性不足、初期着色、制品变红、锌烧、耐候性差、铜蚀等问题；在制备方法混合过程中，使塑化时间缩短，塑化均匀性好，对改性PVC的基础挤出成型加工性有利；力学性能明显优于普通PVC树脂和纳米共混复合树脂；抗冲击及其它性能得到较大提高，抗冲击强度是普通树脂制品的2倍以上，尤其是低温抗冲击性较好；弯曲变形性能较好，有利于不开挖铺设和修复等方面的应用。
Description
一、技术领域：
本发明涉及管材技术领域，是一种纳米聚氯乙烯管材及其制备方法。
二、背景技术：
聚氯乙烯(PVC)是目前产量仅次于聚乙烯的第二大通用塑料，广泛应用于各行各业中，其中PVC硬质制品(PVC-U)占其总量的60％，且正朝着高韧性高强度的新领域发展。PVC-U管材广泛用于给水、建筑排水、排污、化工等领域，是PVC制品中重要的种类，也是塑料管道中使用最广泛的的产品之一。但是，原有PVC管材强度高，韧性不足，含铅量高，对环境和人体危害大，管材搬运或者装卸过程中，如果不轻拿轻放，容易导致管材因外力而损坏；在管材安装回填过程中，若有较大石块等硬物直接撞击管材表面，容易导致管材出现暗伤，在通水试压时出现爆管现象。
普通PVC树脂在用作建材时，抗冲击强度低、力学性能欠佳，在很大程度上影响了PVC化学建材的应用范围。
三、发明内容：
本发明提供了一种纳米聚氯乙烯管材及其制备方法，其克服了上述现有技术之不足，增加了管材的韧性。
本发明还解决了热稳定性不足、初期着色、制品变红、锌烧、耐候性差、铜蚀等问题。
本发明还在制备方法混合过程中，使塑化时间缩短，塑化均匀性好，对改性PVC的基础挤出成型加工性有利。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种纳米聚氯乙烯管材，其按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、5重量份至7重量份的碳酸钙、3重量份至5重量份的PME 100增强补韧剂、3重量份至5重量份的纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、0.2重量份至0.4重量份的碳黑、0.3重量份至0.5重量份的硬脂酸。
上述纳米聚氯乙烯管材还可按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、6重量份的碳酸钙、4重量份的PME 100增强补韧剂、4重量份的纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、0.3重量份的碳黑、0.4重量份的硬脂酸。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：
上述纳米聚氯乙烯管材的制备方法为：将纳米聚氯乙烯树脂、碳酸钙、PME-100增强补韧剂、纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、碳黑、硬脂酸按所需要的量在高混锅和低混锅中充分搅拌混合，再输送至挤出机生产线上挤出成型得到所需要的纳米聚氯乙烯管材。
本发明具有以下特点：不仅环保无危害，而且解决了热稳定性不足、初期着色、制品变红、锌烧、耐候性差、铜蚀等问题；在制备方法混合过程中，使塑化时间缩短，塑化均匀性好，对改性PVC的基础挤出成型加工性有利；力学性能明显优于普通PVC树脂和纳米共混复合树脂；抗冲击及其它性能得到较大提高，抗冲击强度是普通树脂制品的2倍以上，尤其是低温抗冲击性较好；弯曲变形性能较好，有利于不开挖铺设和修复等方面的应用。
五、具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案和实际需要来确定具体的实施方式。
实施例1：该纳米聚氯乙烯管材按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、5重量份的碳酸钙、3重量份PME-100增强补韧剂、3重量份的纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、0.2重量份的碳黑、0.3重量份的硬脂酸。
实施例2：该纳米聚氯乙烯管材按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、6重量份的碳酸钙、4重量份的PME-100增强补韧剂、4重量份的纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、0.3重量份的碳黑、0.4重量份的硬脂酸。
实施例3：该纳米聚氯乙烯管材按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、7重量份的碳酸钙、5重量份的PME-100增强补韧剂、5重量份的纳米水滑石稀土钙锌复合稳定剂、0.4重量份的碳黑、0.5重量份的硬脂酸。
上述实施例1至3的纳米聚氯乙烯管材的制备方法为：将纳米聚氯乙烯树脂、碳酸钙、PME-100增强补韧剂、纳米水滑石-稀土-钙锌复合稳定剂、碳黑、硬脂酸按所需要的量在高混锅和低混锅中充分搅拌混合，再输送至挤出机生产线上挤出成型得到所需要的纳米聚氯乙烯管材，并且按照国家标准(标准号：GB/T10002.1-2006)进行检测，其各项性能指标均合格，具体检测方法如下：
维卡软化温度≥80℃，按照GB/T8802-2001《热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定》测定。
纵向回缩率≤5％，按照GB/T6671-2001《热塑性塑料管材纵向回缩率的测定》测定。
卫生性能指标符合GB/T17219-1998《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》。
液压实验按照GB/T6111-2003《流体输送用热塑性塑料管材耐内压实验方法》测定。
检测结果如下：本发明所得纳米聚氯乙烯管材采用纳米水滑石-稀土-钙锌复合纳米水滑石-稀土-钙锌复合稳定剂不仅环保无危害，且解决了热稳定性不足、初期着色、制品变红、锌烧、耐候性差、铜蚀等问题；针对普通聚氯乙烯树脂存在抗冲击性能和热稳定性差的弊端，采用聚纳米聚氯乙烯(PVC)树脂。本发明在混合过程中使填充粒子分散均匀，可以增大分子链之间的摩擦作用，使塑化时间缩短，塑化均匀性好，对改性PVC的基础挤出成型加工性有利；由于本发明中其它颗粒与纳米PVC基体难以剥离，使纳米原位聚合PVC力学性能明显优于普通PVC树脂和纳米共混复合树脂。从而使树脂所生产的制品的抗冲击及其它性能得到大大提高，抗冲击强度是普通树脂制品的2倍以上，尤其能提高管材的低温抗冲击性，提高了管材的设计应力。同时由于可以容许一定程度的弯曲变形，使制品可以应用于不开挖铺设和修复等方面。
Claims (3)
1.一种纳米聚氯乙烯管材，其特征在于按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、5重量份至7重量份的碳酸钙、3重量份至5重量份的PME-100增强补韧剂、3重量份至5重量份的纳米水滑石-稀土-钙锌复合稳定剂、0.2重量份至0.4重量份的碳黑、0.3重量份至0.5重量份的硬脂酸。
2.根据权利要求1所述的纳米聚氯乙烯管材，其特征在于按原料重量份组成为100重量份的纳米聚氯乙烯树脂、6重量份的碳酸钙、4重量份的PME-100增强补韧剂、4重量份的纳米水滑石-稀土-钙锌复合稳定剂、0.3重量份的碳黑、0.4重量份的硬脂酸。
3.一种根据权利要求1或2所述的纳米聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于将纳米聚氯乙烯树脂、碳酸钙、PME-100增强补韧剂、纳米水滑石-稀土-钙锌复合稳定剂、碳黑、硬脂酸按所需要的量在高混锅和低混锅中充分搅拌混合，再输送至挤出机生产线上挤出成型得到所需要的纳米聚氯乙烯管材。
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2007
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