CN101165089A - 纳米级硬聚氯乙烯管材 - Google Patents

纳米级硬聚氯乙烯管材 Download PDF

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Abstract

纳米级硬聚氯乙烯管材，其成分质量百分比为：聚氯乙烯树脂100、复合稳定剂，外加2－6、加工助剂，外加1－6、抗冲击剂，外加1－8、填充剂，外加20－30。本发明采用纳米级填充剂如纳米级碳酸钙材料，使利用本发明材料制成的加筋管、波纹管和现有的管材相比，具有良好的抗低温冲击性能及环刚度。而且，管材具有良好的耐磨性，从而降低了不良环境下施工所造成的管材损耗；管材具有良好的耐腐蚀性。

Description

纳米级硬聚氯乙烯管材
技术领域
本发明涉及一种硬聚氯乙烯(U-PVC)管材及其制备方法，具体涉及一种制造排水管的硬聚氯乙烯管材及制备方法。
背景技术
过去埋在地下的排水管采用铸铁管或水泥管等体积大的管子，施工时很麻烦，长期埋在地下铸铁管每隔一定年限便要更换，给工程带来诸多不便，传统的铸铁管、水泥管逐步被硬聚氯乙烯管所替代。由硬聚氯乙烯制备的加筋管、波纹管具有重量轻、成本低、耐腐蚀性好等特点，不需要经常维护和更换。施工安装方便。但其不足之处在于热稳定性差和抗冲击性较差，特别是低温韧性差，随着温度下隆，迅速变硬变脆，受冲击时极易脆裂。目前市售的由硬聚氯乙烯制备的加筋管、波纹管都存在以上缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬聚氯乙烯管材，用该管材制成的硬聚氯乙烯排水管克服了现有管材低温韧性差等缺陷，具有高强度、耐热性好、耐腐性等优良的化学稳定性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
纳米级硬聚氯乙烯管材，其成分质量百分比为：
聚氯乙烯树脂             100
复合稳定剂，外加         2-6
加工助剂，外加           1-6
抗冲击剂，外加           1-8
填充剂，外加             20-30；
其中，填充剂采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙、纳料级碳酸钙。
进一步，所述的PVC树脂的聚合度为1000。
所述的抗冲击剂采用丁睛橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或热塑性聚氯酯(TPU)。
所述的复合稳定剂采用铅盐复合稳定剂，含铅量≥40。
所述的氯化聚乙烯中的含氯量为36％，残留结晶度为2％。
所述的加工助剂采用丙烯酸酯(ACR)、丙烯睛-丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯苯乙烯共聚物(MBS)。
所述的填充剂采用轻质碳酸钙(400-600目)、重质碳酸钙(300目)、纳料级碳酸钙。
纳米级碳酸钙CaCO3(平均粒径15-40nm)填料，该材料比表面积极大，而且粒子中包含的分子数极少，使其分子有极大活性，作为塑料的填料。用纳米级CaCO3填充的聚氯乙烯树脂，通称为纳米聚氯乙烯塑料，该材料具有强度高，耐热性高。由于密度较小，显示出良好的透明性和较高的光泽度，以及耐腐性。
本发明的有益效果
本发明在硬聚氯乙烯(U-PVC)材料中采用纳米级材料如纳米级碳酸钙，使利用本发明材料制成的加筋管、波纹管和现有的管材相比，具有良好的抗低温冲击性能及环刚度。
本发明材料制备的管材具有良好的耐磨性，从而降低了不良环境下施工所造成的管材损耗。
本发明材料制备的管材具有良好的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步阐述，但不限制本发明。
实施例1
在高速混合机中依次加入100千克PVC-5型树脂、5.5千克复合稳定剂、8千克氯化聚乙烯、4千克丙烯酸酯ACR、30千克碳酸钙(20千克重质碳酸钙，10千克纳米碳酸钙)按照常规方法进行热混和冷混处理，将混合料加入挤出机上料机里，通过挤出、成型、切割等一系列生产工艺制成样品，再测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
实施例2
在高速混和机中依次加入100千克PVC-5型树脂、5.5千克复合稳定剂、4千克丙烯酸酯ACR、8千克氯化聚乙烯、30千克碳酸钙(25千克重质碳酸钙，5千克纳米碳酸钙)按照常规方法进行热混和冷混处理，将混合料加入挤出机上料系统，然后通过挤出、成型、切割等一系列生产工艺制成样品，再测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
对比例
在高速混和机中依次加入100千克PVC-5型树脂、5.5千克复合稳定剂、4千克丙烯酸酯ACR、8千克氯化聚乙烯、30千克碳酸钙按照常规方法进行热混和冷混处理，将混合料加入挤出机上料系统，然后通过挤出、成型、切割等一系列生产工艺制成样品，再测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
表1落锤冲击及环刚度测定结果
  测试样品   TIR(％)   SN4(N/m2)   SN8(N/m2)
  实施例1   ＜5   5134   9207
  实施例2   5   4476   8364
  对比例   ＜10   4000   8000
从表2可以看出，本发明硬聚氯乙烯管材的抗低温冲击性能以及环刚度优于普通管材，因而具有优越的性能。
本发明材料可以制备加筋管、波纹管等管材。

Claims (7)

1.纳米级硬聚氯乙烯管材，其成分质量百分比为：
聚氯乙烯树脂                            100
复合稳定剂，外加                        2-6
加工助剂，外加                          1-6
抗冲击剂，外加                          1-8
填充剂，外加                            20-30；
其中，填充剂采用轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙、纳料级碳酸钙。
2.如权利要求1所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的聚氯乙烯树脂的聚合度为1000。
3.如权利要求1所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的复合稳定剂采用铅盐复合稳定剂，含铅量≥40。
4.如权利要求1所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的抗冲击剂采用丁睛橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或热塑性聚氯酯(TPU)。
5.如权利要求3所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的氯化聚乙烯中的含氯量为30～40％，残留结晶度为2％。
6.如权利要求1所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的加工助剂采用丙烯酸酯(ACR)、丙烯睛-丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯苯乙烯共聚物(MBS)。
7.如权利要求1所述的纳米级硬聚氯乙烯管材，其特征是，所述的填充剂采用轻质碳酸钙(400-600目)、重质碳酸钙(300目)、纳料级碳酸钙。
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