CN101486821B - 一种无毒氯化聚氯乙烯管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高强度、耐高温、耐腐蚀、阻燃的应用于饮用水或热水输送的新型无毒氯化聚氯乙烯管，由以下重量份数的组分制成：CPVC树脂100份，稳定剂3～8份，润滑剂1～3份，加工改性助剂1～4份，抗冲改性剂5～12份，填充剂5～20份。本发明还提供了上述氯化聚氯乙烯管的制备方法，是将各组分捏合分散均匀成混配料，挤出塑化成型即得。本发明提供的无毒氯化聚氯乙烯管维卡软化温度不低于110℃，具有良好的耐腐蚀，耐老化，阻燃性能，即耐强酸、强碱和盐水的侵蚀，且有较高的机械强度和韧性，不受水中余氯的氯化腐蚀，可以广泛适用于化工防腐需要及日常生活输送热水或饮用水，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种无毒氯化聚氯乙烯管及其制备方法，具体地说是一种可用于输送饮用水的无毒氯化聚氯乙烯管及其制备方法。
背景技术
在现有技术中的输送热水的场合普遍使用的塑料管是铝塑复合管和无规共聚聚丙烯管(PPR)或PE-RT管，由于这些管都存在不耐腐蚀及阻燃性能差，管壁厚等缺点，难以适应日益发展的经济要求，因此研制新的高质量的塑料热水管需求十分紧迫。
氯化聚氯乙烯(Chlorinated Polyvinyl Chloride，CPVC)是一种性能优良的材料，可以用于制造高温腐蚀性介质的输送、供热水系统及有消防要求的管道。CPVC树脂由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料，CPVC树脂会因不同氯化方式，产品有很大的差异性，氯含量范围63～74％，含量越高，其质量越好。CPVC树脂氯含量的增加会使其玻璃化温度提高至115℃～135℃温度范围内，额外增加的氯，改善了硬PVC的阻燃性、生烟性，提高了抗张强度和模量，而保留了它原有的良好性能：突出的尺寸稳定性，优良的耐化学特性以及良好的介电性能，使其可替代金属或其他价格更贵的工程塑料。然而它的加工非常困难，挤出加工时，要求二级混料系统，温控精度在3～5℃，螺杆要有冷却装置，机头芯棒也要有冷却装置，与物料接触的部件要镀铬或采用不锈钢，小压缩角，良好的流线型，设备大功率等众多影响生产效率的苛刻条件。过去CPVC原料仅能用于生产PVC粘接剂及电力电缆护套管，维卡只能达到93℃左右，它在国外的发展历史也只有短短几年时间，而目前国内有少数厂家用于生产管道，但几乎都是用于化工行业的化工用管，完全用于无毒饮用供水用CPVC管还鲜有涉及，应用范围相当有限。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，目的在于提供一种具有高强度、耐高温、耐腐蚀、阻燃的应用于饮用水或热水输送的新型无毒氯化聚氯乙烯管。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的上述无毒氯化聚氯乙烯管的制备方法。
本发明采用以下技术方案实现上述目的。
一种无毒氯化聚氯乙烯管，由以下重量份数的组分制成：CPVC树脂100份，稳定剂3～8份，润滑剂1～3份，加工改性助剂1～4份，抗冲改性剂5～12份，填充剂5～20份。
所述CPVC树脂为氯含量63～74％的氯化聚氯乙烯聚合物或其混合物。
所述稳定剂是不含重金属的无毒稳定剂，可以是金属皂或有机锡。
所述润滑剂是各种低分子量聚烯烃或氧化的聚烯烃或石蜡，可以是一种或几种润滑剂的混合物。
所述加工改性助剂是......
所述抗冲改性剂是选自各种核-壳聚合物，如MBS类抗冲改性剂、ACR类抗冲改性剂或CPE类抗冲改性剂。
所述填充剂是常规填充剂。
上述无毒氯化聚氯乙烯管的原料中还可根据实际需要添加不同的颜料，选自TiO2、炭黑或各种颜色的着色剂，如黄色、红色、橙色等。
上述无毒氯化聚氯乙烯管的制备方法是将原料各组分捏合分散均匀成混配料，挤出塑化成型即得。
所述捏合分散是将各组分加入混合机中，混合到100～120℃时(优选的温度为110℃)转入冷混，降温至40～50℃出料(优选的温度为45℃)，得到基本均匀的混配料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述的技术方案中，混配料是通过高速热混和低速冷混后挤出成型，得到维卡软化温度不低于110℃的热水管；
(2)测试结果显示，本发明提供的产品具有良好的耐腐蚀，耐老化，阻燃性能，即耐强酸、强碱和盐水的侵蚀，且有较高的机械强度和韧性，不受水中余氯的氯化腐蚀，可以广泛适用于化工防腐需要及日常生活输送热水或饮用水，显著扩展了氯化聚氯乙烯树脂管道的应用范围；
(3)本发明所述的技术方案所使用的原料均为无毒无害物质，对环境友好，不会产生污染及二次污染，具体有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
按照表1所列出的原料组分重量比例称量，加入混合机中，混合到约110度时转入冷混，降温至约45度出料，得到均匀的混配料，然后将所得的混配料经挤出机挤出直径50规格的管，对得到的管材进行各种主要性能测试，测试结果见表2：
表1 原料组分重量配比表
| 实施例1 | 实施例2 | ||
| CPVC树脂 | 100 | CPVC树脂 | 100 |
| 钙锌稳定剂 | 4 | 钙锌稳定剂 | 4.5 |
| MBS类抗冲击改性剂 | 7 | ACR类抗冲击改性剂 | 5 |
| 丙烯酸酯类加工助剂 | 1.5 | 丙烯酸酯类加工助剂 | 1.0 |
| 氧化聚乙烯(润滑剂) | 1.2 | 氧化聚乙烯(润滑剂) | 1.1 |
| PE蜡(润滑剂) | 0.6 | PE蜡(润滑剂) | 0.6 |
| 二氧化钛 | 5 | 二氧化钛 | 2 |
| 活性碳酸钙 | 5 | 活性碳酸钙 | 5 |
| 橙色粉 | 0.2 |
表2 产品性能测试结果
| 测试 | 实施例1 | 实施例2 |
| 外观(目视) | 浅灰光滑 | 橙色光滑 |
| 密度(GB/T1033-1986) | 1.510 | 1.502 |
| 维卡软化温度℃(GB/T8802-2001) | 114.2 | 113.3 |
| 拉伸屈服强度MPa(GB/T8804.2-2003) | 52.5 | 51.6 |
| 拉伸弹性模量MPa(GB/T8804.2-2003) | 2568 | 2457 |
| 0℃落锤冲击(GB/T14152-2001) | 10/10无破 | 10/10无破 |
| 纵向回缩率％(GB/T6671-2001) | 2.5 | 2.7 |
| 静液压(20℃、1h) | 无泄漏、无破坏 | 无泄漏、无破坏 |
| 静液压(95℃、165h) | 无泄漏、无破坏 | 无泄漏、无破坏 |
Claims (4)
1.一种无毒氯化聚氯乙烯管，其特征在于由以下重量份数的组分制成：CPVC树脂100份，钙锌稳定剂4份，氧化聚乙烯1.2份，PE蜡0.6份，丙烯酸酯类加工助剂1.5份，MBS类抗冲改性剂7份，活性碳酸钙5份，二氧化钛5份；
或由以下重量份数的组分制成：
CPVC树脂100份，钙锌稳定剂4.5份，氧化聚乙烯1.1份，PE蜡0.6份，丙烯酸酯类加工助剂1.0份，ACR类抗冲改性剂5份，活性碳酸钙5份，二氧化钛2份，橙色粉0.2份。
2.如权利要求1所述的氯化聚氯乙烯管，其特征在于所述CPVC树脂为氯含量63～74％的氯化聚氯乙烯聚合物或其混合物。
3.权利要求1所述氯化聚氯乙烯管的制备方法，其特征是将各组分捏合分散均匀成混配料，挤出塑化成型即得。
4.如权利要求3所述氯化聚氯乙烯管的制备方法，其特征在于所述捏合分散是将各组分加入混合机中，混合到100～120℃时转入冷混，降温至40～50℃出料。
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