CN101948594A - 高抗冲供水管件粒料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗冲供水管件粒料及其制备方法,该高抗冲供水管件粒料由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系;所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉;上述稳定剂是有机锡稳定剂和环氧大豆油;上述各成分以重量计的含量如下:PVC树脂100份、增韧剂3.5~11份、两种稳定剂的全体2~4份、润滑剂1.5~3.5份、填充剂4~12份、加工助剂1.5~6份、钛白粉0~0.5份。由本发明的粒料生产的供水管件外观好、韧性好,抗冲击强度高达68kJ/m2以上,维卡热变形温度大于72℃,并且在0℃冷冻60分钟后,从10米高处自由坠落,不会发生开裂现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法,具体涉及一种高抗冲供水管件粒料及其制备方法。
背景技术
目前最常用的塑料供水管件为UPVC(或称PVC-U)管,它具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、施工安装方便、维护能耗低的优点,并且价格较低。但是存在脆性大,抗冲击性差的缺点,不适宜在冬天或低温下施工,影响PVC-U管材的推广使用。
中国专利文献CN1624040A公开了一种给水用UPVC管件粒料及其制备方法,包括PVC树脂、热稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂以及着色剂。
中国专利文献CN15559781A公开了一种建筑给水用硬质聚氯乙烯管件及其制造方法,其包括聚氯乙烯树脂、稳定剂、润滑剂、丙烯酸酯树脂以及纳米材料。
目前提高UPVC管的抗冲性能的主要方法是采用高分子增韧剂或者无机纳米材料改性。常用的增韧剂有氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。但是这些单独改性的方法对抗冲性能提高不明显,抗冲击强度(缺口)一般也只能达到4~8 kJ/m2。
而目前通过对PVC的改性,生产出高抗冲击PVC-M管道,而且得到普遍使用。如英国、澳大利亚、巴西、南非等国家都采用了高抗冲击PVC-M管道。
中国专利文献CN101508813A(申请号为200910300939.9)公开了一种PVC-M供水管件专用料及其制备方法,该专用料包括PVC树脂75份、增韧剂2.7~8.5份、热稳定剂1.6~2.8份、润滑剂1.2~2.8份、填充剂3~10份、加工助剂1.2~4.3份。由于该配方采用的热稳定剂为单一的有机锡稳定剂,一方面这样会使得PVC熔体的粘度增大,从而导致熔体流动性较差,使得PVC注塑成型加工困难,而且影响注塑制品表面的光泽度,另一方面单独使用有机锡稳定剂还增加了生产成本。
另外,该配方中的填充剂为经硅胶偶联剂处理的碳酸钙,一方面本领域公知的硅胶为硅酸的水凝剂,为无机物,不可能作为偶联剂,也与说明书中所描述的“分子量在5000左右,分子一端含有极性基团”相矛盾。虽然说明书中记载了“硅胶偶联剂分子一端含有极性基团,但“硅胶偶联剂”不是本领域公知的材料,仍然不清楚其所述的极性基团为何种基团,不清楚极性基团是如何改性硅胶而制得硅胶偶联剂的,从而无法判断其结构和组成。可见,说明书中没有记载硅胶偶联剂的组成、结构、制备方法和来源等,本领域技术人员无法确定其为何种物质(摘自该发明专利申请的第三次审查意见通知书原文)。另一方面,即便该硅胶偶联剂能起到偶联剂的作用,但其重量占碳酸钙重量高达7%~15%,既增加了生产成本,而且过多的偶联剂也会破坏PVC熔体的流动性,从而增加注塑成成型加工的难度。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题,提供一种热稳定性好、成本低、易注塑成型加工的高抗冲供水管件粒料及其制备方法。由该粒料生产的供水管件具有较高的抗冲击强度和维卡热变形温度。
实现本发明一种目的的技术方案是:一种高抗冲供水管件粒料,是由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系;所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉;上述稳定剂有两种,它们是有机锡稳定剂和环氧大豆油,并在共混体系中形成复合稳定剂体系;上述各成分以重量计的含量如下:
PVC树脂100份、增韧剂3.5~11份、两种稳定剂的全体2~4份、润滑剂1.5~3.5份、填充剂4~12份、加工助剂1.5~6份、钛白粉0~0.5份。
所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,或者为氯化聚乙烯。
所述两种稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为1∶1~6∶1。
所述润滑剂为硬脂酸或聚乙烯蜡。
所述填充剂为改性微米级碳酸钙,该改性微米级碳酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙,经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙中的微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1~100∶3。
所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物,也即ACR树脂。
所述有机锡稳定剂为甲基硫醇锡或有机锡热稳定剂。
所述的硅烷偶联剂为液态物质,是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物,其中的OR基团是烷氧基,Y基团是有机官能基团,所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基;所述的微米级碳酸钙是指平均粒径为5~100微米的轻质碳酸钙。
改性微米级碳酸钙的制作方法是:将微米级碳酸钙与硅烷偶联剂按照100∶1~100∶3的重量比倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟的高速混合机中混合,混合时间为5min~10min,直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到125℃~135℃,然后出料冷却即可。
实现本发明另一种目的的技术方案是:一种高抗冲供水管件粒料的制备方法,具有以下步骤:①将粉状微米级碳酸钙与液态硅烷偶联剂按照100∶1~100∶3的重量比倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟高速混合机中混合,混合时间为5min~10min,直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到125℃~135℃,然后出料冷却,即得到作为填充剂的粉状改性微米级碳酸钙,待用。②按照如下重量份的配比称取粉状PVC树脂、粉状增韧剂、液态有机锡稳定剂、液态环氧大豆油、润滑剂、粉状加工助剂、钛白粉以及步骤①制得的填充剂,待用;所述的粉状增韧剂为粉状的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或者粉状的氯化聚乙烯;所述的润滑剂为粉状硬脂酸或粉状聚乙烯蜡;所述的粉状加工助剂为粉状丙烯酸酯类共聚物,也即粉状ACR树脂;各成分的重量份配比为:PVC树脂100份、增韧剂3.5~11份、两种稳定剂的全体2~4份、润滑剂1.5~3.5份、加工助剂1.5~6份、钛白粉0~0.5份、填充剂4~12份;所述两种稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为1∶1~6∶1。③将PVC树脂倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟的高速捏合机中混合至85℃~95℃,再将有机锡稳定剂和环氧大豆油倒入高速混合机中继续混合,接着将增韧剂、润滑剂、加工助剂、钛白粉以及填充剂倒入高速混合机中继续混合,直至混合所产生的摩擦热使得混合物料的温度达到115℃~120℃后出料,再将混合物料送入到冷却搅拌器中冷却至40℃~50℃。④将冷却后的混合物料送入到已经加热至设定温度的双螺杆挤出机中,混合物料在经过双螺杆挤出机的过程中,一方面受热而逐渐软化而成为熔融状态,另一方面在运动中各种成分进一步均匀混合,最后由模头成条状挤出, 挤出的同时采用热切方式造粒即可;所设定的挤出模头温度为160℃至170℃。
上述步骤①中的微米级碳酸钙是指平均粒径为5~100微米的轻质碳酸钙;步骤①中的硅烷偶联剂为液态物质,是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物,其中的OR基团是烷氧基,Y基团是有机官能基团,所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基。
上述步骤②中的液态有机锡稳定剂为液态甲基硫醇锡或液态有机锡热稳定剂。液态有机锡热稳定剂为上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为CS-80的复合热稳定剂。
上述步骤②中的粉状聚乙烯蜡是分子量为1000-5000的低分子量聚乙烯。
上述步骤④中,双螺杆挤出机按照物料经过的先后次序分为4个加热区和挤出模头,所设定的各个加热区的加热温度依次为:T1=120℃~130℃,T2=140℃~145℃,T3=150℃~160℃,T4=160℃~175℃。
本发明具有积极的效果:(1)本发明采用环氧大豆油与有机锡稳定剂在高抗冲供水管件粒料中形成复合稳定剂体系,一方面降低了热稳定剂的生产成本,更重要的是环氧大豆油既可以起到热稳定辅助作用,还有利于提高PVC熔体的流动性,有利于其注塑成型加工,同时还有利于提高注塑制品的光泽。(2)本发明的填充剂中偶联剂的重量只占微米级碳酸钙的1%~3%,一方面降低了生产成本,另一方面有利于PVC熔体的流动性,易于注塑成型加工。(3)由本发明的粒料生产的供水管件外观好、韧性好,抗冲击强度高达68kJ/m2以上,维卡热变形温度大于72℃,并且在0℃冷冻60分钟后,从10米高处自由坠落,不会发生开裂现象。
附图说明
图1为本发明的应用例制得的高抗冲供水管件标准试样的冲击断面电镜图片;
图2为对比例1的普通UPVC供水管件标准试样的冲击断面电镜图片;
图3为对比例3的PVC-M供水管件标准试样的冲击断面电镜图片。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的高抗冲供水管件粒料是由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系。所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉。所述的稳定剂有两种,第一种是有机锡稳定剂,第二种是环氧大豆油,且该两种稳定剂在共混体系中形成复合稳定剂体系。在124.8 kg的高抗冲供水管件粒料中,上述各成分及含量如下:
PVC树脂100kg,增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物7.5kg,有机锡稳定剂2.7kg,稳定剂环氧大豆油0.7kg,润滑剂聚乙烯蜡2.8kg,加工助剂ACR树脂5.6kg,钛白粉0.4kg,填充剂改性微米级碳酸钙5.1kg。
所述有机锡稳定剂为有机锡热稳定剂,来源于上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为CS-80的复合热稳定剂。
上述高抗冲供水管件粒料的制备方法为:
①称取10kg的粉状微米级碳酸钙与0.2kg的液态的硅烷偶联剂,将微米级碳酸钙与硅烷偶联剂倒入转速为900转/分钟的高速混合机中混合,持续搅拌8min,因高速搅拌产生的摩擦热使物料温度升高至130℃,然后出料冷却,即得到作为填充剂的经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙——改性微米级碳酸钙,从该改性微米级碳酸钙中称取5.01kg,待用;
上述粉状微米级碳酸钙是指平均粒径在5~100微米的轻质碳酸钙。
所述的硅烷偶联剂是曲阜晨光化工有限公司制造的牌号为NQ-50的硅烷偶联剂。该硅烷偶联剂为一种分子里含有两种不同基团——无机和有机反应基团的硅基化分子。其基本结构为Y-Si-(OR)3,OR是可水解基团烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。烷氧基能与碳酸钙表面残留的水分反应生成硅醇,这些硅醇与碳酸钙表面的钙羟基反应,生成烷氧结构并脱水,形成牢固的化学键。Y是有机官能基团,如氨基、甲基丙酰氧基、乙烯基等,不同的有机官能团适用于不同的有机聚合物,它能与聚合物反应或形成物理缠绕、互穿网络体系而形成牢固的化学键。
上述填充剂可以改善制品的尺寸稳定性和抗冲击性能,并且适当降低了生产成本。另外硅烷偶联剂大分子链具有良好的柔韧性,对共混体系也有一定的增韧作用。而如果直接将未处理的微米级碳酸钙添加到PVC共混体系中,反而会降低冲击强度。经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙还具有良好的加工流动性。
②称取100kg的S-700型PVC树脂、7.5kg的MBS树脂、2.7kg的有机锡热稳定剂、0.7kg环氧大豆油、2.8kg的聚乙烯蜡、5.6kg的ACR树脂、0.4kg的钛白粉,待用;
上述S-700型PVC树脂来源于中国石化齐鲁股份有限公司生产的商品代号为S-700的粉状聚氯乙烯PVC树脂。
MBS树脂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,用作增韧剂,来源于威海金泓高分子有限公司所制造的商品代号为JHB-22的粉状MBS树脂。
有机锡热稳定剂来源于上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为CS-80的复合热稳定剂。
环氧大豆油用作稳定剂,来源于淄博塑化实业有限公司生产的液态的优质无色无味环氧大豆油。该环氧大豆油以食用无毒大豆色拉油为主要原料制成,具有一种独特的性能,即:它不仅对PVC有良好的增塑作用,而且可以迅速吸收因热和光降解出来的氯化氢,从而阻滞PVC的连续分解。使PVC链上的活泼氯原子得到稳定,起到稳定剂的作用。将有机锡稳定剂和环氧大豆油并用在PVC加工过程中能有热稳定协同效应,有利于PVC成型加工,另外降低有机锡稳定剂用量,还进一步降低了生产成本。
聚乙烯蜡是粉状的分子量为1000~5000的低分子量聚乙烯,用作润滑剂。
ACR树脂是丙烯酸酯类共聚物,用作加工助剂,来源于法国阿托菲娜化学公司生产的商品代号为P551的粉状ACR树脂。
③先将称取的S-700型PVC树脂倒入转速为900转/分钟高速捏合机中混合,因高速搅拌产生的摩擦热使物料温度升高至90℃,再将有机锡热稳定剂和环氧大豆油倒入转速为900转/分钟高速混合机中继续混合,接着将称取的MBS树脂、聚乙烯蜡、ACR树脂、钛白粉以及改性微米级碳酸钙倒入转速为900转/分钟高速混合机中继续混合直至因高速搅拌产生的摩擦热使物料温度达到120℃后出料,将物料送入到冷却搅拌器中冷却至40℃;
④将物料送入已经加热至设定温度的到双螺杆挤出机中,混合物料在经过双螺杆挤出机的过程中,一方面受热而逐渐软化而成为熔融状态,另一方面在运动中各种成分进一步均匀混合,最后由模头成条状挤出, 挤出的同时采用热切方式造粒(粒径约为2mm~3mm)即得到高抗冲供水管件粒料;所设定的挤出模头温度T模=165℃。双螺杆挤出机按照物料经过的先后次序分为4个加热区和挤出模头,所设定的各个加热区的加热温度依次为:第一加热区温度T1=120℃~130℃,第二加热区温度T2=140℃~145℃,第三加热区温度T3=150℃~160℃,第四加热区温度T4=160℃~175℃。
(实施例2)
本实施例的其余部分与实施例1相同,不同之处在于:在121.54kg的高抗冲供水管件粒料中,各成分以及相应的含量如下:
PVC树脂100kg,增韧剂氯化聚乙烯8.8kg,有机锡稳定剂甲基硫醇锡2.7kg,稳定剂环氧大豆油0.8kg,润滑剂硬脂酸2.7kg,加工助剂ACR树脂2kg,钛白粉0.5kg,填充剂改性微米级碳酸钙4.04kg。
上述填充剂中微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1。
上述甲基硫醇锡来源于上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为SS-218的甲基硫醇锡热稳定剂。
与此相对应,在制备上述高抗冲供水管件粒料时,步骤①中,在制备改性微米级碳酸钙时,所称取的微米级碳酸钙仍为10 kg,所称取的硅烷偶联剂则为0.1kg,而在制备完成改性微米级碳酸钙后,所称取的改性微米级碳酸钙为4.04 kg。
步骤②中,所称取的各种原料的重量与上述各成分的含量相对应,也即称取100kg的粉状PVC树脂、8.8kg的粉状CPE树脂氯化聚乙烯、2.7kg的液态有机锡稳定剂甲基硫醇锡、0.8kg的液态稳定剂环氧大豆油、2.7kg的粉状润滑剂硬脂酸、2kg的加工助剂ACR树脂以及0.5kg的钛白粉,待用。
性能测试见表1和表2。
(实施例3)
本实施例的其余部分与实施例1相同,不同之处在于:在124.88kg的高抗冲供水管件粒料中,各成分以及相应的含量如下:
PVC树脂100kg,增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物9.2kg,有机锡稳定剂甲基硫醇锡2.8kg,稳定剂环氧大豆油0.7kg,润滑剂聚乙烯蜡2.7kg,加工助剂ACR树脂2.8kg,钛白粉0.5kg,填充剂改性微米级碳酸钙6.18kg。
上述填充剂中,微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶3。
上述甲基硫醇锡来源于上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为SS-218的甲基硫醇锡热稳定剂。
与此相对应,在制备上述高抗冲供水管件粒料时,步骤①中,在制备改性微米级碳酸钙时,所称取的微米级碳酸钙仍为10 kg,所称取的硅烷偶联剂则为0.3kg,而在制备完成改性微米级碳酸钙后,所称取的改性微米级碳酸钙为6.18 kg。
步骤②中,所称取的各种原料的重量与上述各成分的含量相对应,也即称取100kg的粉状PVC树脂、9.2kg的粉状MBS树脂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、2.8kg的液态有机锡稳定剂甲基硫醇锡、0.7kg的液态稳定剂环氧大豆油、2.7kg的粉状润滑剂聚乙烯蜡、2.8kg的加工助剂ACR树脂以及0.5kg的钛白粉,待用。
性能测试表1和见表2。
(实施例4)
本实施例的其余部分与实施例1相同,不同之处在于:在127.02kg的高抗冲供水管件粒料中,各成分以及相应的含量如下:
PVC树脂100kg,增韧剂氯化聚乙烯9.6kg,有机锡热稳定剂3.2kg,稳定剂环氧大豆油0.8kg,润滑剂聚乙烯蜡2.5kg,加工助剂ACR树脂4.4kg,钛白粉0.4kg,填充剂改性微米级碳酸钙6.12kg。
上述填充剂中微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶2。
上述有机锡热稳定剂来源于上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为CS-80的复合热稳定剂。
与此相对应,在制备上述高抗冲供水管件粒料时,步骤①中,在制备改性微米级碳酸钙时,所称取的微米级碳酸钙仍为10 kg,所称取的硅烷偶联剂则为0.2kg,而在制备完成改性微米级碳酸钙后,所称取的改性微米级碳酸钙为6.12kg。
步骤②中,所称取的各种原料的重量与上述各成分的含量相对应,也即称取100kg的粉状PVC树脂、9.6kg的粉状CPE树脂氯化聚乙烯、3.2kg的液态有机锡热稳定剂、0.8kg的液态稳定剂环氧大豆油、2.5kg的粉状润滑剂聚乙烯蜡、4.4kg的加工助剂ACR树脂以及0.4kg的钛白粉,待用。
性能测试表1和见表2。
(应用例)
将实施例1制得的高抗冲供水管件粒料加入到注射成型机中生产出高抗冲供水管件标准试样,对该标准试样进行试验,测试其热学性能、力学性能等,结果见表1和表2。对该标准试样测试其冲击断面电镜图片,见图1。
表1
检验项目 | 技术要求 | 检验结果 | 单项评价 |
烘箱试验 | 150℃,30min,试样无开裂、脱层、气泡、焊接缝开裂缺陷。 | 试样在150℃的条件下保持30分钟,取出后观察无开裂、脱层、气泡、焊接缝开裂等缺陷。 | 合格 |
坠落实验 | 0℃,60min,10米自由跌落无破裂。 | 无破损 | 合格 |
表2
测试性能 | 性能指标 | 测试标准 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
抗冲击强度(缺口)/kJ·m-2 | ﹥45.0 | GB/T1043-93 | 71.5 | 68.4 | 70.8 | 69.3 |
弯曲强度/MPa | ﹥75.0 | GB/T9341-2000 | 80.8 | 78.1 | 78.2 | 77.8 |
弯曲模量/MPa | ﹥1600 | GB/T9341-2000 | 1720 | 1840 | 1842 | 1853 |
拉伸强度/Mpa | ﹥45.0 | GB/T1040-92 | 51.3 | 49.3 | 48.3 | 50.2 |
断裂伸长率/% | ﹥30.0 | GB/T1040-92 | 45 | 48 | 44.6 | 44.6 |
维卡热变形温度/℃ | ﹥72.0 | GB/T1634.2-2004 | 73.2 | 73.1 | 72.9 | 73.0 |
(对比例1)
按照中国专利文献CN1624040A的实施例1的方法制得UPVC专用粒,并将该专用粒制成UPVC管件标准试样,测试其各项性能,见表3。对该标准试样测试其冲击断面电镜图片,见图2。
(对比例2)
按照中国专利文献CN1559781A的实施例1的方法制得UPVC管件,测试其各项性能,见表3。
(对比例3)
按照中国专利文献CN101508813A的实施例1的方法制得PVC-M供水管件,测试其各项性能,见表3。对该标准试样测试其冲击断面电镜图片,见图3。
表3
实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
抗冲击强度(缺口)/ kJ·m-2 | 71.5 | 6 | 8 | 70.4 |
弯曲强度/MPa | 80.8 | 80 | 75 | 79.8 |
弯曲模量/MPa | 1720 | 2000 | 1900 | 1685 |
拉伸强度/Mpa | 51.3 | 55 | 52 | 50.2 |
断裂伸长率/% | 45 | 15 | 18 | 50 |
由图1至图3可见,本发明的应用例的标准试样的冲击断面呈丝状,属于延性断裂,因此其冲击强度比较高,达71.5kJ/m2。这说明本发明的高抗冲供水管件粒料的粘性比较大,在该材料受到冲击应力时,受力断面的分子链发生较大变形而消耗了大量的冲击能量,导致该材料的抗冲击强度大大提高。而对比例1的标准试样的冲击断面比较光滑,呈脆性断裂,因此冲击强度比较低,只有6kJ/m2。而对比例3的PVC-M标准试样的冲击强度虽然也能达到70.4kJ/m2,但是其成本较高,最重要的是其填充剂中的偶联剂是什么物质并不清楚。
Claims (10)
1.一种高抗冲供水管件粒料,其特征在于:是由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系;所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉;上述稳定剂有两种,它们是有机锡稳定剂和环氧大豆油,并在共混体系中形成复合稳定剂体系;上述各成分以重量计的含量如下:
PVC树脂100份、增韧剂3.5~11份、两种稳定剂的全体2~4份、润滑剂1.5~3.5份、填充剂4~12份、加工助剂1.5~6份、钛白粉0~0.5份;
所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,或者为氯化聚乙烯;
所述两种稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为1∶1~6∶1;
所述润滑剂为硬脂酸或聚乙烯蜡;
所述填充剂为改性微米级碳酸钙,该改性微米级碳酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙,经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙中的微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1~100∶3;
所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物,也即ACR树脂。
2.根据权利要求1所述的高抗冲供水管件粒料,其特征在于:所述有机锡稳定剂为甲基硫醇锡或有机锡热稳定剂。
3.根据权利要求1所述的高抗冲供水管件粒料,其特征在于:所述的硅烷偶联剂为液态物质,是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物,其中的OR基团是烷氧基,Y基团是有机官能基团,所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基;所述的微米级碳酸钙是指平均粒径为5~100微米的轻质碳酸钙。
4.根据权利要求1至3之一所述的高抗冲供水管件粒料,其特征在于:改性微米级碳酸钙的制作方法是:将微米级碳酸钙与硅烷偶联剂按照100∶1~100∶3的重量比倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟的高速混合机中混合,混合时间为5min~10min,直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到125℃~135℃,然后出料冷却即可。
5.一种权利要求1所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于具有以下步骤:
①将粉状微米级碳酸钙与液态硅烷偶联剂按照100∶1~100∶3的重量比倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟高速混合机中混合,混合时间为5min~10min,直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到125℃~135℃,然后出料冷却,即得到作为填充剂的粉状改性微米级碳酸钙,待用;
②按照如下重量份的配比称取粉状PVC树脂、粉状增韧剂、液态有机锡稳定剂、液态环氧大豆油、润滑剂、粉状加工助剂、钛白粉以及步骤①制得的填充剂,待用;
所述的粉状增韧剂为粉状的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或者粉状的氯化聚乙烯;所述的润滑剂为粉状硬脂酸或粉状聚乙烯蜡;所述的粉状加工助剂为粉状丙烯酸酯类共聚物,也即粉状ACR树脂;
各成分的重量份配比为:PVC树脂100份、增韧剂3.5~11份、两种稳定剂的全体2~4份、润滑剂1.5~3.5份、加工助剂1.5~6份、钛白粉0~0.5份、填充剂4~12份;所述两种稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为1∶1~6∶1;
③将PVC树脂倒入转速为800转/分钟~1000转/分钟的高速捏合机中混合至85℃~95℃,再将有机锡稳定剂和环氧大豆油倒入高速混合机中继续混合,接着将增韧剂、润滑剂、加工助剂、钛白粉以及填充剂倒入高速混合机中继续混合,直至混合所产生的摩擦热使得混合物料的温度达到115℃~120℃后出料,再将混合物料送入到冷却搅拌器中冷却至40℃~50℃;
④将冷却后的混合物料送入到已经加热至设定温度的双螺杆挤出机中,混合物料在经过双螺杆挤出机的过程中,一方面受热而逐渐软化而成为熔融状态,另一方面在运动中各种成分进一步均匀混合,最后由模头成条状挤出, 挤出的同时采用热切方式造粒即可;所设定的挤出模头温度为160℃~170℃。
6.根据权利要求5所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于:步骤①中的微米级碳酸钙是指平均粒径为5~100微米的轻质碳酸钙;步骤①中的硅烷偶联剂为液态物质,是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物,其中的OR基团是烷氧基,Y基团是有机官能基团,所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基。
7.根据权利要求5所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于:步骤②中的液态有机锡稳定剂为液态甲基硫醇锡或液态有机锡热稳定剂。
8.根据权利要求5所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于:液态有机锡热稳定剂为上海智强塑料助剂有限公司生产的商品代号为CS-80的复合热稳定剂。
9.根据权利要求5所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于:步骤②中的粉状聚乙烯蜡是分子量为1000~5000的低分子量聚乙烯。
10.根据权利要求5至9之一所述的高抗冲供水管件粒料的制备方法,其特征在于:步骤④中,双螺杆挤出机按照物料经过的先后次序分为4个加热区和挤出模头,所设定的各个加热区的加热温度依次为:T1=120℃~130℃,T2=140℃~145℃,T3=150℃~160℃,T4=160℃~175℃。
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