CN102399400A - 一种耐低温型pvc复合软管的组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐低温型PVC复合软管，含有如下份数的组分：PVC树脂80～1重量份、热塑性聚氨酯弹性体60～80份、增塑剂30～40份、热稳定剂2～5份、润滑剂0.2～1.5份、改性剂10～15份、加工助剂1～3重量份，抗静电剂10～15份、阻燃剂15～20份和改性纳米级碳酸钙5～20份。本发明采用在PVC树脂中加入热塑性聚氨酯弹性体、增塑剂、热稳定剂、抗静电剂、阻燃剂，增强了PVC软管的耐低温性能、柔韧性、抗静电性能和阻燃性，制备的PVC复合软管综合性能好，不易老化，可运用于低温油，气体或液体的储藏和使用过程中。

Description

一种耐低温型PVC复合软管的组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种PVC软管，尤其是一种耐低温型PVC复合软管的组合物及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）为微黄色半透明状，有光泽。透明度优于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧、手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。聚氯乙烯的性能比较稳定，不易被酸、碱腐蚀，对热比较耐受；具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度和电绝缘性能高等优点。

聚氯乙烯（PVC）用于制造各种软硬管材，并被广泛应用到工业、农业和广大居民生活中。随着社会经济的不断发展，对聚氯乙烯质量的要求也越来越高。现有技术中的聚氯乙烯软管，常用的PVC软管的耐低温性能差、脆性大、韧性强度低、抗老化性能差、安全性能低、运输和安装不便，制作成本高，达不到生产和生活的的要求。现有技术中提到一种卫浴洁具用纳米碳酸钙改性螺旋缠绕PVC软管的组合屋及其制备方法，但是这种材料制得的软管耐热性能较好，耐低温性能较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述软管的缺陷，提供一种性能优良的耐低温型PVC复合软管的组合物及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：一种PVC复合软管，其特征在于含有如下份数的组分：PVC树脂80～100重量份、热塑性聚氨酯弹性体60～80份、增塑剂30～40份、热稳定剂2～5份、润滑剂0.2～1.5份、改性剂10～15份、 加工助剂1～3重量份，碳黑10～15份和改性纳米级碳酸钙5～20份。

在本发明一个较佳实施例中，所述的PVC树脂为PVC-SG2型、PVC-SG3型、PVC-SG4型中的一种或几种的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸乙二醇丁酯或柠檬酸三丁酯等的一种或几种混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述的热稳定剂为二甲基二巯基乙酸异辛酯锡、二月桂酸二正丁基锡、硬酯酸镉、硬酯酸钡、硬酯酸锌、钙～锌复合稳定剂或钡～镉液体稳定剂中的一种或几种混合物。  

在本发明一个较佳实施例中，所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、氯化石蜡或氧化聚乙烯石蜡的一种或几种的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述的改性纳米级碳酸钙是由原料纳米级碳酸钙80～90%、偶联剂2～10%、润滑剂0.5～6%和分散剂0.2～5%制备而成，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100～100℃的热烘箱中烘干2～4小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5～8分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌8～10分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。

在本发明一个较佳实施例中，所述的偶联剂为TO～4、钛酸酯类偶联剂或铝酸酯类偶联剂；所述的润滑剂为石蜡、硬脂酸或氧化聚乙烯中的一种；所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡、EVA蜡或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种。

本发明还提出了一种PVC复合软管的制备方法，具体工艺为：

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙80～90%、偶联剂2～10%、润滑剂0.5～6%和分散剂0.2～5%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100～120℃的热烘箱中烘干2～4小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5～8分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌8～10分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将所述的PVC树脂、热塑性聚氨酯弹性体、增塑剂、热稳定剂、润滑剂、改性剂、加工助剂、碳黑和纳米改性碳酸钙按重量配比份数加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。

本发明的有益效果是： 本发明采用在PVC树脂中加入热塑性聚氨酯弹性体、增塑剂、热稳定剂、抗静电剂、阻燃剂，增强了PVC软管的耐低温性能、柔韧性、抗静电性能和阻燃性，制备的PVC复合软管综合性能好，不易老化，可运用于低温油，气体或液体的储藏和使用过程中。

具体实施方式

现在结合优选实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙80%、TO～410%、石蜡6%和氧化聚乙烯蜡0.2%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100℃的热烘箱中烘干2小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5分钟，然后加入称取的TO～4再搅拌8分钟，再依次加入称取的石蜡和氧化聚乙烯蜡，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将PVC-SG2型PVC树脂80重量份、热塑性聚氨酯弹性体80份、邻苯二甲酸二辛酯30份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡2份、硬脂酸1.5份、改性剂10份、 加工助剂1重量份，碳黑10份、有机阻燃剂20份和改性纳米级碳酸钙5份加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。

实施例2

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙83%、钛酸酯类偶联剂5%、硬脂酸4%和EVA蜡1%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100℃的热烘箱中烘干2小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5分钟，然后加入称取的钛酸酯类偶联剂再搅拌8分钟，再依次加入称取的硬脂酸和EVA蜡，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将PVC-SG3型PVC树脂85重量份、热塑性聚氨酯弹性体65份、邻苯二甲酸二丁酯32份、二月桂酸二正丁基锡3份、石蜡0.5份、改性剂12份、 加工助剂1份，石墨11份、有机阻燃剂16份和改性纳米级碳酸钙10份加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。

实施例3

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙85%、铝酸酯类偶联剂7%、氧化聚乙烯3%和乙撑双硬脂酸酰胺4%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100℃的热烘箱中烘干2小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5分钟，然后加入称取的铝酸酯类偶联剂再搅拌8分钟，再依次加入称取的氧化聚乙烯和乙撑双硬脂酸酰胺，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将PVC-SG4型PVC树脂95重量份、热塑性聚氨酯弹性体75份、邻苯二甲酸乙二醇丁酯35份、硬酯酸镉4份、氯化石蜡1份、改性剂14份、 加工助剂2重量份，有机抗静电剂13份、无机阻燃剂18份和改性纳米级碳酸钙15份加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。

实施例4

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙90%、TO～42%、硬脂酸0.5%和氧化聚乙烯蜡5%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100℃的热烘箱中烘干2小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5分钟，然后加入称取的TO～4再搅拌8分钟，再依次加入称取的硬脂酸和氧化聚乙烯蜡，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将或PVC-SG2型PVC树脂100重量份、热塑性聚氨酯弹性体60份、柠檬酸三丁酯40份、硬酯酸锌5份、氧化聚乙烯石蜡0.2份、改性剂15份、 加工助剂3重量份，有机抗静电剂15份、无机阻燃剂15份和改性纳米级碳酸钙20份加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。

实施例1～4制备的PVC软管的综合性能如下：

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					拉伸强度/MPa	15	14.5	15.5	16
断裂伸长率/%	482	495	500	520
					硬度(A)	80	85	90	95
表面电阻率/Ω	110	109	115	120
					脆化温度/℃	～ 36	～38	～40	～42
质量变化率/%（耐溶剂性）	3.9	4.0	3.8	3.7

本发明采用在PVC树脂中加入热塑性聚氨酯弹性体、增塑剂、热稳定剂、抗静电剂、阻燃剂，增强了PVC软管的耐低温性能、柔韧性、抗静电性能和阻燃性，制备的PVC复合软管综合性能好，不易老化，可运用于低温油，气体或液体的储藏和使用过程中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (10)

1.一种耐低温型PVC复合软管，其特征在于，含有如下份数的组分：PVC树脂80～100重量份、热塑性聚氨酯弹性体60～80份、增塑剂30～40份、热稳定剂2～5份、润滑剂0.2～1.5份、改性剂10～15份、 加工助剂1～3重量份，抗静电剂10～15份、阻燃剂15～20份和改性纳米级碳酸钙5～20份。

2.根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的PVC树脂为PVC-SG2型、PVC-SG3型、PVC-SG4型中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸乙二醇丁酯或柠檬酸三丁酯等的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的热稳定剂为二甲基二巯基乙酸异辛酯锡、二月桂酸二正丁基锡、硬酯酸镉、硬酯酸钡、硬酯酸锌、钙～锌复合稳定剂或钡～镉液体稳定剂中的一种或几种混合物。

5.  根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、氯化石蜡或氧化聚乙烯石蜡的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的PVC复合软管，其特征在于，所述的抗静电剂为碳黑、石墨或者有机抗静电剂中的一种。

7.根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的阻燃剂为有机阻燃剂或者无机阻燃剂中的一种。

8.根据权利要求1所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的改性纳米级碳酸钙是由原料纳米级碳酸钙80～90%、偶联剂2～10%、润滑剂0.5～6%和分散剂0.2～5%制备而成，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100～120℃的热烘箱中烘干2～4小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5～8分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌8～10分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。

9.根据权利要求8所述的耐低温型PVC复合软管，其特征在于，所述的偶联剂为TO～4、钛酸酯类偶联剂或铝酸酯类偶联剂；所述的润滑剂为石蜡、硬脂酸或氧化聚乙烯中的一种；所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡、EVA蜡或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种。

10.一种耐低温型PVC复合软管的制备方法，其特征在于，具体工艺为：

（1）制备改性纳米级碳酸钙：称取原料纳米级碳酸钙80～90%、偶联剂2～10%、润滑剂0.5～6%和分散剂0.2～5%，首先将按配比称取的纳米级碳酸钙放于100～100℃的热烘箱中烘干2～4小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌5～8分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌8～10分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至60～80℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至小于40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙；

（2）将所述的PVC树脂、热塑性聚氨酯弹性体、增塑剂、热稳定剂、润滑剂、改性剂、加工助剂、碳黑和纳米改性碳酸钙按重量配比份数加入到辊筒温度达160～180℃的双辊压延机中混炼，保温10～20min，混炼成片料；

（3）将片料置于烘箱内于80～100℃预热0.5～2h，将预热的片料置于液压模板上，升温至150～160℃，加压成型，加压压力为5～8 MPa，在150～160℃下保温15～20 min，冷却至50℃以下出模，得产品。