CN102952355A - 一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材及制备方法 - Google Patents

一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材及制备方法，由下列质量比组成：PVC100；增塑剂30—75；阻燃剂20-40；热稳定剂5.5-10；改性剂20-40；润滑剂0.5-1；该管材具有耐低温，耐高温，高抗冲击，刚性好，耐压高，耐腐蚀：具有良好的耐酸、耐碱、耐油、耐化学腐蚀性，耐电力学腐蚀性好，使用寿命长，造价低等特点，会得到广泛使用，并不断替代现有材料。

Description

一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材及制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材及其制备方法。 
背景技术
在国家相关政策的带动下，近年来国内塑料管材业发展呈现强劲增长态势，成为国内塑料加工业的主力军。据中国塑料加工工业协会统计，目前中国塑料管材市场的年增长率达15%，居世界首位。 
而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，聚氯乙烯管材得到广泛应用，从而不断改进聚氯乙烯管材的耐热性、耐油性、耐酸碱性，以达到日常应用的需要是非常必要的。 
发明内容
本发明提供一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，解决现有聚氯乙烯管材中的不耐腐蚀，易脆化，加工中有气味易挥发，易分解，使用寿命短，制备工艺复杂，造价高等技术问题。 
本发明采用以下技术方案： 
聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，由下列原料组成，以质量份数表示法为：
PVC                         100；
增塑剂                      30—75；
阻燃剂                      20-40；
热稳定剂                    5.5-10；
改性剂                      20-40；
润滑剂                      0.5-1。
作为本发明的一种优选技术方案：其中，所述增塑剂采用DOP或DBP中的一种或多种混合物。 
作为本发明的一种优选技术方案：所述阻燃剂为TCP。 
作为本发明的一种优选技术方案：所述热稳定剂采用三碱式硫酸铅、二碱式硬脂酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钙或硬脂酸钡中的一种或多种混合物。 
作为本发明的一种优选技术方案：所述改性剂采用丁腈胶。 
作为本发明的一种优选技术方案：所述润滑剂采用石蜡。 
聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材的制备方法为： 
第一步：按照上文所述质量分数比称取各种原料，PVC、增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、改性剂和润滑剂；
第二步：将上述原料放入卧式捏合机捏合，将PVC树脂先加增塑剂捏合后，再加入填充剂捏合，捏合条件是夹套蒸汽压在0.24-0.39MPa下捏合50-60min； 
第三步：将第二步捏合后的物料在两辊开炼机上混炼，蒸汽加热辊温约为150-170℃、速比1：（1.05-1.1），手工操作成卷3～4次，然后切片成卷，用切粒机把开炼机混炼的料片切粒；
第四步：将第三步得到的产物采用单螺杆挤出机挤出成型，单螺杆挤出机长径比23:1，压缩比3.5，挤出机温度控制在供料段165℃，压缩段120-140℃，计量段140-160℃，分流器140-160℃，口模150-165℃的范围，挤出机采用等距不等深渐变性螺杆；
第五步：将上述产物冷却定型，利用收卷机收卷待用。
作为本发明的一种优选技术方案：一般采用S-2~S-4型疏松型中等黏度的聚氯乙烯树脂。 
作为本发明的一种优选技术方案：生产中的关键是树脂与增塑剂等助剂的捏合工序，务必要将树脂先加增塑剂捏合后，才能加入填充剂捏合。 
作为本发明的一种优选技术方案：选择热稳定剂选择三碱式硫酸铅，具有很强的结合氯化氢的能力，长期热稳定性良好、电气绝缘性优良，具有白色颜料的性能，覆盖力大，耐候性尚可，与少量二基亚磷酸铅或二盐基硬酸铅并用具有协同效果，硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸钡用作PVC耐光耐热稳定剂，是碱土金属硬脂酸盐中长期稳定性最佳者，与锌、镉皂并用时有协同效应。 
作为本发明的一种优选技术方案：增塑剂选择的DBP、DOP，具有优异的耐侯性及低温韧性，并且具有优异的耐化学药品、有机溶剂性及耐油性，同时还具有优良的耐老化性、耐燃性及电气性能，其填充性也很优秀，既使掺入大量填料，物理性能依然很好。 
本发明使用的所有原料均为共知的已有，使用方法和功能均为已有技术。 
本发明所述一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、耐低温，耐高温，高抗冲击，可在零下30℃的高寒地区使用，热稳定性好；2、刚性好，耐压高，使用本发明制作的管材拉伸强度为50.3～53.2Mpa、弹性模量为2156Mpa、线膨胀系数仅为6×10-5m/m℃；3、耐腐蚀：具有良好的耐酸、耐油、耐碱、耐化学腐蚀性，耐电力学腐蚀性好，使用中不会出现点蚀现象；4、寿命长：正常工作条件下，使用寿命可达50年；5、造价低：运输安装费用低，材料费便宜，工程总造价比铸铁管道节省30%，会得到广泛使用，并不断替代现有材料。  
具体实施方式
以下通过实施例更加详细地阐述本发明的内容。 
实施例1: 
第一步：按照下文所述质量分数比称取各种原料
聚氯乙烯树脂PVC（S-2~S-4）              100；
增塑剂DOP                               10—45；
增塑剂DBP                               20-30；
阻燃剂TCP                               20-40；
热稳定剂三碱式硫酸铅                     1-1.5；
热稳定剂二碱式硬脂酸铅                   1-1.5；
热稳定剂硬脂酸钡                         1-2；
热稳定剂硬脂酸钙                         0.5-1；
热稳定剂硬脂酸铅                         2-4；
改性剂丁腈胶                             20-40；
润滑剂石蜡                               0.5-1。
第二步：将上述原料放入卧式捏合机捏合，将PVC树脂先加增塑剂捏合后，再加入填充剂捏合，捏合条件是夹套蒸汽压在0.24-0.39MPa下捏合50-60min； 
第三步：将第二步捏合后的物料在两辊开炼机上混炼，蒸汽加热辊温约为150-170℃、速比1：（1.05-1.1），手工操作成卷3～4次，然后切片成卷，用切粒机把开炼机混炼的料片切粒；
第四步：将第三步得到的产物采用单螺杆挤出机挤出成型，单螺杆挤出机长径比23:1，压缩比3.5，挤出机温度控制在供料段165℃，压缩段120-140℃，计量段140-160℃，分流器140-160℃，口模150-165℃的范围，挤出机采用等距不等深渐变性螺杆；
第五步：将上述产物冷却定型，利用收卷机收卷待用。
测试性能：1、正常使用在-10℃条件下，20×2.3的管材可以承受6Kg重锤、0.8m高度的自由落体冲击而不产生裂纹，公称直径40以上的管材可以承受9Kg重锤、2.0m高度的自由落体冲击而不产生裂纹；2、拉伸强度为50.3～53.2Mpa、弹性模量为2156Mpa、线膨胀系数仅为6×10-5m/m℃；3、寿命长：正常工作条件下，使用寿命可达50年； 
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：其组成成份以质量份数表示法为：
PVC                         100；
增塑剂                      30—75；
阻燃剂                      20-40；
热稳定剂                    5.5-10；
改性剂                      20-40；
润滑剂                      0.5-1。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：所述增塑剂采用DOP或DBP中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：所述阻燃剂为TCP。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：所述热稳定剂采用三碱式硫酸铅、二碱式硬脂酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钙或硬脂酸钡中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：所述改性剂采用丁腈胶。
6.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材，其特征在于：所述润滑剂采用石蜡。
7.一种制备权利要求1所述聚氯乙烯耐热耐油耐酸碱管材的方法，其特征在于步骤为：
第一步：按照上文所述质量分数比称取各种原料，PVC、增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、改性剂和润滑剂；
第二步：将上述原料放入卧式捏合机捏合，将PVC树脂先加增塑剂捏合后，再加入填充剂捏合，捏合条件是夹套蒸汽压在0.24-0.39MPa下捏合50-60min； 
第三步：将第二步捏合后的物料在两辊开炼机上混炼，蒸汽加热辊温约为150-170℃、速比1：（1.05-1.1），手工操作成卷3～4次，然后切片成卷，用切粒机把开炼机混炼的料片切粒；
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