CN104373700A - 一种高抗冲pvc-u管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高抗冲PVC-U管及其制备方法，所述高抗冲PVC-U管的外壁配方不添加抗冲改性剂，所述高抗冲PVC-U管的内壁配方添加抗冲改性剂，所述内壁配方中的抗冲改性剂占内壁配方的1～10%；所述高抗冲PVC-U管通过共挤模具挤出制备，最终高抗冲PVC-U管为单层结构；所述高抗冲PVC-U管的内壁的壁厚为总壁厚的30%～40%。本发明在最终成型产品上保持了与现有产品相同的结构，但由于采用了共挤工艺实现了内外壁的不同配方体系，一方面可以达到与现有PVC-U管相同的抗冲击性能，同时由于外壁部分不用添加抗冲改性剂，降低了生产成本，提高了PVC-U管的性价比。

Description

一种高抗冲PVC-U管及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC-U管技术领域，尤其涉及一种高抗冲PVC-U管及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）是目前产量仅次于聚乙烯（PE）的第二大通用塑料，其广泛应用于各个行业中。而PVC的硬制品（PVC-U）占据了总产量的60%，并正朝着高韧性高强度的新领域发展。PVC-U管广泛应用于给水、建筑排水、化工、城市排污等领域，是PVC-U制品中的重要种类，也是塑料管中使用最广泛的产品之一。
PVC-U与其他塑料相比具有较高的模量、硬度和强度，但PVC-U管存在脆性大、易破损等不足，使PVC-U管的应用受到限制。为改善PVC-U管脆性大的不足，通常需要在管中加入抗冲改性剂，抗冲改性剂的添加在保持PVC-U管道高强度的同时增加了材料的延展性，从而使得产品具有良好的韧性，增强了管道的安全性和环境适应性。
目前，PVC-U管通常是由一个配方体系通过挤出成型制备的。但研究结果表明，PVC-U管受到冲击时往往是从内部开始破坏的。因此，实际只需要在管内部部分添加抗冲改性剂即可以达到预期效果，同时可以降低材料成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高抗冲PVC-U管，本发明内外壁采用不同配方体系制备PVC-U管，PVC-U管内壁部分添加抗冲改性剂以抑制管受到冲击时造成的破坏，保证了管的抗冲击性能；同时管外壁部分不用添加抗冲改性剂，降低了管的材料成本，提高了管的性价比。
本发明的另一目的在于提供上述高抗冲PVC-U管的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取如下技术手段：
一种高抗冲PVC-U管，所述PVC-U管的外壁配方不添加抗冲改性剂，所述PVC-U管的内壁配方添加抗冲改性剂，所述内壁配方中的抗冲改性剂占内壁配方的1～10%；所述PVC-U管通过共挤模具挤出制备，最终PVC-U管产品为单层结构；所述PVC-U管的内壁的壁厚为总壁厚的30%～40%；本发明采用此种配方及工艺制备得到的高抗冲PVC-U管的成本较低且具有较优异的抗冲性能。
上述PVC-U管的内壁按重量份数由以下组分组成：
聚氯乙烯树脂        100份；
稳定剂              1～5份；
加工助剂            0.5～3份；
填料                1～40份；
润滑剂              1～6份；
颜料                0.01～5份；
抗冲改性剂          2～15份。
优选地，所述抗冲改性剂的用量为4～10份。
上述PVC-U管的外壁按重量份数由以下组分组成：
聚氯乙烯树脂        100份；
稳定剂              1～5份；
加工助剂            0.5～3份；
填料                1～40份；
润滑剂              1～6份；
颜料                0.01～5份。
优选地，所述抗冲改性剂为ACR(核-壳型丙烯酸酯类抗冲改性剂)、MBS（甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物）、CPE（氯化聚乙烯） 、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物 ）中的一种或多种；综合考虑抗冲改性剂的增韧效果、加工性能以及成本，进一步优选地，所述抗冲改性剂为ACR。
优选地，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂或有机锡稳定剂。
优选地，所述加工助剂为丙烯酸类加工助剂。
优选地，所述填料为碳酸钙。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或几种。
优选地，所述颜料为钛白粉。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在最终成型产品上保持了与现有产品相同的结构，但由于采用了共挤工艺实现了内外壁的不同配方体系，一方面可以达到与现有PVC-U管相同的抗冲击性能，同时由于PVC-U管的外壁部分不用添加抗冲改性剂，降低了生产成本，提高了PVC-U管的性价比。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
以下各实施例与对照例中制备得到的PVC-U管的尺寸规格均为一致。
实施例1
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙15份、PE蜡3份，钛白粉0.8份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙12份、PE蜡3份，钛白粉0.8份、ACR抗冲改性剂3份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚35%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为0。
实施例2
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、有机锡稳定剂2.5份、加工助剂LPA-40 1.5份、碳酸钙20份、硬脂酸2份、钛白粉1份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、有机锡稳定剂2.5份、加工助剂LPA-40 1.5份、碳酸钙15份、硬脂酸2份、钛白粉1份、MBS抗冲改性剂5份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚30%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为0。
实施例3
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂2.5份、加工助剂LPA-40 2份、碳酸钙25份、PE蜡3份、钛白粉1份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂2.5份、加工助剂LPA-40 2份、碳酸钙22份、PE蜡3份、钛白粉1份、CPE抗冲改性剂8份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚40%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为0。
实施例4
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、有机锡稳定剂3份、加工助剂LPA-40 2份、碳酸钙15份、硬脂酸3份、钛白粉1份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、有机锡稳定剂3份、加工助剂LPA-40 2份、碳酸钙12份、硬脂酸3份、钛白粉1份、ABS抗冲改性剂10份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚36%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为0。
实施例5
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂4份、加工助剂LPA-40 3份、碳酸钙20份、PE蜡3份、钛白粉1.5份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂4份、加工助剂LPA-40 3份、碳酸钙16份、PE蜡3份、钛白粉1.5份、EVR抗冲改性剂15份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚38%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为0。
对照例1
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙15份、PE蜡3份，钛白粉0.8份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙12份、PE蜡3份，钛白粉0.8份、ACR抗冲改性剂1份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚35%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为10。
对照例2
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙15份、PE蜡3份，钛白粉0.8份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙12份、PE蜡3份，钛白粉0.8份、ACR抗冲改性剂3份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构，所述内壁的壁厚为总壁厚的10%。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为8。
对照例3
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙15份、PE蜡3份，钛白粉0.8份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙12份、PE蜡3份，钛白粉0.8份、ACR抗冲改性剂5份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚25%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为5。
对照例4
一种高抗冲PVC-U管，外壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙15份、PE蜡3份，钛白粉0.8份。
内壁部分配方：聚氯乙烯树脂100份、钙锌复合稳定剂3份、加工助剂LPA-40 1份、碳酸钙12份、PE蜡3份，钛白粉0.8份、ACR抗冲改性剂1.5份。
将上述料分别混好后，通过共挤模具挤出成型，内壁占总壁厚40%，成型后的制品内外壁融为一体，为单层结构。
将上述制备得到的PVC-U管进行按GB/T14152-2001进行落锤冲击实验，本实施例制备得到的PVC-U管的真实冲击率TIR为5。

Claims (10)

1.一种高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述PVC-U管的外壁配方不添加抗冲改性剂，所述PVC-U管的内壁配方添加抗冲改性剂，所述内壁配方中的抗冲改性剂占内壁配方的1～10%；所述PVC-U管通过共挤模具挤出制备，最终PVC-U管为单层结构；所述PVC-U管的内壁的壁厚为总壁厚的30%～40%。
2.根据权利要求1所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述PVC-U管的内壁按重量份数由以下组分组成：
聚氯乙烯树脂        100份；
稳定剂              1～5份；
加工助剂            0.5～3份；
填料                1～40份；
润滑剂              1～6份；
颜料                0.01～5份；
抗冲改性剂          2～15份。
3.根据权利要求2所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述抗冲改性剂的用量按重量分数为4～10份。
4.根据权利要求2所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述抗冲改性剂为ACR、MBS、CPE、ABS、EVA中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述抗冲改性剂为ACR。
6.根据权利要求1所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述PVC-U管的外壁按重量份数由以下组分组成：
聚氯乙烯树脂        100份；
稳定剂              1～5份；
加工助剂            0.5～3份；
填料                1～40份；
润滑剂              1～6份；
颜料                0.01～5份。
7.根据权利要求2或6所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂或有机锡稳定剂。
8.根据权利要求2或6所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述加工助剂为丙烯酸类加工助剂。
9.根据权利要求2或6所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述填料为碳酸钙。
10.根据权利要求2或6所述的高抗冲PVC-U管，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或几种。
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