CN104405963A - 一种塑料管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料管材及其制备方法,它由下列重量份的原料配制加工而成:10-150份PVC树脂、2-3份钙锌稳定剂、1-3份钛白粉、2-3份氢氧化铝、1-2份石墨烯微片、0.5-1份纳米碳酸钙、0.2-0.3份石蜡、0.1-0.3份抗紫外线剂。本发明该塑料管材的制备方法包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20~30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。它具有成本低廉、安全可靠、阻燃性能好,能够有效防止细菌在供水管道中滋生。
Description
技术领域
本发明涉及一种管材,尤其涉及一种塑料管材及其制备方法。
背景技术
以前,国内建筑用冷水管基本上采用镀锌钢管,但据水质检测数据表明,导致自来水“红水”或“黑水”水质恶化的主要原因是建筑用水管的锈饰问题严重。为保证供水质量,建设部规定自2000年6月起,在建筑供水工程中禁止使用镀锌钢管,可用塑料管、塑料金属复合管等。塑料管材作为化学建材的重要组成部分,以其优越的性能、卫生、环保、低耗等为广大用户所广泛接受,主要有UPVC排水管,UPVC给水管,铝塑复合管,聚乙烯(PE)给水管材等。塑料管材是高科技复合而成的化学建材,而化学建材是继钢材、木材、水泥之后,当代新兴的第四大类新型建筑材料。塑料管材与传统的金属管和水泥管相比,具有水流损失小、节能、节材、保护生态、竣工便捷等优点,广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域,成为新世纪城建管网的主力军;又具有重量轻,一般仅为金属管的1/6-1/10,有较好的耐腐蚀性,抗冲击和抗拉强度,塑料管内表面比铸铁管光滑的多、摩擦系数小、流体阻力小、可降低输水能耗5%以上,综合节能好,制造能耗又降低75%,运输方便,安装简单,使用寿命长达30-50年。塑料管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比,具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点,广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。近年来,生活饮用水质量问题逐渐被人们所重视。目前市场上的饮用水供水管材多为普通塑料管材,虽然能够达到卫生和健康的基本要求,但对水质中存在的细菌既不能抑制其生长,也不能将其杀灭,并且在经过长期使用后,管材内表面会附着、滋生微生物,当管道中水流缓慢或水暂时存留时,细菌会附着在管壁并经过一段时期的繁殖可形成一层菌膜,从而导致水质下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种成本低廉、安全可靠、阻燃性能好,能够在供水管道中有效防止细菌滋生的塑料管材。
为解决上述问题,本发明提供了一种塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:10-150 份PVC树脂、2-3 份钙锌稳定剂、1-3 份钛白粉、2-3 份氢氧化铝、1-2份石墨烯微片、0.5-1份纳米碳酸钙、0.2-0.3 份石蜡、0.1-0.3 份抗紫外线剂。
本发明还提供了该塑料管材的制备方法,包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20 ~ 30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。
本发明中各原料组分:PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,分子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的材料;抗冲击强度较低。相对其他的塑料而言PVC的耐老化性能优良,冲击强度和韧性较高,价格低廉,适合做排水管等各种建筑用管材。钙锌稳定剂通常分为:固体钙锌稳定剂与液体钙锌稳定剂。钙锌稳定剂由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺而合成。它不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂,而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。实践证明,在 PVC 树脂制品中,加工性能好,热稳定作用相当于铅盐类稳定剂,是一种良好的无毒稳定剂。钙锌稳定剂外观主要呈白色粉状、片状、膏状。钙锌复合热稳定剂是一种环保高效多功能液体钙锌复合热稳定剂。热稳定性和透明性优良,用于PVC制品时不会产生表面析出及迁移现象,与抗热油、环氧甲酯、环氧大豆油并用效果更佳。适用于PVC浆液加工,广泛应用于搪塑、涂塑、浸塑等PVC加工工艺。该产品不仅具有很好的相容性和对粘度的控制性,而且能提供很好的初期着色性和保色性。该产品已证实是一种优良的热稳定剂。相溶性好、挥发性低、迁移性小、抗光性佳,适用于软质管材、造粒、压延膜、玩具、输送带、广告布、壁纸等PVC制品行业。钛白粉为白色粉末。质地柔软的无嗅无味的白色粉末,遮盖力和着色力强,溶点1560~1580℃。钛白粉广泛用作油漆、纸张、橡胶、塑料、搪瓷、玻璃、化妆品、油墨、水彩和油彩的颜料,还可用于冶金、无线电、陶瓷、电焊条。氢氧化铝是铝的氢氧化物。是一种碱,由于又显一定的酸性,不溶于水和醇,能溶于无机酸和碱溶液。可以作为一种填充型阻燃剂, 氢氧化铝在无机阻燃添加剂中的用量最大、应用最广。单独使用时,用量一般在40%~60%。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃,而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。适用于热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料、矿用运输带、矿用导风筒涂覆布、胶管、地毯、橡皮衬垫、PVC电线电缆料、电线电缆护套、建筑材料、阻尼膏、阻尼板、电子等,可赋予制品阻燃、消烟、抗静电等特性。石墨烯微片是指碳层数多于10层、厚度在5-100纳米范围内超薄的石墨烯层状堆积体。石墨烯微片保持了石墨原有的平面型碳六元环共轭晶体结构,具有优异的机械强度、导电、导热性能,以及良好的润滑、耐高温和抗腐蚀特性。石墨烯微片具有良好的导热性能,经改性后的PA66体现出良好的热传导性能。能提高塑胶的导热及散热性能,塑胶导电及抗静电改性,增强塑胶的强度,改善塑胶的耐磨、润滑性能及耐腐蚀性。纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。其主要应用范围:PVC型材,管材;PVC薄膜(压延膜)的生产,造鞋业制造(如PVC鞋底及装饰用贴片)等。适合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。其应用特性:由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水,与树脂相容性好,能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度;改善加工性能,改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用,能取代部分价格昂贵的填充料及助剂,减少树脂的用量,从而降低产品生产成本,提高市场竞争力。石蜡是固态高级烷烃混合物的俗名,可由天然或人造石油的含蜡馏分用冷榨或溶剂脱蜡、发汗等方法制得,为白色、无味的蜡状固体,碳原子数约为18~30。一般分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡三种。石蜡用途广泛,将纸张浸入石蜡后可制取有良好防水性能的蜡纸;石蜡加入棉纱后,可使纺织品柔软、光滑而有弹性。液体石蜡的种类很多,其润滑效果也各不相同。在挤出加工中初期润滑效果良好,热稳定性也较好。但因相溶性差,用量过多时制品易发粘。聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白色蜡状。具有优良的流动性、电性能、脱模性。抗紫外线剂主要用途:可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光, 主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、ABS树脂、环氧树脂和纤维素树脂等;特别适用于无色透明和浅色制品中;为强吸收力,高性能紫外线吸收剂。其突出特点:超强的紫外线吸收能力;有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性,大幅度提高产品的抗老化性能。几乎不吸收可见光, 是无色透明和浅色制品的首选紫外线吸收剂;不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好;和多种高聚物相容性良好,兼具长效抗氧、抗黄变作用性能,可与一般抗氧剂并用具有极高的安全性。
与现有技术相比,本发明取得的有益效果是:该塑料管材由于采用了抗紫外线剂能提高耐老化性能,阻燃剂的应用能使阻燃性能更好,能提高材料的分解温度和燃烧残留率,并有效地抑制聚氯乙烯主链裂解,增强材料的热稳定性,钙锌稳定剂应用不仅提高了产品的卫生性能,而且降低了生产成本,由于该塑料管材具有光滑的内壁、超低的摩擦系数极难使污物附着,从而有效改善水质。它具有成本低廉、安全可靠、阻燃性能好,能够有效防止细菌在供水管道中滋生。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1:一种塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:10份PVC树脂、2份钙锌稳定剂、1份钛白粉、2份氢氧化铝、1份石墨烯微片、0.5份纳米碳酸钙、0.2份石蜡、0.1份抗紫外线剂。
该塑料管材的制备方法,包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20 ~ 30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。
该方法制成的塑料管材的检验结果如下:
实施例2:一种塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:80份PVC树脂、2.5份钙锌稳定剂、2份钛白粉、2.5份氢氧化铝、1.5份石墨烯微片、0.75份纳米碳酸钙、0.25份石蜡、0.2份抗紫外线剂。
该塑料管材的制备方法,包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20 ~ 30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。
该方法制成的塑料管材的检验结果如下:
实施例3:一种塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:150份PVC树脂、3份钙锌稳定剂、3份钛白粉、3份氢氧化铝、2份石墨烯微片、1份纳米碳酸钙、0.3份石蜡、0.3 份抗紫外线剂。
该塑料管材的制备方法,包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20~ 30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。
该方法制成的塑料管材的检验结果如下:
以上各实施例中的方法制成的塑料管材均符合如下标准要求:CJ/T272-2008及CCGF312.3-2010硬聚氯乙烯管材产品质量监督抽查实施规范。
上面结合具体实施方式对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以对其作出种种变化。
Claims (5)
1.一种塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:10-150 份PVC树脂、2-3 份钙锌稳定剂、1-3 份钛白粉、2-3 份氢氧化铝、1-2份石墨烯微片、0.5-1份纳米碳酸钙、0.2-0.3 份石蜡、0.1-0.3 份抗紫外线剂。
2.如权利要求1所述的塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:10份PVC树脂、2份钙锌稳定剂、1份钛白粉、2份氢氧化铝、1份石墨烯微片、0.5份纳米碳酸钙、0.2份石蜡、0.1份抗紫外线剂。
3.如权利要求1所述的塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:80份PVC树脂、2.5份钙锌稳定剂、2份钛白粉、2.5份氢氧化铝、1.5份石墨烯微片、0.75份纳米碳酸钙、0.25份石蜡、0.2份抗紫外线剂。
4.如权利要求1所述的塑料管材,它由下列重量份的原料制备而成:150 份PVC树脂、3 份钙锌稳定剂、3 份钛白粉、3 份氢氧化铝、2份石墨烯微片、1份纳米碳酸钙、0.3 份石蜡、0.3 份抗紫外线剂。
5.如权利要求1至4中任一项所述的塑料管材的制备方法,包括以下步骤:(1)按组成原料的重量份称取上述各原料,先在100-110℃下的热混机中热混,再在30-40℃的冷混机中冷混;(2)将混合好的料送入螺杆挤出机,螺杆转速为20 ~ 30r/min,料筒温度150-175℃,模具温度140-160℃,口模温度150-210℃;(3)经模具挤出后,过定径箱,真空冷却定径;(4)喷印标识定长切割;(5)检验包装入库。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150311 |