CN104961995A - 一种易加工耐低温抗冲击pvc管材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯60-80份，改性热塑性聚氨酯弹性体20-40份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4-6份，硅烷偶联改性高岭土15-20份，硅烷偶联改性氢氧化镁20-40份，有机膦8-12份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯10-15份，柠檬酸三乙酯20-25份，过氧化二异丙苯1-3份，二叔丁基过氧化物0.5-1.5份，二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份，有机锡稳定剂3-5份，硬质酸钙1-2份，硬质酸钡2-3份，防老剂AW 1-2份，防老剂RD 0.5-2份，硅酮粉3-5份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份。本发明易加工，耐低温，抗冲击性能高。

Description

一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料
技术领域
本发明涉及PVC管材技术领域，尤其涉及一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是开发最早的塑料之一，也是五大通用塑料之一。其用途很广，价格也较低廉。具有优良的机械、绝缘、不易燃、耐腐蚀和耐磨损性能，且价格低廉、原材料来源广泛，但是同时存在加工流动性差、耐冲击性，尤其是低温耐冲击性能差等问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，本发明易加工，耐低温，抗冲击性能高，耐磨，耐腐蚀性能好。
本发明提出的一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯60-80份，改性热塑性聚氨酯弹性体20-40份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4-6份，硅烷偶联改性高岭土15-20份，硅烷偶联改性氢氧化镁20-40份，有机膦8-12份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯10-15份，柠檬酸三乙酯20-25份，过氧化二异丙苯1-3份，二叔丁基过氧化物0.5-1.5份，二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份，有机锡稳定剂3-5份，硬质酸钙1-2份，硬质酸钡2-3份，防老剂AW 1-2份，防老剂RD 0.5-2份，硅酮粉3-5份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将30-40份二苯基甲烷二异氰酸酯和10-20份端羟基聚丁二烯混匀，升温至80-100℃，以60-80r/min的速度搅拌3-5h得到预聚体，加入40-60份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至100-120℃，以100-300r/min的速度搅拌70-90min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
优选地，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为40-50wt％。
优选地，硅烷偶联改性高岭土中的硅烷偶联剂含有碳碳双键。
优选地，硅烷偶联改性高岭土中的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
优选地，硅烷偶联改性高岭土中的粒径为1-3μm。
优选地，其原料按重量份包括：聚氯乙烯65-75份，改性热塑性聚氨酯弹性体25-35份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4.5-5.5份，硅烷偶联改性高岭土17-19份，硅烷偶联改性氢氧化镁25-35份，有机膦9-11份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯12-14份，柠檬酸三乙酯22-24份，过氧化二异丙苯1.5-2.5份，二叔丁基过氧化物0.8-1.2份，二月桂酸二丁基锡0.8-1.2份，有机锡稳定剂3.5-4.5份，硬质酸钙1.3-1.7份，硬质酸钡2.2-2.8份，防老剂AW 1.2-1.8份，防老剂RD 1-1.5份，硅酮粉3.5-4.5份，石蜡2.5-3.5份，钛白粉2.5-3.5份。
优选地，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将32-38份二苯基甲烷二异氰酸酯和13-17份端羟基聚丁二烯混匀，升温至85-95℃，以65-75r/min的速度搅拌3.5-4.5h得到预聚体，加入45-55份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至105-115℃，以150-250r/min的速度搅拌75-85min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
本发明的制备方法如下：将聚氯乙烯、有机锡稳定剂、硬质酸钙、硬质酸钡加入温度为70℃的高速混合机中以400r/min的速度共混4min，加入硅酮粉、石蜡，升温至80℃，以500r/min的速度共混4min，加入改性热塑性聚氨酯弹性体、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷偶联改性高岭土，升温至120℃，以800r/min的速度共混8min，加入硅烷偶联改性氢氧化镁、有机膦、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、柠檬酸三乙酯、防老剂AW、防老剂RD、钛白粉以1000r/min的速度共混5min，加入过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、二月桂酸二丁基锡，升温至130℃，以1200r/min的速度共混4min，然后置于螺杆挤出机中挤出得到易加工耐低温抗冲击PVC管材料。
本发明选用二苯基甲烷二异氰酸酯和端羟基聚丁二烯制备得到三维网络结构的预聚体，具有良好的耐低温、耐磨、耐腐蚀和加工性能；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有优良的抗冲性、耐寒性、耐磨性、耐腐蚀性，与三维网络结构的预聚体共混得到改性热塑性聚氨酯弹性体，增加了弹性体与聚氯乙烯的相容性，进而大大增加了本发明的抗冲击、耐低温、耐磨、耐腐蚀和加工性能；马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物可以进一步改善弹性体与聚氯乙烯的相容性，进而改善本发明的加工性能，且适宜醋酸乙烯含量的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的抗冲击、耐低温性能，进而增加本发明的耐低温、抗冲击性；含有双键的硅烷偶联改性高岭土可以与聚氯乙烯、改性热塑性聚氨酯弹性体、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物发生聚合反应，使硅烷偶联改性高岭土均匀的分散在树脂中，增加本发明的抗冲击和韧性；改性后的高岭土与硅酮粉、石蜡的相容性大大增加，可以改善本发明的加工性能，适宜粒径的硅烷偶联改性高岭土可以进一步改善本发明的加工性能；硅烷偶联改性氢氧化镁、有机膦增加了本发明的阻燃性；环氧乙酰亚麻油酸甲酯、柠檬酸三乙酯作为增塑剂进一步增加了本发明的抗冲击性能，且柠檬酸三乙酯可以改善本发明的加工性能；有机锡稳定剂、硬质酸钙、硬质酸钡、防老剂AW和防老剂RD协同作用增加了本发明耐腐蚀、抗氧化性能，过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和二月桂酸二丁基锡可使聚氯乙烯、改性热塑性聚氨酯弹性体、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物相互键合交联形成网络结构，增加本发明的抗冲击性、韧性、耐腐蚀性；各物质可分散在交联网络结构中，进一部增加本发明的抗冲击性能；硅酮粉和石蜡可以改善本发明加工的流变性，提高本发明的表面光洁度，改善本发明的加工性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯80份，改性热塑性聚氨酯弹性体20份，醋酸乙烯含量为50wt％的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，粒径为3μm的乙烯基三乙氧基硅烷改性高岭土15份，硅烷偶联改性氢氧化镁40份，有机膦8份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯15份，柠檬酸三乙酯20份，过氧化二异丙苯3份，二叔丁基过氧化物0.5份，二月桂酸二丁基锡1.5份，有机锡稳定剂3份，硬质酸钙2份，硬质酸钡2份，防老剂AW 2份，防老剂RD 0.5份，硅酮粉5份，石蜡2份，钛白粉4份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将30份二苯基甲烷二异氰酸酯和20份端羟基聚丁二烯混匀，升温至80℃，以80r/min的速度搅拌3h得到预聚体，加入60份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至100℃，以300r/min的速度搅拌70min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
实施例2
一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯60份，改性热塑性聚氨酯弹性体40份，醋酸乙烯含量为40wt％的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物6份，粒径为1μm的乙烯基三乙氧基硅烷改性高岭土20份，硅烷偶联改性氢氧化镁20份，有机膦12份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯10份，柠檬酸三乙酯25份，过氧化二异丙苯1份，二叔丁基过氧化物1.5份，二月桂酸二丁基锡0.5份，有机锡稳定剂5份，硬质酸钙1份，硬质酸钡3份，防老剂AW 1份，防老剂RD 2份，硅酮粉3份，石蜡4份，钛白粉2份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将40份二苯基甲烷二异氰酸酯和10份端羟基聚丁二烯混匀，升温至100℃，以60r/min的速度搅拌5h得到预聚体，加入40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至120℃，以100r/min的速度搅拌90min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
实施例3
一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯65份，改性热塑性聚氨酯弹性体35份，醋酸乙烯含量为42wt％的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物5.5份，粒径为1.5μm的硅烷偶联改性高岭土19份，硅烷偶联改性氢氧化镁25份，有机膦11份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯12份，柠檬酸三乙酯24份，过氧化二异丙苯1.5份，二叔丁基过氧化物1.2份，二月桂酸二丁基锡0.8份，有机锡稳定剂4.5份，硬质酸钙1.3份，硬质酸钡2.8份，防老剂AW 1.2份，防老剂RD 1.5份，硅酮粉3.5份，石蜡3.5份，钛白粉2.5份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将38份二苯基甲烷二异氰酸酯和13份端羟基聚丁二烯混匀，升温至95℃，以65r/min的速度搅拌4.5h得到预聚体，加入45份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至115℃，以150r/min的速度搅拌85min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
实施例4
一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯75份，改性热塑性聚氨酯弹性体25份，醋酸乙烯含量为48wt％的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4.5份，粒径为2.5μm的硅烷偶联改性高岭土17份，硅烷偶联改性氢氧化镁35份，有机膦9份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯14份，柠檬酸三乙酯22份，过氧化二异丙苯2.5份，二叔丁基过氧化物0.8份，二月桂酸二丁基锡1.2份，有机锡稳定剂3.5份，硬质酸钙1.7份，硬质酸钡2.2份，防老剂AW 1.8份，防老剂RD 1份，硅酮粉4.5份，石蜡2.5份，钛白粉3.5份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将32份二苯基甲烷二异氰酸酯和17份端羟基聚丁二烯混匀，升温至85℃，以75r/min的速度搅拌3.5h得到预聚体，加入55份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至105℃，以250r/min的速度搅拌75min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
实施例5
一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯70份，改性热塑性聚氨酯弹性体30份，醋酸乙烯含量为45wt％的马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，粒径为2μm的硅烷偶联改性高岭土18份，硅烷偶联改性氢氧化镁30份，有机膦10份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯13份，柠檬酸三乙酯23份，过氧化二异丙苯2份，二叔丁基过氧化物1份，二月桂酸二丁基锡1份，有机锡稳定剂4份，硬质酸钙1.5份，硬质酸钡2.5份，防老剂AW 1.5份，防老剂RD 1.3份，硅酮粉4份，石蜡3份，钛白粉3份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将35份二苯基甲烷二异氰酸酯和15份端羟基聚丁二烯混匀，升温至90℃，以70r/min的速度搅拌4h得到预聚体，加入50份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至110℃，以200r/min的速度搅拌80min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯60-80份，改性热塑性聚氨酯弹性体20-40份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4-6份，硅烷偶联改性高岭土15-20份，硅烷偶联改性氢氧化镁20-40份，有机膦8-12份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯10-15份，柠檬酸三乙酯20-25份，过氧化二异丙苯1-3份，二叔丁基过氧化物0.5-1.5份，二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份，有机锡稳定剂3-5份，硬质酸钙1-2份，硬质酸钡2-3份，防老剂AW 1-2份，防老剂RD 0.5-2份，硅酮粉3-5份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份；
其中，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将30-40份二苯基甲烷二异氰酸酯和10-20份端羟基聚丁二烯混匀，升温至80-100℃，以60-80r/min的速度搅拌3-5h得到预聚体，加入40-60份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至100-120℃，以100-300r/min的速度搅拌70-90min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
2.根据权利要求1所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为40-50wt％。
3.根据权利要求1或2项所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，硅烷偶联改性高岭土中的硅烷偶联剂含有碳碳双键。
4.根据权利要求1-3任一项所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，硅烷偶联改性高岭土中的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1-4任一项所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，硅烷偶联改性高岭土中的粒径为1-3μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯65-75份，改性热塑性聚氨酯弹性体25-35份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物4.5-5.5份，硅烷偶联改性高岭土17-19份，硅烷偶联改性氢氧化镁25-35份，有机膦9-11份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯12-14份，柠檬酸三乙酯22-24份，过氧化二异丙苯1.5-2.5份，二叔丁基过氧化物0.8-1.2份，二月桂酸二丁基锡0.8-1.2份，有机锡稳定剂3.5-4.5份，硬质酸钙1.3-1.7份，硬质酸钡2.2-2.8份，防老剂AW 1.2-1.8份，防老剂RD 1-1.5份，硅酮粉3.5-4.5份，石蜡2.5-3.5份，钛白粉2.5-3.5份。
7.根据权利要求1-6任一项所述易加工耐低温抗冲击PVC管材料，其特征在于，改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：按重量份将32-38份二苯基甲烷二异氰酸酯和13-17份端羟基聚丁二烯混匀，升温至85-95℃，以65-75r/min的速度搅拌3.5-4.5h得到预聚体，加入45-55份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混匀，升温至105-115℃，以150-250r/min的速度搅拌75-85min得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
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