CN105255079B - 一种氯化聚氯乙烯管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化聚氯乙烯管材，涉及电力器材领域，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂12.5‑15份，热稳定剂8‑10份，润滑剂1‑2份，氯化聚乙烯5‑8份，ACR加工助剂2‑5份和钼铬红0.5‑1份，本发明还公开了一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括初混、共混和挤出三个步骤，本发明优化了管材的配方，主原料CPVC树脂用量少，相比传统工艺减少了30％，采用复合增韧体系来获得性能优良的管材，并实现管材的刚韧平衡，管材的抗冲击强度、拉伸屈服强度以及维卡软化温度都打到了较高的水平，另外，通过优化制备工艺，使得产品的性能要求达到了预期目标，产品合格率和生产力均得到了显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及电力器材领域，具体涉及一种氯化聚氯乙烯管材和一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法。
背景技术
随着科技的进步逐渐开发了PP-R热水管材、PE-RT热水管材、PB热水管材、PE-X热水管材以及PAP铝塑复合热水管材替代我们以前通常使用的钢管或铸铁管来输送热水。
近来，城市规划建设的发展以及市容的整洁和美观，要求架空的高压电线要求全部埋入地下，由于高压电缆线，电压高，容易发热产生高温或瞬间意外短路产生高温，人们通常使用改性聚丙烯(MPP)、钢管或玻璃钢管作为高压电缆的护套管材，MPP管材或钢管在施工时都需要焊接，野外作业不方便，施工效率也比较低，同时生产MPP管材的材料依赖石油提炼，成本很高，而钢管不耐腐蚀、使用寿命一般只有15～30年就被锈蚀损坏，然而玻璃钢采用玻璃纤维缠绕涂覆工艺，在生产和使用中容易造成污染，同时玻璃钢管材脆性比较大，不耐重压、敲打或碰撞，也容易分层，影响使用寿命。
氯化聚氯乙烯(CPVC)是由PVC树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。由于CPVC具有优异的耐老化、耐腐蚀和高阻燃性等特点，用其做成的管板注塑件在建筑行业被广泛应用，特别适用于高层建筑的上下水管、中央空调的热水管道及电缆护套等方面。
常用于PVC管材的抗冲击改性剂都可以用于CPVC管材，如氯化聚乙烯(CPE)、MBS、抗冲ACR。但单独使用其中任何一种都具有不同的弊端，顾此失彼，很难同时提升CPVC制品的多项性能指标。因此，使用复合增韧剂体系并合理控制各成分的添加量，对于同时提升CPVC制品的多项性能指标是非常必要的
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种保温、隔音效果更好，成本低廉的氯化聚氯乙烯管材及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种氯化聚氯乙烯管材，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂12.5-15份，热稳定剂8-10份，润滑剂1-2份，氯化聚乙烯5-8份，ACR加工助剂2-5份和钼铬红0.5-1份。
优选的，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂13份，热稳定剂9份，润滑剂1份，氯化聚乙烯6份，ACR加工助剂3份和钼铬红0.8份。
优选的，所述CPVC树脂中氯含量为57-66％。
优选的，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸和石蜡中的一种或任意组合。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在102-112℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至40-55℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合5-10分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：196-205℃；二区为：185-195℃；三区为：180-190℃；四区为：175-186℃；五区为：170-180℃；过渡段温度为：160-170℃；模体温度一区为：165-180℃；二区为：165-180℃；三区为：170-180℃；口模温度为：170-210℃；挤出机转速为：15-30r/min；喂料器转速为：15-25r/min；机头压力为：6-20Mpa；水箱真空度为：0.03-0.06MPa；牵引速度为：5-7m/min。
优选的，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
优选的，所述步骤(3)中的主机电流为75-80A。
优选的，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。
优选的，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
本发明的有益效果：本发明优化了管材的配方，主原料CPVC树脂用量少，相比传统工艺减少了30％，采用复合增韧体系来获得性能优良的管材，并实现管材的刚韧平衡，管材的抗冲击强度、拉伸屈服强度以及维卡软化温度都打到了较高的水平，相比目前的CPVC管材三个性能均提高了5％-8％，且抗老化形，耐腐蚀性均较好，可暗铺或明铺，同时，通过优化制备工艺，较好地控制共混和共挤过程中的工艺参数，使得产品的性能要求达到了预期目标，产品合格率和生产力均得到了显著提高。
具体实施方式
实施例1：
一种氯化聚氯乙烯管材，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂12.5份，热稳定剂8份，润滑剂1份，氯化聚乙烯5份，ACR加工助剂2份和钼铬红0.5份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在102℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至50℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合10分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：196℃；二区为：185℃；三区为：180℃；四区为：175℃；五区为：170℃；过渡段温度为：160℃；模体温度一区为：165℃；二区为：165℃；三区为：170℃；口模温度为：170℃；挤出机转速为：20r/min；喂料器转速为：15r/min；机头压力为：10Mpa；水箱真空度为：0.05MPa；牵引速度为：5m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为75A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。
在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
实施例2：
一种氯化聚氯乙烯管材，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂13份，热稳定剂9份，润滑剂1份，氯化聚乙烯6份，ACR加工助剂3份和钼铬红0.8份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在104℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至46℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合7分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：198℃；二区为：190℃；三区为：183℃；四区为：180℃；五区为：176℃；过渡段温度为：165℃；模体温度一区为：170℃；二区为：175℃；三区为：172℃；口模温度为：183℃；挤出机转速为：21r/min；喂料器转速为：18r/min；机头压力为：8Mpa；水箱真空度为：0.04MPa；牵引速度为：6m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为75A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
实施例3：
一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂123份，热稳定剂9份，润滑剂1份，氯化聚乙烯8份，ACR加工助剂3份和钼铬红0.6份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在105℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至45℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合6分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：198℃；二区为：190℃；三区为：186℃；四区为：181℃；五区为：172℃；过渡段温度为：165℃；模体温度一区为：174℃；二区为：168℃；三区为：175℃；口模温度为：185℃；挤出机转速为：23r/min；喂料器转速为：16r/min；机头压力为：11Mpa；水箱真空度为：0.03MPa；牵引速度为5m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为75A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
实施例4：
一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂14份，热稳定剂9份，润滑剂2份，氯化聚乙烯5份，ACR加工助剂3份和钼铬红0.5份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为硬脂酸。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在108℃混合均匀，并在该温度范围内保持5分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至52℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合5分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：201℃；二区为：192℃；三区为：186℃；四区为：182℃；五区为：175℃；过渡段温度为：166℃；模体温度一区为：175℃；二区为：178℃；三区为：174℃；口模温度为：180℃；挤出机转速为：27r/min；喂料器转速为：20r/min；机头压力为：15Mpa；水箱真空度为：0.05MPa；牵引速度为：7m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为80A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
实施例5：
一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂15份，热稳定剂10份，润滑剂2份，氯化聚乙烯8份，ACR加工助剂5份和钼铬红1份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡和硬脂酸和石蜡，两者的质量比为1:1。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在102-112℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至46℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合8分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：198℃；二区为：186℃；三区为：185℃；四区为：180℃；五区为：172℃；过渡段温度为：165℃；模体温度一区为：167℃；二区为：168℃；三区为：176℃；口模温度为：178℃；挤出机转速为：17r/min；喂料器转速为：20r/min；机头压力为：10Mpa；水箱真空度为：0.06MPa；牵引速度为：6m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为75A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
实施例6：
一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂14份，热稳定剂6份，润滑剂2份，氯化聚乙烯7份，ACR加工助剂5份和钼铬红0.5份。
在本实施例中，所述CPVC树脂中氯含量为60％。
在本实施例中，所述润滑剂为石蜡。
一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在110℃混合均匀，并在该温度范围内保持6分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至46℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合8分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：196℃；二区为：186℃；三区为：186℃；四区为：178℃；五区为：175℃；过渡段温度为：168℃；模体温度一区为：176℃；二区为：175℃；三区为：175℃；口模温度为：190℃；挤出机转速为：21r/min；喂料器转速为：19r/min；机头压力为：16Mpa；水箱真空度为：0.03MPa；牵引速度为：5m/min。
在本实施例中，所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
在本实施例中，所述步骤(3)中的主机电流为80A。
在本实施例中，所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。
在本实施例中，所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
经过以上工艺步骤后，取出氯化聚氯乙烯管材样品，并对其相关性能进行检测，得出如下数据：
由以上数据可知，制备出的氯化聚氯乙烯管材样品拉伸屈服强度达到了70MPa左右，维卡软化温度也都大于120℃，均处于一个较高的水平，落锤试验也没有出现破损，所有产品均合格并达到了预期目标，且节约了原料成本，降低了生产成本，制备工艺简单，可操作性强，值得推广。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于，它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂12.5-15份，热稳定剂8-10份，润滑剂1-2份，氯化聚乙烯5-8份，ACR加工助剂2-5份和钼铬红0.5-1份，所述CPVC树脂中氯含量为57-66％，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸和石蜡中的一种或任意组合。
2.根据权利要求1所述的一种氯化聚氯乙烯管材，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：CPVC树脂75份，PVC树脂50份，轻质碳酸钙25份，MBS树脂13份，热稳定剂9份，润滑剂1份，氯化聚乙烯6份，ACR加工助剂3份和钼铬红0.8份。
3.根据权利要求1或2所述的氯化聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方称取各原料，将CPVC树脂，PVC树脂，轻质碳酸钙，MBS树脂，热稳定剂，润滑剂，氯化聚乙烯，ACR加工助剂和钼铬红在高速混料机中在102-112℃混合均匀，并在该温度范围内保持5-10分钟；
(2)将上述混合物搅拌完成后冷却至40-55℃时放入到冷混料机中并保持该温度范围混合5-10分钟，放料入干燥料仓共挤；
(3)将上述共混后的原料经双螺杆挤出机由模具挤出成型，挤出机筒温度一区为：196-205℃；二区为：185-195℃；三区为：180-190℃；四区为：175-186℃；五区为：170-180℃；过渡段温度为：160-170℃；模体温度一区为：165-180℃；二区为：165-180℃；三区为：170-180℃；口模温度为：170-210℃；挤出机转速为：15-30r/min；喂料器转速为：15-25r/min；机头压力为：6-20MPa；水箱真空度为：0.03-0.06MPa；牵引速度为：5-7m/min。
4.根据权利要求3所述的一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述轻质碳酸钙具体为纳米级碳酸钙。
5.根据权利要求3所述的一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的主机电流为75-80A。
6.根据权利要求3所述的一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中混合的过程中还加入有交联剂。
7.根据权利要求6所述的一种氯化聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述交联剂具体为过氧化二异丙苯。
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