CN106751119B - 一种能提升pvc-m管品质和加工性的混配料及其制备方法 - Google Patents

一种能提升pvc-m管品质和加工性的混配料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能提升PVC‑M管品质和加工性的混配料及其制备方法，该混配料由以下重量份数含量的原料组成：PVC树脂100‑120份；热稳定剂0.4‑1.0份；抗冲改性剂3‑8份；润滑剂1.0‑3.0份；填充剂3.0‑8.0份；着色剂0.2‑1.0份。本发明制备时通过分步在不同的温度区间按特定的顺序加入各组份，制备的混配料性能稳定，塑化时间短、平衡扭矩低、物料分散均匀、易挥发物挥发较为彻底。用本发明的混配料生产的给水用抗冲改性聚氯乙烯管材的物理机械性能高，且力学性能方面得到了大大提高，管材的性能能够保持稳定，其中混配料的表观密度为0.55‑0.60g/ml，管材的拉伸强度47.3‑48.3MPa，冲击强度77.8‑81.8KJ/m3，塑化时间39.0‑42.5S，平衡扭矩42.1‑44.8Nm。本发明混配料的制备方法简单，容易控制，有利于实际生产，并且生产能够保持稳定高效。

Description

一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子聚合材料技术领域，具体涉及一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料及其制备方法。
背景技术
近年来，由于PVC-M管材质更轻、节约材料等优点已被广泛的用于城乡和建筑给水，其也能适应于更苛刻的地理环境。但是各PVC-M管生产企业之间产品质量参差不齐，性能也有很大差异，各生产企业每批次产品的品质和力学性能也有较大起伏，追根溯源，是各生产企业未能从根本上解决混配料的问题，采用一锅倒的混合工艺，认为只要控制捏合出料温度即可，产品成型困难、性能不稳定、质量低下，这种做法严重影响和制约了PVC-M管材的市场价值。目前，市场上急需一种能提升PVC-M管的品质和加工性的混配料的制备新工艺，最大发挥PVC-M管材的物理和力学性能优势。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种性能稳定、塑化时间短、物料分散均匀的能提升PVC-M管品质和加工性的混配料。
本发明的另一个目的是为了提供一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：PVC树脂 100-120 份；热稳定剂0.4-1.0份；抗冲改性剂3-8 份；润滑剂1.0-3.0 份；填充剂3.0-8.0 份；着色剂0.2-1.0 份。
优选地，一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：PVC树脂 100份；热稳定剂 0.8份；抗冲改性剂6 份；润滑剂 1.8份；填充剂 5份；着色剂0.5 份。
优选地，所述PVC树脂为SG-5型树脂。
优选地，所述热稳定剂为有机锡稳定剂。
优选地，所述抗冲改性剂为MBS抗冲改性剂。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸和微晶蜡中的其中一种或两种。
优选地，所述填充剂为纳米级碳酸钙。
优选地，所述着色剂为颜料。
一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，该方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到40-45℃时向热锅中投入PVC树脂；
B、当热锅温度达到50-55℃时，向热锅中投入热稳定剂；
C、当热锅温度达到55-60℃时，向热锅中投入抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到80-85℃时，向热锅中投入填充剂和着色剂；
E、当热锅温度达到85-90℃时，向热锅中投入润滑剂；
F、当热锅温度达到125-130℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃以下，放置24h。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明能提升PVC-M管品质和加工性的混配料由PVC树脂、热稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、填充剂 和着色剂组成，各组份相铺相成、缺一不可，通过一定的配比关系形成一个整体，制备时通过分步在不同的温度区间按特定的顺序加入各组份，制备的混配料性能稳定，塑化时间短、平衡扭矩低、物料分散均匀、易挥发物挥发较为彻底。用本发明的混配料生产的给水用抗冲改性聚氯乙烯管材的物理机械性能高，且力学性能方面得到了大大提高，管材的性能能够保持稳定，其中混配料的表观密度为0.55-0.60g/ml，管材的拉伸强度47.3-48.3MPa，冲击强度77.8-81.8KJ/m3，塑化时间39.0-42.5S，平衡扭矩42.1-44.8Nm。本发明混配料的制备方法简单，容易控制，有利于实际生产，并且生产能够保持稳定高效。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：SG-5型树脂100份；有机锡稳定剂0.8份；MBS抗冲改性剂6份；硬脂酸1.8份；纳米级碳酸钙5份；颜料0.5份。
该能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到40℃时向热锅中投入SG-5型树脂；
B、当热锅温度达到52℃时，向热锅中投入有机锡稳定剂；
C、当热锅温度达到55℃时，向热锅中投入MBS抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到80℃时，向热锅中投入纳米级碳酸钙和颜料；
E、当热锅温度达到85℃时，向热锅中投入硬脂酸；
F、当热锅温度达到125℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃，放置24h。
实施例2
一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：SG-5型树脂120份；有机锡稳定剂1份；MBS抗冲改性剂3份；微晶蜡3份；纳米级碳酸钙8份；颜料0.2份。
该能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到45℃时向热锅中投入SG-5型树脂；
B、当热锅温度达到55℃时，向热锅中投入有机锡稳定剂；
C、当热锅温度达到60℃时，向热锅中投入MBS抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到82℃时，向热锅中投入纳米级碳酸钙和颜料；
E、当热锅温度达到87℃时，向热锅中投入微晶蜡；
F、当热锅温度达到128℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃，放置24h。
实施例3
一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：SG-5型树脂110份；有机锡稳定剂0.4份；MBS抗冲改性剂8份；硬脂酸和微晶蜡1份；纳米级碳酸钙3份；颜料1份。
该能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到43℃时向热锅中投入SG-5型树脂；
B、当热锅温度达到50℃时，向热锅中投入有机锡稳定剂；
C、当热锅温度达到58℃时，向热锅中投入MBS抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到85℃时，向热锅中投入纳米级碳酸钙和颜料；
E、当热锅温度达到90℃时，向热锅中投入硬脂酸和微晶蜡；
F、当热锅温度达到130℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃，放置24h。
实施例4
一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料，由以下重量份数含量的原料组成：SG-5型树脂110份；有机锡稳定剂0.6份；MBS抗冲改性剂5份；硬脂酸2份；纳米级碳酸钙6份；颜料0.6份。
该能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到42℃时向热锅中投入SG-5型树脂；
B、当热锅温度达到53℃时，向热锅中投入有机锡稳定剂；
C、当热锅温度达到57℃时，向热锅中投入MBS抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到83℃时，向热锅中投入纳米级碳酸钙和颜料；
E、当热锅温度达到88℃时，向热锅中投入硬脂酸；
F、当热锅温度达到127℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃，放置24h。
对比试验
对比例1-3中混配料的组份与实施例1相同，即由以下重量份数含量的原料组成：SG-5型树脂100份；有机锡稳定剂0.8份；MBS抗冲改性剂6份；硬脂酸1.8份；纳米级碳酸钙5份；颜料0.5份。对比例1-3与实施例1区别之处为制备时各组份的加入温度不同。对比例1-3与实施例1-4的各组份加入温度如表一所示。
表一：对比例1-3与实施例1-4的各组份加入温度
将实施例1-4与对比例1-3按表一规定的原辅材料加入顺序和规定的混料机热锅温度投入高速混合机混合，混合好的物料排入冷混机，温度降至45℃时接袋放置24h，并对各混配料进行标号。
将上述各混配料在转矩流变仪上做流变性能试验，起始温度设置170℃，然后加入已称量好的70g混配料，并用压料块压实，此时就可得到塑化性能的有关参数。将上述各混配料在180℃的双辊机上开片并在压机上压片，制备标准样条，进行性能测试，结果如表二所示。
表二：各混配料性能测试结果
从表二实施例1-4和对比例1-3性能测试结果可看出，适合的投料顺序和投料温度区间，能够显著的降低塑化时间和平衡扭矩，冲击强度也有较大提升。这是因为先加入PVC树脂和有机锡稳定剂，有机锡稳定剂与PVC树脂有很好的相容性和分散性。从测试结果看，由于MBS抗冲改性剂、纳米级碳酸钙等吸收润滑剂的倾向强于PVC树脂，若采用一锅倒的方式，润滑剂被MBS抗冲改性剂、纳米级碳酸钙部分吸收后导致润滑效果和改性效果均下降，从而使物料的加工性能发生变化，直接体现在管材的冲击强度和拉伸强度明显降低，因此，依次加入有机锡稳定剂、MBS抗冲改性剂、纳米级碳酸钙和颜料，让其先与PVC树脂渗透、熔混，让加工改性剂等均匀的分散在PVC树脂颗粒中，最后再加入润滑剂体系。同时，控制热锅出料温度，随着混料温度的升高，物料的塑化时间缩短，这是因为随着热混温度的升高，干混料的表观密度逐渐变大，表观密度大，故能在短时间内生产更多的摩擦热，塑化时间短，同时随着热混出料温度的提高，体系中某些低熔点的助剂开始熔化，其熔体更均匀地分散在PVC树脂颗粒中，亦能促进塑化，降低塑化温度。而从对比例1-3可以看出，热混温度低，冲击性能和拉伸性能下降。由此可见高速混合不是一个简单的机械混合过程，而是一个复杂的高分子物理过程，掌握混料顺序、温度和分散原理，对提升PVC-M管品质和加工性有明显改善效果，使PVC-M管材的综合性能达到最优，且能够保持稳定生产。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：混配料由以下重量份数含量的原料组成： PVC树脂 100-120 份；热稳定剂0.4-1.0份；抗冲改性剂3-8份；润滑剂1.0-3.0 份；填充剂3.0-8.0 份；着色剂0.2-1.0 份；该混配料的制备方法包括以下步骤：
A、启动高速混合机，搅拌转速为1000-2000转/分，当高速混合机的热锅温度达到40-45℃时向热锅中投入PVC树脂；
B、当热锅温度达到50-55℃时，向热锅中投入热稳定剂；
C、当热锅温度达到55-60℃时，向热锅中投入抗冲改性剂；
D、当热锅温度达到80-85℃时，向热锅中投入填充剂和着色剂；
E、当热锅温度达到85-90℃时，向热锅中投入润滑剂；
F、当热锅温度达到125-130℃时，热锅排料，排入冷锅；
G、将上述混配料在冷锅中低速冷却至45℃以下，放置24h。
2.根据权利要求1所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：混配料由以下重量份数含量的原料组成： PVC树脂 100份；热稳定剂 0.8份；抗冲改性剂6 份；润滑剂 1.8份；填充剂 5份；着色剂0.5 份。
3.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述PVC树脂为SG-5型树脂。
4.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述热稳定剂为有机锡稳定剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述抗冲改性剂为MBS抗冲改性剂。
6.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸和微晶蜡中的其中一种或两种。
7.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述填充剂为纳米级碳酸钙。
8.根据权利要求1或2所述的一种能提升PVC-M管品质和加工性的混配料的制备方法，其特征在于：所述着色剂为颜料。
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