CN106854327A - 一种耐热的聚氯乙烯管材的配方 - Google Patents

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张学双
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Abstract

本发明公开了一种应用于农业节水灌溉设施领域中一种用于增强聚氯乙烯管材耐热性能的配方，该产品的配方是，聚氯乙烯树脂75‑80份、增塑剂1‑2份、十溴二苯醚(C12Br10O)1‑2份、炭黑5份、润滑剂7‑8份、钙粉5‑8份；炭黑是普通色素炭黑；聚氯乙烯树脂是粉状原料；增塑剂是领苯二甲酸二丁酯(DBP)。本发明提供一种用于增强聚氯乙烯管材耐高温性能的配方是通过加入十溴二苯醚(C12Br10O)，提高滴灌带的耐高温性能，在高温环境中，防止PVC管材出现热变形的情况。

Description

一种耐热的聚氯乙烯管材的配方
技术领域
本发明属于节水滴灌带技术领域，特别是涉及一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，更具体的涉及一种用于增强聚氯乙烯管材耐热性能的配方。
背景技术
基于我国农村的技术、经济条件，大力发展节水滴灌带应是农业灌溉节水的主要措施，节水滴灌带用聚氯乙烯(PVC)管材，具有质量轻、长度大、输水阻力小、耐腐蚀、抗老化、施工简便等诸多优点，在农业灌溉技术工程中得到了广泛的应用。滴灌带是滴头与毛管制造成一整体，兼具配水和滴水功能的滴灌管称为滴灌带，其利用塑料管(滴灌管引)道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，通过出流孔口非常小的滴头或滴灌带，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附近的土壤中。
聚氯乙烯管材是以PVC树脂为主要原料，通过添加炭黑、增塑剂、润滑剂、钙粉等各种辅料制备而成，具有阻燃、耐腐蚀、电绝缘性能等优点，聚氯乙烯的主要缺陷是热稳定性能和抗冲击性能比较差。硬质PVC制品呈脆性，常温下PVC的悬臂梁缺口冲击强度仅为2.2KJ/m2，受冲击时极易脆裂而不能用做结构材料。聚氯乙稀树脂在热、氧、光等的激发下，其结构中的缺陷如内双键等活性点，会产生自由基，从而引发脱去HCl的连锁反应。PVC热稳定性较差，聚合物加工多在熔融状态下进行，的熔融温度约为200℃，但在100℃就开始分解放出氯化氢，当温度高于150℃分解更加迅速，从而进一步催化分解，导致聚氯乙稀制品变色，物理机械性能下降，因此加工时必须加入热稳定剂/改性剂。PVC的耐热性能较差，PVC硬制品的维卡软化温度通常低于80℃，应用受到限制。由于在管材均为露天户外安装，在夏天由于某些使用地区气温过高，会导致管材受热变形。
耐热改性的方法一般有：(1)氯化改性；(2)共混改性；(3)共聚合改性与交联改性；但这些方法或复杂或处于理论研究阶段，未实现工业化大量生产。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供的一种用于增强聚氯乙烯管材耐热性能的配方。
本发明通过以下技术方案解决公知技术中存在的技术问题：
一种耐热聚氯乙烯管材配方，按照各成分质量比，包括：聚氯乙烯树脂75-80份、增塑剂1-2份、抗高温改性剂1-2份、增色剂5份、润滑剂7-8份、填料剂5-8份。
更具体地，一种抗低温的聚氯乙烯管材的配方，按照各组分质量比，包括：聚氯乙烯树脂78份、增塑剂2份、抗高温改性剂2份、增色剂5份、润滑剂7份、填料剂6份。
进一步，所述的聚氯乙烯树脂为粉状原料。
进一步，所述抗高温改性剂为十溴二苯醚(C12Br10O)。
进一步，所述增塑剂是邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
进一步，所述增色剂为炭黑；所述的炭黑是普通色素炭黑。
炭黑，碳黑是以含碳原料(主要为石油)经不完全燃烧而产生的微细粉末。外观为纯黑色的细粒或粉状物。颜色的深浅，粒子的细度，比重的大小，均随所用原料和制造方法的不同而有差异。碳黑不溶于水、酸、碱；能在空气中燃烧变成二氧化碳。碳黑的主要组成物是碳元素，还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。耐热，耐化学品，耐光。
进一步，所述的润滑剂包括由内润滑剂和外润滑剂组成的润滑体系。
所述润滑剂为WAX、或HST、或CAST中的一种或几种；
进一步，所述填料剂为钙粉，所述钙粉过滤精度为800目。具体为碳酸钙。
本发明还提供一种制作抗低温聚氯乙烯管的制作方法，
(1)将称取好的主料聚氯乙烯树脂与常规辅料炭黑、润滑剂、增塑剂、钙粉均匀混合后加入挤出机；
(2)将十溴二苯醚与经过挤出机挤出的熔体混合；在190-195℃下预热，然后经过成型机头在220-230℃条件下挤出、冷却、定型、牵引得到。
本发明与现有技术相比具有以下优点：十溴二苯醚是一种用于塑料产品增强耐高温性能的添加剂，它能有效改进PVC管材的耐高温性能；本发明的PVC配方可以保证管材的基本性质的同时，还满足了管材的耐高温性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种抗低温的聚氯乙烯管材的配方，按照各组分质量比，分别称取：聚氯乙烯树脂78份、DBP 2份、十溴二苯醚2份、炭黑5份、润滑剂7份、钙粉6份。
制作方法：将主料聚氯乙烯树脂与常规辅料炭黑、润滑剂、增塑剂、钙粉均匀混合后加入挤出机；然后将十溴二苯醚与经过挤出机挤出的熔体混合；在190-195℃下预热，然后经过成型机头在220-230℃条件下挤出、冷却、定型、牵引得到。
实施例2
一种抗低温的聚氯乙烯管材的配方，按照各组分质量比，分别称取：聚氯乙烯树脂75份、DBP 1.5份、十溴二苯醚1.5份、炭黑5份、WAX3.5份、HST4份、钙粉7份。
制作方法：将主料聚氯乙烯树脂与常规辅料炭黑、润滑剂、增塑剂、钙粉均匀混合后加入挤出机；然后将十溴二苯醚与经过挤出机挤出的熔体混合；在190-195℃下预热，然后经过成型机头在220-230℃条件下挤出、冷却、定型、牵引得到。
实施例3
一种抗低温的聚氯乙烯管材的配方，按照各组分质量比，分别称取聚氯乙烯树脂80份、DOP 1份、十溴二苯醚2份、炭黑5份、WAX1份、HST3份、CAST4份、碳酸钙8份。
制作方法：将主料聚氯乙烯树脂与常规辅料炭黑、润滑剂、增塑剂、钙粉均匀混合后加入挤出机；然后将十溴二苯醚与经过挤出机挤出的熔体混合；在190-195℃下预热，然后经过成型机头在220-230℃条件下挤出、冷却、定型、牵引得到。
实施例4
耐高温性能测试实验
维卡软化温度:按照门GB/T 1633—2000标准，将模压制得的板材制成试样为10mm×10mm×10mm的测试样。在RRHDV1型维卡软化温度测试仪上测试，测试条件为50℃/60min，砝码重5kg。
抗拉强度测试：按照GB/T 1040—2006，将哑铃型样条在WDW10C型微机控制电子万能试验机上进行拉伸性能测试，拉伸速度夹头移动速度为50mm/min，拉伸强度单位为MPa。拉伸强度按公式σ＝P/bd计算得到，其中P是最大负荷(N)，b为试样宽度(mm)，d为试样厚度(mm)。
缺口冲击强度测试：按照GB/T 1843—1996标准，将模压制得的板材制成长,80士2mm、宽10.0士0.2mm、厚4mm的样条。在ZHY一W型万能制样机上制得V型缺口,缺口深度2mm；在ZBC-4B液晶式摆锤冲击试验机上进行缺口冲击实验。缺口冲击强度σn(KJ/m2)按照公式σn＝c/(bdn)的计算,其中v为缺口冲击强度所消耗的功(KJ)，b为试样厚度(m)，dn为试样缺口处剩余厚度(m)。
实验对象分别为实施例1-3的产品和未加耐低温改性剂的产品(设为对照组)。
结果见表1，从表中可以看出实施例1-3的样品在抗击强度和拉伸轻度方面与对照组比都有较大改善。
表1耐高温性能测试结果
样品 维卡软化温度(℃) 抗拉伸强度(MPa)
实施例1 120 10.0 69.2
实施例2 113 9.8 67.1
实施例3 125 10.1 68.6
对照组 90 4.5 58.3
上述说明并非是对本发明的限制，本使用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：按照各成分质量比，包括：聚氯乙烯树脂75-80份、增塑剂1-2份、抗高温改性剂1-2份、增色剂5份、润滑剂7-8份、填料剂5-8份。
2.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：按照各成分质量比，包括：聚氯乙烯树脂78份、增塑剂2份、抗高温改性剂2份、增色剂5份、润滑剂7份、填料剂6份。
3.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：所述的炭黑是普通色素炭黑。
4.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：所述的聚氯乙烯树脂为粉状原料。
5.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：填料剂为钙粉，钙粉过滤精度为800目。
6.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：所述的润滑剂包括由内润滑剂和外润滑剂组成的润滑体系。
7.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：所述的塑化剂是邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。
8.如权利要求1所述的一种耐热的聚氯乙烯管材的配方，其特征在于：所述抗高温改性剂为十溴二苯醚为(C12Br10O)。
9.权利要求1-8中任一项耐低温聚氯乙烯管的制作方法，包括以下步骤：(1)将称取好的主料聚氯乙烯树脂与常规辅料炭黑、润滑剂、增塑剂、钙粉均匀混合后加入挤出机；(2)将十溴二苯醚与经过挤出机挤出的熔体混合；在190-195℃下预热，然后经过成型机头在220-230℃条件下挤出、冷却、定型、牵引得到。
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