CN107099101A - 一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管及其制备方法 - Google Patents

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马勇
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刘学辉
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胡克文
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Abstract

本发明公开了一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管及其制备方法，其中所述防水耐低温聚氯乙烯塑料管包含具有如下质量份数的组份：磷酸氢二钠0.6份；甲壳素1份；海泡石粉10份；碳纳米管3份；浓度为90％的硫酸40份；浓度为95％的硝酸60份；丙烯酰氯1份；1，4‑二氧六环0.01份；偶氮二异丁腈0.2份；丙烯酸羟乙酯6份；三乙胺7份；液体三元乙丙橡胶10份；过氧化二异丙苯1份；聚氯乙烯100份；乙二醇1份；三聚硫氰酸0.7份；环氧棉子油酸丁酯2份；蓖麻酸钙0.6份；聚丙烯酸钠1份；环烷酸锂0.1份。本发明的产品具有良好的防水耐寒性能。

Description

一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管及其制备方法
技术领域
本发明涉及管材技术领域，尤其涉及一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯塑料管被广泛应用于人们的日常生活以及各行各业当中，在绝大多数情况下，其被置于室外且露天放置。
现有的聚氯乙烯塑料管耐寒防冻性能较差，经过常年的风吹日晒极易变硬老化，特别在寒冷的冬天，聚氯乙烯塑料管在极低气温考验下容易发生断裂，导致防水失败。近年来，随着物质追求水平不断提高，人们对聚氯乙烯塑料管的防水抗冻性能也提出了更高需求。
发明内容
本发明为了克服现有的聚氯乙烯塑料管防水耐寒性能较差的缺陷，提出一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管，包含具有如下质量份数的组份：
磷酸氢二钠0.6-1份；甲壳素1-2份；海泡石粉10-17份；碳纳米管3-4份；浓度为90-93％的硫酸40-60份；浓度为95-97％的硝酸60-70份；丙烯酰氯1-2份；1，4-二氧六环0.01-0.02份；偶氮二异丁腈0.2-0.3份；丙烯酸羟乙酯6-10份；三乙胺7-8份；液体三元乙丙橡胶10-14份；过氧化二异丙苯1-1.2份；聚氯乙烯100-120份；乙二醇1-2份；三聚硫氰酸0.7-1份；环氧棉子油酸丁酯2-4份；蓖麻酸钙0.6-1份；聚丙烯酸钠1-2份；环烷酸锂0.1-0.2份。
一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取上述海泡石粉质量的20-30％，在700-800℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，与上述碳纳米管混合，加入混合料质量2-3倍的去离子水后再加入上述磷酸氢二钠，在80-90℃下保温搅拌至水干，加入上述90-93％的硫酸、95-97％的硝酸的混合溶液，超声搅拌20-24小时，在136-140℃下保温50-60分钟，抽滤，水洗3-4次，在70-80℃下干燥20-30分钟，得酸化碳纳米管；
步骤2：将上述偶氮二异丁腈加入到其质量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述丙烯酰氯、1，4-二氧六环混合，磁力搅拌2-3分钟，升高温度至60-65℃，在氮气的保护下保温反应47-50小时，得接枝助剂；
步骤3：将上述酸化碳纳米管加入到其质量100-130倍的无水乙醇中，磁力搅拌2-3分钟，加入上述接枝助剂，升高温度至80-85℃，在氮气保护下搅拌反应40-50小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、无水乙醇、去离子水洗涤2-3次，常温干燥，得接枝改性碳纳米管；
步骤4：将上述蓖麻酸钙加入到其质量4-6倍的无水乙醇中，加入乙二醇，搅拌均匀，加入环氧棉子油酸丁酯，升高温度至70-80℃，加入上述液体三元乙丙橡胶质量的20-30％，保温搅拌10-15分钟，得预处理橡胶醇液；
步骤5：将上述接枝改性碳纳米管加入到其质量100-120倍的无水乙醇中，加入上述丙烯酸羟乙酯、三乙胺，升高温度至60-65℃，在氮气的保护下保温搅拌20-30小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、去离子水洗涤3-4次，常温干燥，得乙烯基碳纳米管；
步骤6：将上述乙烯基碳纳米管加入到其质量30-47倍的四氢呋喃中，加入上述剩余的液体三元乙丙橡胶、过氧化二异丙苯，在室温下搅拌10-13小时，加入上述预处理橡胶醇液，搅拌均匀，送入真空烘箱中，在76-80℃下干燥1-2小时，出料后在常温下放置2-3天，抽滤，将滤饼在90-100℃下真空干燥20-30分钟，得预处理改性复合材料；
步骤7：将剩余的海泡石粉加入到其重量6-9倍的去离子水中，加入聚丙烯酸钠，在70-80℃下保温搅拌7-10分钟，加入上述预处理改性复合材料，继续保温搅拌10-15分钟，过滤，将沉淀在50-60℃下干燥30-40分钟，得改性复合材料；
步骤8：将上述改性复合材料与剩余各原料混合，采用双螺杆造粒，造粒温度为120-150℃，并将粒料在双螺杆挤出机上挤出管材，挤出机温度为170-190℃，管材经冷却、切割、扩径、包装即为管材成品。
本发明的优点是：
本发明采用乙二醇等来提高成品管材的抗冻性，提高了成品在低温下的耐候性，本发明管材还具有很好的表面疏水性，可以长期浸润在水中也不会造成腐蚀或者破损。
具体实施方式
下面具体描述本发明的实施方式，但本发明并不仅仅限于此。
一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管，包含具有如下质量份数的组份：
磷酸氢二钠0.6份；甲壳素1份；海泡石粉10份；碳纳米管3份；浓度为90％的硫酸40份；浓度为95％的硝酸60份；丙烯酰氯1份；1，4-二氧六环0.01份；偶氮二异丁腈0.2份；丙烯酸羟乙酯6份；三乙胺7份；液体三元乙丙橡胶10份；过氧化二异丙苯1份；聚氯乙烯100份；乙二醇1份；三聚硫氰酸0.7份；环氧棉子油酸丁酯2份；蓖麻酸钙0.6份；聚丙烯酸钠1份；环烷酸锂0.1份。
一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取上述海泡石粉质量的20％，在700℃下煅烧1小时，冷却至常温，与上述碳纳米管混合，加入混合料质量2倍的去离子水后再加入上述磷酸氢二钠，在80℃下保温搅拌至水干，加入上述90％的硫酸、95％的硝酸的混合溶液，超声搅拌20小时，在136℃下保温50分钟，抽滤，水洗3次，在70℃下干燥20分钟，得酸化碳纳米管；
步骤2：将上述偶氮二异丁腈加入到其质量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述丙烯酰氯、1，4-二氧六环混合，磁力搅拌2分钟，升高温度至60℃，在氮气的保护下保温反应47小时，得接枝助剂；
步骤3：将上述酸化碳纳米管加入到其质量100倍的无水乙醇中，磁力搅拌2分钟，加入上述接枝助剂，升高温度至80℃，在氮气保护下搅拌反应40小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、无水乙醇、去离子水洗涤2次，常温干燥，得接枝改性碳纳米管；
步骤4：将上述蓖麻酸钙加入到其质量4倍的无水乙醇中，加入乙二醇，搅拌均匀，加入环氧棉子油酸丁酯，升高温度至70℃，加入上述液体三元乙丙橡胶质量的20％，保温搅拌10分钟，得预处理橡胶醇液；
步骤5：将上述接枝改性碳纳米管加入到其质量100倍的无水乙醇中，加入上述丙烯酸羟乙酯、三乙胺，升高温度至60℃，在氮气的保护下保温搅拌20小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、去离子水洗涤3次，常温干燥，得乙烯基碳纳米管；
步骤6：将上述乙烯基碳纳米管加入到其质量30倍的四氢呋喃中，加入上述剩余的液体三元乙丙橡胶、过氧化二异丙苯，在室温下搅拌10小时，加入上述预处理橡胶醇液，搅拌均匀，送入真空烘箱中，在76℃下干燥1小时，出料后在常温下放置2天，抽滤，将滤饼在90℃下真空干燥20分钟，得预处理改性复合材料；
步骤7：将剩余的海泡石粉加入到其重量6倍的去离子水中，加入聚丙烯酸钠，在70℃下保温搅拌7分钟，加入上述预处理改性复合材料，继续保温搅拌10分钟，过滤，将沉淀在50℃下干燥30分钟，得改性复合材料；
步骤8：将上述改性复合材料与剩余各原料混合，采用双螺杆造粒，造粒温度为120℃，并将粒料在双螺杆挤出机上挤出管材，挤出机温度为170℃，管材经冷却、切割、扩径、包装即为管材成品。

Claims (2)

1.一种防水耐低温聚氯乙烯塑料管，其特征在于：包含具有如下质量份数的组份：
磷酸氢二钠0.6-1份；甲壳素1-2份；海泡石粉10-17份；碳纳米管3-4份；浓度为90-93％的硫酸40-60份；浓度为95-97％的硝酸60-70份；丙烯酰氯1-2份；1，4-二氧六环0.01-0.02份；偶氮二异丁腈0.2-0.3份；丙烯酸羟乙酯6-10份；三乙胺7-8份；液体三元乙丙橡胶10-14份；过氧化二异丙苯1-1.2份；聚氯乙烯100-120份；乙二醇1-2份；三聚硫氰酸0.7-1份；环氧棉子油酸丁酯2-4份；蓖麻酸钙0.6-1份；聚丙烯酸钠1-2份；环烷酸锂0.1-0.2份。
2.一种如权利要求1所述的防水耐低温聚氯乙烯塑料管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取上述海泡石粉质量的20-30％，在700-800℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，与上述碳纳米管混合，加入混合料质量2-3倍的去离子水后再加入上述磷酸氢二钠，在80-90℃下保温搅拌至水干，加入上述90-93％的硫酸、95-97％的硝酸的混合溶液，超声搅拌20-24小时，在136-140℃下保温50-60分钟，抽滤，水洗3-4次，在70-80℃下干燥20-30分钟，得酸化碳纳米管；
(2)将上述偶氮二异丁腈加入到其质量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述丙烯酰氯、1，4-二氧六环混合，磁力搅拌2-3分钟，升高温度至60-65℃，在氮气的保护下保温反应47-50小时，得接枝助剂；
(3)将上述酸化碳纳米管加入到其质量100-130倍的无水乙醇中，磁力搅拌2-3分钟，加入上述接枝助剂，升高温度至80-85℃，在氮气保护下搅拌反应40-50小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、无水乙醇、去离子水洗涤2-3次，常温干燥，得接枝改性碳纳米管；
(4)将上述蓖麻酸钙加入到其质量4-6倍的无水乙醇中，加入乙二醇，搅拌均匀，加入环氧棉子油酸丁酯，升高温度至70-80℃，加入上述液体三元乙丙橡胶质量的20-30％，保温搅拌10-15分钟，得预处理橡胶醇液；
(5)将上述接枝改性碳纳米管加入到其质量100-120倍的无水乙醇中，加入上述丙烯酸羟乙酯、三乙胺，升高温度至60-65℃，在氮气的保护下保温搅拌20-30小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、去离子水洗涤3-4次，常温干燥，得乙烯基碳纳米管；
(6)将上述乙烯基碳纳米管加入到其质量30-47倍的四氢呋喃中，加入上述剩余的液体三元乙丙橡胶、过氧化二异丙苯，在室温下搅拌10-13小时，加入上述预处理橡胶醇液，搅拌均匀，送入真空烘箱中，在76-80℃下干燥1-2小时，出料后在常温下放置2-3天，抽滤，将滤饼在90-100℃下真空干燥20-30分钟，得预处理改性复合材料；
(7)将剩余的海泡石粉加入到其重量6-9倍的去离子水中，加入聚丙烯酸钠，在70-80℃下保温搅拌7-10分钟，加入上述预处理改性复合材料，继续保温搅拌10-15分钟，过滤，将沉淀在50-60℃下干燥30-40分钟，得改性复合材料；
(8)将上述改性复合材料与剩余各原料混合，采用双螺杆造粒，造粒温度为120-150℃，并将粒料在双螺杆挤出机上挤出管材，挤出机温度为170-190℃，管材经冷却、切割、扩径、包装即为管材成品。
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