CN107200969A - 一种添加掺锶碳羟基磷灰石的pvc管材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材及制备方法，以硝酸钙、硝酸锶、磷酸二氢铵和尿素为原料，通过水热法合成了绣球花状三维掺锶碳羟基磷灰石，将其作为填料添加到PVC树脂中，锶的掺入抑制了碳羟基磷灰石晶体的生长，使HAP的晶格发生畸变，结晶度变低，孔隙发育，为吸附细菌提供了良好场所，另一方面，碳羟基磷灰石掺锶后溶解性能提高，解离出更多Sr2+，带正电荷的Sr2+能吸附细胞膜带负电的细菌，并可能与细胞膜中的蛋白质的‑SH、‑NH2等结合，破坏微生物细胞的能量代谢系统、呼吸系统，使细菌生长受阻或死亡，制得的PVC管材，用于输送工业废水时，抗菌防霉能力优，管道使用寿命长。

Description

一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材及制备方法
技术领域
本发明涉及PVC管材生产领域，具体涉及一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材及制备方法。
背景技术
工业废水是如今对全球环境的首要危害之一，它不仅对河流、海洋有严重影响，而且对于土地也有极大危害。传统的输送工业废水的管道多为水泥管或复合管等，水泥管使用寿命短需不定期的修补，成本增加，且工业废水中含有较多有机污染物、重金属离子等有毒成分，腐蚀性较强，因而水泥管逐渐被塑料管替代，目前应用较多的是PVC管。
PVC管材在日常生活中触目可及，因其具有耐腐蚀性强、强度高、刚性好等特点而被广泛应用在给水、建筑排水、排污、化工等技术领域，如以PVC材料制成的各种给排水管道。由于废水中含有大量适合微生物生长所需的成分，使得现有PVC废水管道内壁容易滋生细菌，使废水发霉变臭，增加了废水中有毒气体的释放，需要加以改进。
发明内容
本发明的目的就是提供一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材及制备方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，所述的PVC管材包括PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂；其中所述的掺锶碳羟基磷灰石以磷酸二氢铵、硝酸钙、硝酸锶和尿素为原材料，通过水热法合成。
所述的稳定剂为稳定剂为钙锌复合热稳定剂；所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。
相对于100重量份的所述PVC树脂，所述掺锶碳羟基磷灰石为12-15份，稳定剂为3-5份、润滑剂为6-8份。
所述的掺锶碳羟基磷灰石的制备方法为：
（1）分别称取5.6g的硝酸钙、0.27g的硝酸锶、1.73g的磷酸二氢铵和4.5g的尿素；
（2）将称取好的硝酸钙、硝酸锶、磷酸二氢铵和尿素加入到50mL去离子水中磁力搅拌1小时至沉淀产生，得混合反应液；
（3）将上述制得的混合反应液调节pH为2-3，使溶液中产生的白色沉淀完全溶解，得澄清液；
（4）将上述澄清液转移到水热反应釜中，升温至200℃，恒温反应48小时，停止反应自然冷却到室温，用去离子水反复洗涤至中性，喷雾干燥。
所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量百分比将PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂配制好；
（2）将配制好的PVC树脂投入到高速搅拌机中，升温至60-70℃时，加入掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂恒温搅拌10-15min，继续升温至100-110℃，恒温搅拌10-15min；
（3）将步骤（2）混合物料送至双螺杆挤出机中挤出成型得管材，双螺杆挤出机加工温度范围为190-200℃，螺杆转速为550-600rpm。
本发明有以下有益效果：本发明以硝酸钙、硝酸锶、磷酸二氢铵和尿素为原料，通过水热法合成了一种单分散、由纳米片自组装而成的绣球花状三维掺锶碳羟基磷灰石，将其作为填料添加到PVC树脂中，锶的掺入抑制了碳羟基磷灰石晶体的生长，使HAP的晶格发生畸变，结晶度变低，孔隙发育，为吸附细菌提供了良好场所，另一方面，碳羟基磷灰石掺锶后溶解性能提高，解离出更多Sr2+，带正电荷的Sr2+能吸附细胞膜带负电的细菌，并可能与细胞膜中的蛋白质的-SH、-NH2等结合，破坏微生物细胞的能量代谢系统、呼吸系统，使细菌生长受阻或死亡，利用本发明制得的PVC管材，用于输送工业废水时，抗菌防霉能力优，管道使用寿命长。
具体实施方式
一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，所述的PVC管材包括PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂；其中所述的掺锶碳羟基磷灰石以磷酸二氢铵、硝酸钙、硝酸锶和尿素为原材料，通过水热法合成。
所述的稳定剂为稳定剂为钙锌复合热稳定剂；所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。
相对于100重量份的所述PVC树脂，所述掺锶碳羟基磷灰石为12-15份，稳定剂为3-5份、润滑剂为6-8份。
所述的掺锶碳羟基磷灰石的制备方法为：
（1）分别称取5.6g的硝酸钙、0.27g的硝酸锶、1.73g的磷酸二氢铵和4.5g的尿素；
（2）将称取好的硝酸钙、硝酸锶、磷酸二氢铵和尿素加入到50mL去离子水中磁力搅拌1小时至沉淀产生，得混合反应液；
（3）将上述制得的混合反应液调节pH为2-3，使溶液中产生的白色沉淀完全溶解，得澄清液；
（4）将上述澄清液转移到水热反应釜中，升温至200℃，恒温反应48小时，停止反应自然冷却到室温，用去离子水反复洗涤至中性，喷雾干燥。
所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量百分比将PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂配制好；
（2）将配制好的PVC树脂投入到高速搅拌机中，升温至60-70℃时，加入掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂恒温搅拌10-15min，继续升温至100-110℃，恒温搅拌10-15min；
（3）将步骤（2）混合物料送至双螺杆挤出机中挤出成型得管材，双螺杆挤出机加工温度范围为190-200℃，螺杆转速为550-600rpm。

Claims (5)

1.一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，所述的PVC管材包括PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂；其中所述的掺锶碳羟基磷灰石以磷酸二氢铵、硝酸钙、硝酸锶和尿素为原材料，通过水热法合成。
2.根据权利要求1所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，所述的稳定剂为稳定剂为钙锌复合热稳定剂；所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，相对于100重量份的所述PVC树脂，所述掺锶碳羟基磷灰石为12-15份，稳定剂为3-5份、润滑剂为6-8份。
4.根据权利要求1所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材，其特征在于，所述的掺锶碳羟基磷灰石的制备方法为：
（1）分别称取5.6g的硝酸钙、0.27g的硝酸锶、1.73g的磷酸二氢铵和4.5g的尿素；
（2）将称取好的硝酸钙、硝酸锶、磷酸二氢铵和尿素加入到50mL去离子水中磁力搅拌1小时至沉淀产生，得混合反应液；
（3）将上述制得的混合反应液调节pH为2-3，使溶液中产生的白色沉淀完全溶解，得澄清液；
（4）将上述澄清液转移到水热反应釜中，升温至200℃，恒温反应48小时，停止反应自然冷却到室温，用去离子水反复洗涤至中性，喷雾干燥。
5.根据权利要求1所述的一种添加掺锶碳羟基磷灰石的PVC管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量百分比将PVC树脂、掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂配制好；
（2）将配制好的PVC树脂投入到高速搅拌机中，升温至60-70℃时，加入掺锶碳羟基磷灰石、稳定剂和润滑剂恒温搅拌10-15min，继续升温至100-110℃，恒温搅拌10-15min；
（3）将步骤（2）混合物料送至双螺杆挤出机中挤出成型得管材，双螺杆挤出机加工温度范围为190-200℃，螺杆转速为550-600rpm。
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Non-Patent Citations (1)

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李凤生 等: "《微纳米技术与精细化工》", 31 January 2009, 中国石化出版社 *

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