CN107488310A - 一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其组分按质量百分数配比为:PVC粉30%~45%、PE粉20%~30%、纳米碳纤维5%~10%、环保增塑剂6%~9%、抗冲改性剂5%~8%、无卤阻燃剂2%~5%、增容剂2%~5%、纳米二氧化锆2%~5%、抗静电剂0.5%~2%、防老化剂0.5%~2%、钙锌复合稳定剂0.5%~1.5%、环氧基改性聚硅氧烷0.5%~1%、EVA蜡0.5%~1%、抗氧剂10100.1%~0.5%、着色剂0.1%~1%。本发明综合了聚氯乙烯和聚乙烯各自原有的优点,而且还大幅提升了抗冲击韧性、耐蠕变性、防老化性、耐低温性、防静电性等特征,其加工性能好,成本低,适应范围广。

Description

一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域,具体为一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材及其制备方法。
背景技术
随着城镇化建设的不断推进,对建筑给排水管材的需求随之扩大,塑料管由于具有质量轻、施工方便、成本低等优点,已逐步在给排水管材中占据了主导地位。其中,聚氯乙烯管材的环刚度较好,价格低廉,但它的抗冲击强度较差,对温度比较敏感。聚乙烯是一种质轻无毒,具有优良的力学性能和耐化学腐蚀性能的热塑性材料,且其价格低廉,抗冲击强度好,成型加工容易。因此,将聚乙烯改性聚氯乙烯制备一种高抗冲环保管材具有很好的实用价值和应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其组分按质量百分数配比为:PVC 粉 30% ~ 45%、PE 粉 20% ~ 30%、纳米碳纤维 5% ~ 10%、环保增塑剂 6% ~ 9%、抗冲改性剂 5% ~ 8%、无卤阻燃剂 2% ~ 5%、增容剂 2% ~ 5%、纳米二氧化锆 2% ~ 5%、抗静电剂0.5% ~ 2%、防老化剂 0.5% ~ 2%、钙锌复合稳定剂 0.5% ~1.5%、环氧基改性聚硅氧烷0.5% ~ 1%、EVA 蜡 0.5% ~ 1%、抗氧剂 1010 0.1% ~ 0.5%、着色剂 0.1% ~ 1%。
优选的,所述环保增塑剂为质量比 1 ~ 2 :1 的邻苯二甲酸二(2- 乙基已酯)与癸二酸二辛酯的复配物。
优选的,所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物、丙烯腈- 丙烯酸 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 乙烯 - 苯乙烯共聚物中的一种。
优选的,所述无卤阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。
优选的,所述增容剂为乙烯- 马来酸酐- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物、苯乙烯 - 马来酸酐共聚物中的一种。
优选的,所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。
优选的,所述防老化剂为 2-(2′ - 羟基 -3′ - 叔丁基 -5′ - 甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′- 羟基 -3′-5′- 二叔丁基苯基)-5- 氯代苯并三唑、2-(2 - 羟基 -5′-甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。
优选的,所述着色剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。
本发明还提供的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按重量配比称取各组分;
(2)、将 PVC 粉、环保增塑剂和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在 80℃~ 90℃的混合机中,按照转速 50 ~ 80r//min 搅拌 20 ~ 30min,再加入 PE 粉、增容剂、EVA 蜡和抗氧剂 1010,搅拌 10 ~ 20min,然后加入其它组分,搅拌 10 ~ 30min,待完全混合均匀后,出料;
(3)、将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材,即得到所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明综合了聚氯乙烯和聚乙烯各自原有的优点,而且还大幅提升了抗冲击韧性、耐蠕变性、防老化性、耐低温性、防静电性等特征,其加工性能好,成本低,适应范围广。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其组分按质量百分数配比为:PVC 粉37.5%、PE 粉 30%、纳米碳纤维 5% 、环保增塑剂 6%、抗冲改性剂 5%、无卤阻燃剂 5%、增容剂 2% 、纳米二氧化锆 2%、抗静电剂2%、防老化剂 0.5% 钙锌复合稳定剂 1.5%、环氧基改性聚硅氧烷 1%、EVA 蜡1%、抗氧剂 1010 0.5%、着色剂 1%。
所述环保增塑剂为质量比 1 ~ 2 :1 的邻苯二甲酸二(2- 乙基已酯)与癸二酸二辛酯的复配物。所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物、丙烯腈- 丙烯酸 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 乙烯 - 苯乙烯共聚物中的一种。所述无卤阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。所述增容剂为乙烯- 马来酸酐- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物、苯乙烯 - 马来酸酐共聚物中的一种。所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。所述防老化剂为 2-(2′ - 羟基 -3′ - 叔丁基 -5′ - 甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′- 羟基 -3′-5′- 二叔丁基苯基)-5- 氯代苯并三唑、2-(2 - 羟基 -5′- 甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。所述着色剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。
本发明还提供的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按重量配比称取各组分;
(2)、将 PVC 粉、环保增塑剂和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在 80℃~ 90℃的混合机中,按照转速 80r//min 搅拌 30min,再加入 PE 粉、增容剂、EVA 蜡和抗氧剂 1010,搅拌 20min,然后加入其它组分,搅拌 30min,待完全混合均匀后,出料;
(3)、将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材,即得到所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材。
实施例2
一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其组分按质量百分数配比为:PVC 粉47.5%、PE 粉 20%、纳米碳纤维5%、环保增塑剂6%、抗冲改性剂 5%、无卤阻燃剂 5%、增容剂2%、纳米二氧化锆2%、抗静电剂 2%、防老化剂 2%、钙锌复合稳定剂 1.5%、环氧基改性聚硅氧烷0.5% 、EVA 蜡 0.5% 、抗氧剂 1010 0.5%、着色剂 0.5%。
所述环保增塑剂为质量比 1 ~ 2 :1 的邻苯二甲酸二(2- 乙基已酯)与癸二酸二辛酯的复配物。所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物、丙烯腈- 丙烯酸 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 乙烯 - 苯乙烯共聚物中的一种。所述无卤阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。所述增容剂为乙烯- 马来酸酐- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物、苯乙烯 - 马来酸酐共聚物中的一种。所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。所述防老化剂为 2-(2′ - 羟基 -3′ - 叔丁基 -5′ - 甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′- 羟基 -3′-5′- 二叔丁基苯基)-5- 氯代苯并三唑、2-(2 - 羟基 -5′- 甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。所述着色剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。
本发明还提供的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按重量配比称取各组分;
(2)、将 PVC 粉、环保增塑剂和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在 80℃~ 90℃的混合机中,按照转速 50r//min 搅拌 20 min,再加入 PE 粉、增容剂、EVA 蜡和抗氧剂 1010,搅拌 10min,然后加入其它组分,搅拌 10 min,待完全混合均匀后,出料;
(3)、将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材,即得到所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材。
实施例3
一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其组分按质量百分数配比为:PVC 粉40%、PE 粉 27.5%、纳米碳纤维 6% 、环保增塑剂 6%、抗冲改性剂 4%、无卤阻燃剂 5%、增容剂 2% 、纳米二氧化锆 2%、抗静电剂2%、防老化剂 0.5% 钙锌复合稳定剂 1.5%、环氧基改性聚硅氧烷 1%、EVA 蜡1%、抗氧剂 1010 0.5%、着色剂 1%。
所述环保增塑剂为质量比 1 ~ 2 :1 的邻苯二甲酸二(2- 乙基已酯)与癸二酸二辛酯的复配物。所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物、丙烯腈- 丙烯酸 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 乙烯 - 苯乙烯共聚物中的一种。所述无卤阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。所述增容剂为乙烯- 马来酸酐- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物、苯乙烯 - 马来酸酐共聚物中的一种。所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。所述防老化剂为 2-(2′ - 羟基 -3′ - 叔丁基 -5′ - 甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′- 羟基 -3′-5′- 二叔丁基苯基)-5- 氯代苯并三唑、2-(2 - 羟基 -5′- 甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。所述着色剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。
本发明还提供的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按重量配比称取各组分;
(2)、将 PVC 粉、环保增塑剂和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在 85℃的混合机中,按照转速 70r/min 搅拌 25min,再加入 PE 粉、增容剂、EVA 蜡和抗氧剂 1010,搅拌15min,然后加入其它组分,搅拌20min,待完全混合均匀后,出料;
(3)、将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材,即得到所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材。
本发明综合了聚氯乙烯和聚乙烯各自原有的优点,而且还大幅提升了抗冲击韧性、耐蠕变性、防老化性、耐低温性、防静电性等特征,其加工性能好,成本低,适应范围广。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PVC 粉 30% ~ 45%、PE 粉 20% ~ 30%、纳米碳纤维 5% ~ 10%、环保增塑剂 6% ~9%、抗冲改性剂 5% ~ 8%、无卤阻燃剂 2% ~ 5%、增容剂 2% ~ 5%、纳米二氧化锆 2% ~5%、抗静电剂0.5% ~ 2%、防老化剂 0.5% ~ 2%、钙锌复合稳定剂 0.5% ~ 1.5%、环氧基改性聚硅氧烷0.5% ~ 1%、EVA 蜡 0.5% ~ 1%、抗氧剂 1010 0.1% ~ 0.5%、着色剂 0.1%~ 1%。
2. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述环保增塑剂为质量比 1 ~ 2 :1 的邻苯二甲酸二(2- 乙基已酯)与癸二酸二辛酯的复配物。
3. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物、丙烯腈- 丙烯酸 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、丙烯腈 - 乙烯 -苯乙烯共聚物中的一种。
4. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述无卤阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。
5. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述增容剂为乙烯- 马来酸酐- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物、苯乙烯 - 马来酸酐共聚物中的一种。
6. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。
7. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述防老化剂为 2-(2′ - 羟基 -3′ - 叔丁基 -5′ - 甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′- 羟基 -3′-5′- 二叔丁基苯基)-5- 氯代苯并三唑、2-(2 - 羟基 -5′- 甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。
8. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材,其特征在于,所述着色剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。
9. 根据权利要求 1 所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、按重量配比称取各组分;
(2)、将 PVC 粉、环保增塑剂和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在 80℃~ 90℃的混合机中,按照转速 50 ~ 80r//min 搅拌 20 ~ 30min,再加入 PE 粉、增容剂、EVA 蜡和抗氧剂 1010,搅拌 10 ~ 20min,然后加入其它组分,搅拌 10 ~ 30min,待完全混合均匀后,出料;
(3)、将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材,即得到所述的一种聚乙烯改性聚氯乙烯的高抗冲环保管材。
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