CN108864612B - 中空螺旋消音管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中空螺旋消音管及其制备方法，涉及PVC管材生产技术领域，其技术方案要点中空螺旋消音管的原料按重量份包括：80‑120份PVC树脂、1‑5份氯化聚乙烯、5‑6份紫外线吸收剂、2‑5份丁苯橡胶、1‑6份羧基丁腈橡胶、1‑5份稳定剂、0.1‑5份润滑剂、25‑45份超细碳酸钙、1.2‑2.4份金红石型钛白粉、0.1‑0.5份PVC回料、0.1‑0.3份ACR树脂、3‑9份改性聚四氟乙烯、2‑6份聚三氟氯乙烯、3‑8份聚偏氟乙烯。本发明解决了中空螺旋消音管的抗老化性和耐腐蚀性较差的问题，利用紫外线吸收剂和改性聚四氟乙烯能够提高消音管的抗老化性和耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及PVC管材生产技术领域，更具体的说，它涉及一种中空螺旋消音管及其制备方法。
背景技术
在现有建筑物中，排水系统是必不可少的配套设施，排水系统的噪音直接影响居民的居住环境。管道则是排水系统的主要构成部件，好的管道会为排水系统的使用安全与稳定性带来保证。
随着人们对生活质量和环保要求的提高，对于用水系统的要求也随之提高，现代人除了要求水处理系统管道性能安全稳定外，也关注管道的噪音问题。常见的排水管道大都结构简单、消音效果差，当有水流快速经过时，水流击撞管壁、挤压空气容易产生连续的噪音，致使污染人们的生活环境。而且现有排水管道会经常性的置于阳光的照射下，长期受到紫外线的照射，这样使得排水管容易老化和分解，无法长期使用，减少了排水管的使用寿命，同时排水管由于长期输送腐蚀性介质，容易出现腐蚀破损的现象。
因此需要制备一种抗老化且耐腐蚀的中空螺旋消音管。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种中空螺旋消音管，其具有抗老化和耐腐蚀等优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：80-120份PVC树脂、1-5份氯化聚乙烯、5-6份紫外线吸收剂、2-5份丁苯橡胶、1-6份羧基丁腈橡胶、1-5份稳定剂、0.1-5份润滑剂、25-45份超细碳酸钙、1.2-2.4份金红石型钛白粉、0.1-0.5份PVC回料、0.1-0.3份ACR树脂、3-9份改性聚四氟乙烯、2-6份聚三氟氯乙烯、3-8份聚偏氟乙烯；所述紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为3-5:1-3:2-5混合而成；所述改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1-1.5％的钛酸酯偶联剂按质量比为1-3:1-2:2-3组成。
通过采用上述技术方案，丁苯橡胶能够增加PVC树脂的耐磨、耐热、耐老化性能；羧基丁腈橡胶，引入羧基增加了极性，增大PVC的相容性，赋予中空螺旋消音管较高的强度，使中空螺旋消音管具有良好耐老化性和撕裂强度，进一步提高耐油性，ACE树脂具有优良的耐候性，使PVC树脂具有极高的耐冲击性、良好的流动加工性和耐热性；邻羟基苯甲酸苯酯与PVC树脂有较好的相容性，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮具有吸收率高、无毒、无致畸作用，六甲基磷酰三胺能够使PVC树脂具有优良的户外防老化性能，不仅能够提高PVC树脂的耐候性和耐寒性，而且使其具有超强的紫外线吸收能力，有效防止紫外线对产品表面的伤害，大幅度提高产品的抗老化性能，具有长效抗氧、抗黄变的作用；改性聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯能够使PVC树脂具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性和耐候性以及耐辐射性。
本发明进一步设置为：所述改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将碳纤维在480-550℃的热空气内氧化处理1-1.5h，取出后用钛酸酯偶联剂浸渍活化1-2h后在120℃下烘干，将烘干后的碳纤维和聚四氟乙烯混合。
通过采用上述技术方案，当碳纤维经过空气氧化活化后，一方面碳纤维表面发生氧化刻蚀，使其表面的粗糙度增加，表面积增大，增加了碳纤维与聚四氟乙烯的机械绞合点，提高界面的结合力，另一方面，由于热空气氧化，碳纤维表面活性基团增加，这些基团与偶联剂的一端发生化学反应，生产化学键，而另一端的长链烃基可以与聚四氟乙烯缠结，这样钛酸酯偶联剂就在碳纤维与PVC树脂之间形成界面层，增加碳纤维和聚四氟乙烯树脂的相互作用力，增加PVC管的抗拉伸强度、耐磨强度和抗冲击强度；在聚四氟乙烯内加入碳纤维作为填充剂，在原基础上改善了聚四氟乙烯的耐磨、导热和抗蠕变等性能，使改性聚四氟乙烯具有聚四氟乙烯和碳纤维的优点，使中空螺旋消音管材不仅具有良好的耐腐蚀性和导热性能，还能具有较好的抗拉伸强度、耐磨强度和抗冲击强度。
本发明进一步设置为：还包括0.1-0.9份增白剂和0.6-1.4份阻燃剂。
通过采用上述技术方案，添加增白剂能够增加PVC管材的洁净度，增加阻燃剂，能够使PVC管材具有阻燃性能，提高PVC管材使用安全性。
本发明进一步设置为：所述增白剂是指PVC荧光增白剂。
通过采用上述技术方案，PVC荧光增白剂性能稳定，具有良好的耐热、耐晒性能，对硬质的PVC管材的增白效果明显，使PVC管材保持亮白洁净。
本发明进一步设置为：所述阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比3-5:1-2混合而成。
通过采用上述技术方案，利用纳米氢氧化铝和三氧化二碲相互配合，能够提高PVC管材的阻燃性能，使PVC管材具有较高的使用安全性。
本发明进一步设置为：所述稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比1-3:2-5:1-4混合而成。
通过采用上述技术方案，铅盐稳定剂具有卓越的热稳定性和优良的电绝缘性、具有抗氧化和屏蔽紫外线的功能，能赋予管材良好的光稳定性和室外热稳定性和表面光洁性；钙锌稳定剂具有良好的热稳定性和光稳定性，具有良好的加工性能与PVC树脂加工过程中有很好的分散性、相容性、加工流动性，适应性广，制品表面光洁度优；有机锡稳定剂在PVC加工成型过程中具有高效、优良热稳定性和透明性，具有卓越的耐紫外线性和长期稳定性。
本发明进一步设置为：所述铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2-5:1-4:3-6混合而成。
通过采用上述技术方案，三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅三者相互配合，对聚氧乙烯有稳定作用，使PVC管材具有优良的耐热性和耐光性。
本发明进一步设置为：所述超细碳酸钙的粒径为68-72nm。
通过采用上述技术方案，利用超细碳酸钙作为填料，能够极大的增加PVC管材的韧性，提高管材的硬度和钢度，改进管材的加工性能，提高其耐热性和散光性，使管材具有优良的耐化学腐蚀、耐寒、隔音、防震和易加工性能。
本发明进一步设置为：所述润滑剂是指硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，硬脂酸在PVC管材中有助于防止加工过程中出现焦化现象，提高管材的热稳定性；石蜡和聚乙烯蜡在PVC管材加工过程中能够提供润滑作用，提高加工效率，防止管材粘连，提高成品的平滑度和光泽度，改善成品外观。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种中空螺旋消音管的制备方法，其能够制备出抗老化和耐腐蚀的中空螺旋消音管。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种中空螺旋消音管的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：取80-120份PVC树脂、1-5份氯化聚乙烯、5-6份紫外线吸收剂、2-5份丁苯橡胶、1-6份羧基丁腈橡胶、1-5份稳定剂、0.1-5份润滑剂、25-45份超细碳酸钙、1.2-2.4份金红石型钛白粉、0.1-0.5份PVC回料、0.1-0.3份ACR树脂、3-9份改性聚四氟乙烯、2-6份聚三氟氯乙烯、3-8份聚偏氟乙烯、0.1-0.9份增白剂和0.6-1.4份阻燃剂、0.1-0.9份增白剂和0.6-1.4份阻燃剂；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为140-150℃，混合20-30min后将混合物料进行冷却，冷却至40-55℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为30-40转/min，得到粒料并将粒料冷却至30-45℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为195-205℃，中端温度为185-200℃，出口端温度为180-195℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
通过采用上述技术方案，先将各种物料进行高温混合，在物料中添加适当的稳定剂，能够抑制分解作用，增加管材的耐热性，加入润滑剂，能够建降低分子之间以及物料与设备之间的摩擦，防止管材粘连，提高成片的平滑度和外观质量；加入紫外线吸收剂，能够吸收照射在管材上的紫外线，增加管材的耐候性，防止管材老化；添加改性聚四氟乙烯、三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯，使管材在长期输送腐蚀性液体时具有耐腐蚀性；生产方法简单，各项参数合理，能够制备出抗老化和耐腐蚀的PVC中空螺旋消音管。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明通过在原料中加入紫外线吸收剂，能够使PVC树脂具有优良的户外防老化性能，不仅能够提高PVC树脂的耐候性和耐寒性，而且使其具有超强的紫外线吸收能力，有效防止紫外线对产品表面的伤害，大幅度提高产品的抗老化性能，具有长效抗氧、抗黄变的作用；利用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯相互配合，能够使管材具有良好的耐腐蚀性；
(2)本发明通过在原料中添加阻燃剂，使管材具有阻燃性能，提高管材在使用过程中的安全性；
(3)本发明通过在原料中添加润滑剂，能够防止管材粘连，提高成品的平滑度和光泽度，改善成品外观。
(4)本发明通过利用超细碳酸钙作为填料，能够极大的增加PVC管材的韧性，提高管材的硬度和钢度，改进管材的加工性能，提高其耐热性和散光性，使管材具有优良的耐化学腐蚀、耐寒、隔音、防震和易加工性能。
具体实施方式
实施例1：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：80份PVC树脂、1份氯化聚乙烯、5份紫外线吸收剂、2份丁苯橡胶、1份羧基丁腈橡胶、1份稳定剂、0.1份硬脂酸、25份粒径为68nm超细碳酸钙、1.2份金红石型钛白粉、0.1份PVC回料、0.1份ACR树脂、3份改性聚四氟乙烯、2份聚三氟氯乙烯、3份聚偏氟乙烯、0.1份PVC荧光增白剂和0.6份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为3:1:2混合而成；
其中改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1％的钛酸酯偶联剂按质量比为1:1:2组成，改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将0.75份碳纤维在480℃的热空气内氧化处理1h，取出后用1.5份钛酸酯偶联剂浸渍活化1h后在120℃下烘干，将烘干后的份碳纤维和0.75份聚四氟乙烯混合；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比3:1混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比1:2:1混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2:1:3混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：80份PVC树脂、1份氯化聚乙烯、5份紫外线吸收剂、2份丁苯橡胶、1份羧基丁腈橡胶、1份稳定剂、0.1份硬脂酸、25份粒径为68nm超细碳酸钙、1.2份金红石型钛白粉、0.1份PVC回料、0.1份ACR树脂、3份改性聚四氟乙烯、2份聚三氟氯乙烯、3份聚偏氟乙烯、0.1份PVC荧光增白剂和0.6份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂包括2.49份邻羟基苯甲酸苯酯、0.84份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和1.67份六甲基磷酰三胺；阻燃剂包括0.45份纳米氢氧化铝和0.15份三氧化二碲；稳定剂包括0.25份铅盐稳定剂、0.5份钙锌稳定剂和0.25份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.083份三盐基硫酸铅、0.042份二盐基硫酸铅和0.125份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为140℃，混合20min后将混合物料进行冷却，冷却至40℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为30转/min，得到粒料并将粒料冷却至30℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为195℃，中端温度为185℃，出口端温度为180℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
实施例2：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为4:2:3.5混合而成；
其中改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1.25％的钛酸酯偶联剂按质量比为2:1.5:2.5组成，改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将2份碳纤维在515℃的热空气内氧化处理1.25h，取出后用2.5份钛酸酯偶联剂浸渍活化1.5h后在120℃下烘干，将烘干后的份碳纤维和1.5份聚四氟乙烯混合；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比4:1.5混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比2:3.5:2混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2.5:2.5:4.5混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂包括2.3份邻羟基苯甲酸苯酯、1.17份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2.03份六甲基磷酰三胺；阻燃剂包括0.73份纳米氢氧化铝和0.27份三氧化二碲；稳定剂包括0.8份铅盐稳定剂、0.16份钙锌稳定剂和0.8份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.21份三盐基硫酸铅、0.21份二盐基硫酸铅和0.38份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为145℃，混合25min后将混合物料进行冷却，冷却至50℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为35转/min，得到粒料并将粒料冷却至40℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为200℃，中端温度为193℃，出口端温度为190℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
实施例3：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：120份PVC树脂、5份氯化聚乙烯、6份紫外线吸收剂、5份丁苯橡胶、6份羧基丁腈橡胶、5份稳定剂、5份硬脂酸、45份粒径为72nm超细碳酸钙、2.4份金红石型钛白粉、0.5份PVC回料、0.3份ACR树脂、9份改性聚四氟乙烯、6份聚三氟氯乙烯、8份聚偏氟乙烯、0.9份PVC荧光增白剂和1.4份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为5:3:5混合而成；
其中改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1.5％的钛酸酯偶联剂按质量比为3:2:3组成，改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将3.375份碳纤维在550℃的热空气内氧化处理1.5h，取出后用3.375份钛酸酯偶联剂浸渍活化2h后在120℃下烘干，将烘干后的份碳纤维和2.25份聚四氟乙烯混合；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比5:2混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比3:5:4混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比5:4:6混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：120份PVC树脂、5份氯化聚乙烯、6份紫外线吸收剂、5份丁苯橡胶、6份羧基丁腈橡胶、5份稳定剂、5份硬脂酸、45份粒径为72nm超细碳酸钙、2.4份金红石型钛白粉、0.5份PVC回料、0.3份ACR树脂、9份改性聚四氟乙烯、6份聚三氟氯乙烯、8份聚偏氟乙烯、0.9份PVC荧光增白剂和1.4份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂包括2.31份邻羟基苯甲酸苯酯、1.38份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2.31份六甲基磷酰三胺；阻燃剂包括1份纳米氢氧化铝和0.4份三氧化二碲；稳定剂包括1.25份铅盐稳定剂、2.08份钙锌稳定剂和1.67份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.42份三盐基硫酸铅、0.33份二盐基硫酸铅和0.5份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为150℃，混合30min后将混合物料进行冷却，冷却至55℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为40转/min，得到粒料并将粒料冷却至45℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为205℃，中端温度为200℃，出口端温度为195℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
对比例1：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
其中改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1.25％的钛酸酯偶联剂按质量比为2:1.5:2.5组成，改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将2份碳纤维在515℃的热空气内氧化处理1.25h，取出后用2.5份钛酸酯偶联剂浸渍活化1.5h后在120℃下烘干，将烘干后的份碳纤维和1.5份聚四氟乙烯混合；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比4:1.5混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比2:3.5:2混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2.5:2.5:4.5混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
阻燃剂包括0.73份纳米氢氧化铝和0.27份三氧化二碲；稳定剂包括0.8份铅盐稳定剂、0.16份钙锌稳定剂和0.8份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.21份三盐基硫酸铅、0.21份二盐基硫酸铅和0.38份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为145℃，混合25min后将混合物料进行冷却，冷却至50℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为35转/min，得到粒料并将粒料冷却至40℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为200℃，中端温度为193℃，出口端温度为190℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
对比例2：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
其中紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为4:2:3.5混合而成；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比4:1.5混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比2:3.5:2混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2.5:2.5:4.5混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；其中紫外线吸收剂包括2.3份邻羟基苯甲酸苯酯、1.17份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2.03份六甲基磷酰三胺；阻燃剂包括0.73份纳米氢氧化铝和0.27份三氧化二碲；稳定剂包括0.8份铅盐稳定剂、0.16份钙锌稳定剂和0.8份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.21份三盐基硫酸铅、0.21份二盐基硫酸铅和0.38份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为145℃，混合25min后将混合物料进行冷却，冷却至50℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为35转/min，得到粒料并将粒料冷却至40℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为200℃，中端温度为193℃，出口端温度为190℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
对比例3：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
其中阻燃剂为纳米氢氧化铝和三氧化二碲按质量比4:1.5混合而成；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比2:3.5:2混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2.5:2.5:4.5混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、0.5份PVC荧光增白剂和1.0份阻燃剂；
阻燃剂包括0.73份纳米氢氧化铝和0.27份三氧化二碲；稳定剂包括0.8份铅盐稳定剂、0.16份钙锌稳定剂和0.8份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.21份三盐基硫酸铅、0.21份二盐基硫酸铅和0.38份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为145℃，混合25min后将混合物料进行冷却，冷却至50℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为35转/min，得到粒料并将粒料冷却至40℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为200℃，中端温度为193℃，出口端温度为190℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
对比例4：一种中空螺旋消音管，其原料按重量份包括：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂；其中紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为4:2:3.5混合而成；
其中改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1.25％的钛酸酯偶联剂按质量比为2:1.5:2.5组成，改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将2份碳纤维在515℃的热空气内氧化处理1.25h，取出后用2.5份钛酸酯偶联剂浸渍活化1.5h后在120℃下烘干，将烘干后的份碳纤维和1.5份聚四氟乙烯混合；
其中稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比2:3.5:2混合而成；铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重量比2.5:2.5:4.5混合而成。
上述中空螺旋消音管的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：100份PVC树脂、3份氯化聚乙烯、5.5份紫外线吸收剂、3.5份丁苯橡胶、3.5份羧基丁腈橡胶、3份稳定剂、2.55份硬脂酸、35份粒径为70nm超细碳酸钙、1.8份金红石型钛白粉、0.35份PVC回料、0.2份ACR树脂、6份改性聚四氟乙烯、4份聚三氟氯乙烯、5.5份聚偏氟乙烯、0.5份PVC荧光增白剂；
其中紫外线吸收剂包括2.3份邻羟基苯甲酸苯酯、1.17份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2.03份六甲基磷酰三胺；稳定剂包括0.8份铅盐稳定剂、0.16份钙锌稳定剂和0.8份有机锡稳定剂；其中盐稳定剂是指0.21份三盐基硫酸铅、0.21份二盐基硫酸铅和0.38份二盐基硬脂酸铅；
(2)原料混合：将上述步骤(1)中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为145℃，混合25min后将混合物料进行冷却，冷却至50℃；
(3)造粒：将步骤(2)中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为35转/min，得到粒料并将粒料冷却至40℃；
(4)制管：将步骤(3)中冷却后的粒料投入进口端温度为200℃，中端温度为193℃，出口端温度为190℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
对比例4：采用申请专利号为CN105504571A的中国发明专利申请文件，其公开了一种螺旋消音管的制备方法，原料按照质量份配比，90-110份聚氯乙烯树脂、120-175份轻质碳酸钙、6-9份氯化聚乙烯、5-7份稳定剂、0.6-1.5份硬脂酸、0.7-1.2份石蜡、0.15-0.5份PE蜡、1-2.5份锐钛、0.6-1份金钛、0.03-0.09份增白剂、14-3份回料混合，经过造粒和挤压制成螺旋消音管。
将实施例1-3和对比例1-4中制得的中空螺旋消音管进行抗老化性能检测，每个实施例和对比例均取三组相同的试样，将每个实施例和对比例中的三组试样放置于型号为QUV/spray的加速老化仪中进行加速老化性能检测，测试一定时间后试样的色差变化，三组试样色差变化值取平均值，测试结果如表1所示：
表1 实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管的加速老化色差变化
由表1可知实施例1-3和对比例2制得的中空螺旋消音管在一定时间内的色差值均小于对比例1和对比例3以及对比例4制得的中空螺旋消音管的色差值，因为实施例1-3和对比例2中均添加紫外线吸收剂，紫外吸收剂能够提高中空螺旋消音管的抗老化性能，增加中空螺旋消音管的使用寿命。
将实施例1-3和对比例1-4中制得的中空螺旋消音管进行抗老化性能检测，每个实施例和对比例均取三组相同的试样，将每个实施例和对比例中的三组试样放置于露天条件下进行自然老化性能检测，测试一段时间后试样的色差变化，三组试样色差变化值取平均值，测试结果如表2所示：
表2 实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管的露天老化色差变化
由表2可知，实施例1-3和对比例2制得在中空螺旋消音管因使用紫外线吸收剂，而在自然老化试验中色差变化值均小于对比例1和对比例3以及对比例4，所以使用紫外线吸收剂能够提高中空螺旋消音管的抗老化性能。
取实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管，按照GB4218-84标准进行检测，选取符合GB/T4219-1996标准的试样，浸入保持一定温度的腐蚀介质中，经过一定时间后，测量其重量变化，测试结果示于表3。
试样尺寸：外径为25mm且长度为50mm的管段；腐蚀介质：HCl溶液浓度为28-32％；H2SO4溶液浓度为28-32％；HNO3溶液浓度为38-42％；NaOH溶液浓度为38-42％；m1为试样腐蚀前质量，腐蚀前质量均为0.9，m2为试样腐蚀后温度，m2/m1为耐腐蚀度。
表3实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管的耐腐蚀性能
由表3可以看出实施例1-3和对比例1中因添加改性聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯以及聚偏氟乙烯，使得中空螺旋消音管的防腐蚀性能较好，实施例1-3和对比例1中的耐腐蚀度比对比例2-4中的耐腐蚀度高，因此添加改性聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯以及聚偏氟乙烯能够提高中空螺旋消音管的耐腐蚀性能。
取实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管，进行如下性能测试，测试结果示于表4。
测试标准为：拉伸强度为GB/T8804.3-2003,抗冲击强度为GB/T5836.1-1992，密度为GB/T1033-1986中A法,维卡软化温度为GB/T8802-2001,纵向回缩率为GB/T6671-2001。
表4实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管性能测试
由表4可以看出，实施例1-3制得的中空螺旋消音管的拉伸强度、抗冲击强度等均比对比例1-4制得的中空螺旋消音管的性能优良。
将实施例1-3和对比例1-4所得到的中空螺旋消音管按GB/T 10002.1-2006、GB/T5836.1-2006和CAN/ULC-S102.2-10标准进行测试，中空螺旋消音管的性能符合GB/T10002.1-2006或GB/T 5836.1-2006的要求；且氧指数测试标准为GB/T2406.2-2009,垂直燃烧性能测试标准为GB/T2408-2008，烟密度等级测试标准为GB/T8627-2007,燃烧性能等级测试标准为GB/T8624-2012,实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管的阻燃抑烟性能测试数据见表5。
燃烧性能等级分布标准为：B1级：氧指数OI≥32％，垂直燃烧性能V-0级，烟密度等级SDR≤75；B2级：氧指数OI≥26％，垂直燃烧性能V-1级。
表5实施例1-3和对比例1-4制得的中空螺旋消音管的阻燃性能测试
由表5可知，实施例1-3制得的中空螺旋消音的阻燃性能优良，且对比例1因添加阻燃剂，因而较对比例2-4的阻燃性能好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种中空螺旋消音管，其特征在于：其原料按重量份包括：80-120份PVC树脂、1-5份氯化聚乙烯、5-6份紫外线吸收剂、2-5份丁苯橡胶、1-6份羧基丁腈橡胶、1-5份稳定剂、0.1-5份润滑剂、25-45份超细碳酸钙、1.2-2.4份金红石型钛白粉、0.1-0.5份PVC回料、0.1-0.3份ACR树脂、3-9份改性聚四氟乙烯、2-6份聚三氟氯乙烯、3-8份聚偏氟乙烯；
所述紫外线吸收剂由邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和六甲基磷酰三胺按质量比为3-5:1-3:2-5混合而成；
所述改性聚四氟乙烯由粒径为60μm的碳纤维、聚四氟乙烯分散液、浓度为1-1.5%的钛酸酯偶联剂按质量比为1-3:1-2:2-3组成；所述改性聚四氟乙烯由以下方法制备而成：将碳纤维在480-550℃的热空气内氧化处理1-1.5h，取出后用钛酸酯偶联剂浸渍活化1-2h后在120℃下烘干，将烘干后的碳纤维和聚四氟乙烯混合；
所述稳定剂由铅盐稳定剂、钙锌稳定剂和有机锡稳定剂按重量比1-3:2-5:1-4混合而成；
所述铅盐稳定剂由三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅和二盐基硬脂酸铅按重 量比2-5:1-4:3-6混合而成。
2.根据权利要求1所述的中空螺旋消音管，其特征在于：还包括0.1-0.9份增白剂和0.6-1.4份阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的中空螺旋消音管，其特征在于：所述增白剂是指PVC荧光增白剂。
4.根据权利要求1所述的中空螺旋消音管，其特征在于：所述超细碳酸钙的粒径为68-72nm。
5.根据权利要求1所述的中空螺旋消音管，其特征在于：所述润滑剂是指硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的中空螺旋消音管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）称取原料：取80-120份PVC树脂、1-5份氯化聚乙烯、5-6份紫外线吸收剂、2-5份丁苯橡胶、1-6份羧基丁腈橡胶、1-5份稳定剂、0.1-5份润滑剂、25-45份超细碳酸钙、1.2-2.4份金红石型钛白粉、0.1-0.5份PVC回料、0.1-0.3份ACR树脂、3-9份改性聚四氟乙烯、2-6份聚三氟氯乙烯、3-8份聚偏氟乙烯、0.1-0.9份增白剂和0.6-1.4份阻燃剂；
（2）原料混合：将上述步骤（1）中取的各原料放置于高速混合机内进行高温混合，混合温度为140-150℃，混合20-30min后将混合物料进行冷却，冷却至40-55℃；
（3）造粒：将步骤（2）中收集的物料投入造粒机中进行造粒，控制造粒机的转速为30-40转/min，得到粒料并将粒料冷却至30-45℃；
（4）制管：将步骤（3）中冷却后的粒料投入进口端温度为195-205℃，中端温度为185-200℃，出口端温度为180-195℃的料筒内，物料经过合芯模和口模组合装置，挤出螺纹管，制得中空螺旋消音管。
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Denomination of invention: Hollow spiral silencing pipe and its preparation method Granted publication date: 20201215 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Yueqing branch Pledgor: ZHEJIANG DESHOU NEW BUILDING MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980010147 |