CN110343345A - 水处理用透明硬质pvc管材专用粒料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管材技术领域，具体涉及一种水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其质量配方如下：PVC树脂120‑220份、增塑剂2‑5份、热稳定剂3‑4份、偶联剂10‑15份、改性树脂40‑50份、润滑剂2‑4份、甲基三氯硅烷20‑30份、硅酸铝催化剂1‑2份；并提供了对应的制备方法。本发明解决了现有PVC管材透明度差、维卡温度低等问题，通过透明有机硅树脂的立体网络结构能够提升热稳定性，改性树脂和透明有机硅树脂的改性提升综合性能的同时降低了对透明度的影响。
Description
技术领域
本发明属于管材技术领域，具体涉及一种水处理用透明硬质PVC管材专用粒 料。
背景技术
PVC树脂作为通用塑料，由于其相对低廉的价格和改性后的易加工性被广泛 运用于各类食品包装、医药包装、化妆品包装、家用电器包装、电子电气包装、 汽车配件、化工材料、建筑装饰建材、消防器材配件、卫生洁具、零售超市货架 和水处理环保管材、管件等领域。
由于最近几十年经济发展迅速，人们发现传统给水处理工艺已经难以满足社 会的用水需求，故而也就开始将生物技术应用到给水工艺当中。不仅如此，伴随 水资源危机的产生，污水再利用的工艺也是成为了人们关注的一点。为了提高水 质，改善现在的环境，以生态学原理为基础的土地灌溉、氧化塘等污水处理技术 也是发展了起来。
任何一种给水处理后的水均会通过水处理中心，通过管道输送到相关的给水 部门。这种管道输送均会使用到大量的PVC管和管件产品，而在水处理中心要求 对给水处理的水质质量进行直观的肉眼观察，使其分辨水的颜色、透明度等物理 特性，均要求使用高透明的PVC管道或视窗进行观察。接受给水的使用单位也需 要对来水的水质进行直观察，这些均要求使用大量的使用高透明的PVC管道或视 窗。在美国水处理中凡使用过虑器进行水处理的三通或四能管件均要求采用高透 明的PVC管件。随着我国对水环保意识的不断增强，这种高透明PVC管材或管件 的使用将会出现几何级的增长。
目前市场上提供的给水处理用PVC透明PVC管材或管件均存在以下缺陷：透 明度不高其清澈程度不够，表现为材料数据雾度相对偏大；耐热维卡温度低；生 产大口径管材产品表面水波纹大等缺陷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种水处理用透明硬质PVC管材专用粒 料，解决了现有PVC管材透明度差、维卡温度低等问题，通过透明有机硅树脂的 立体网络结构能够提升热稳定性，改性树脂和透明有机硅树脂的改性提升综合性 能的同时降低了对透明度的影响。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其质量配方如下：
PVC树脂120-220份、增塑剂2-5份、热稳定剂3-4份、偶联剂10-15份、 改性树脂40-50份、润滑剂2-4份、甲基三氯硅烷20-30份、硅酸铝催化剂1-2 份。
所述改性树脂采用聚苯乙烯。
所述增塑剂采用环氧酯。
所述热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合 物，且月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的质量比为2:3。
所述偶联剂采用硅氧烷偶联剂。
所述润滑剂采用甘油偏脂肪酸酯、脂肪酸复合酯、脂肪酸醇酯或硬脂酸酰胺 中的一种。
所述甲基三氯硅烷采用酸性水解的甲基三氯硅烷。
所述粒料的制备方法如下：
步骤1，将PVC加入球磨机中球磨处理，形成PVC粉料；
步骤2，将改性树脂加入反应釜中熔融得到熔融液；
步骤3，将增塑剂、热稳定剂、偶联剂和润滑剂加入至甲基三氯硅烷内，搅 拌均匀，然后加入硅酸铝催化剂和PVC粉料，搅拌完全混合，得到混合液；
步骤4，将熔融液加入至混合液中密封反应2-4h，再置于双螺杆挤出机中经 熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可。
所述步骤2中的熔融的温度为240-260℃，压力为0.3-0.7MPa。
所述步骤4中的密封反应温度为170-180℃，压力为0.3-0.4MPa，所述双螺 杆挤出机的长径比为40：1，螺杆转速为100-500r/min，挤出造粒温度为 180-210℃，停留时间1-2min，压力为12-18Mpa。
热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合物；月 桂酸酯类有机锡稳定剂是基于非硫有机锡，具有良好的光稳定性，能够提升整体 的光稳定性，但热稳定性方面效果一般；为解决了这一问题，加入硫醇类有机锡 稳定剂，能够补足这一问题，形成兼具光稳定性和热稳定性的有机锡稳定剂体系。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有PVC管材透明度差、维卡温度低等问题，通过透明有机 硅树脂的立体网络结构能够提升热稳定性，改性树脂和透明有机硅树脂的改性提 升综合性能的同时降低了对透明度的影响。
2.本发明采用聚苯乙烯作为改性树脂，能够充分利用其本身的绝热、绝缘和 透明性的效果，能够提升PVC综合性能的同时不影响透明度。
3.本发明以酸性水解的甲基三氯硅烷作为框架结构，与催化剂形成反应，形 成良好的立体网络结构，且高度交联，提升了粒料的耐冲击性和抗开裂特性。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其质量配方如下：
PVC树脂120份、增塑剂2份、热稳定剂3份、偶联剂10份、改性树脂40 份、润滑剂2份、甲基三氯硅烷20份、硅酸铝催化剂1份。
所述改性树脂采用聚苯乙烯。
所述增塑剂采用环氧酯。
所述热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合 物，且月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的质量比为2:3。
所述偶联剂采用硅氧烷偶联剂。
所述润滑剂采用甘油偏脂肪酸酯。
所述甲基三氯硅烷采用酸性水解的甲基三氯硅烷。
所述粒料的制备方法如下：
步骤1，将PVC加入球磨机中球磨处理，形成PVC粉料；
步骤2，将改性树脂加入反应釜中熔融得到熔融液；
步骤3，将增塑剂、热稳定剂、偶联剂和润滑剂加入至甲基三氯硅烷内，搅 拌均匀，然后加入硅酸铝催化剂和PVC粉料，搅拌完全混合，得到混合液；
步骤4，将熔融液加入至混合液中密封反应2h，再置于双螺杆挤出机中经熔 融挤出、冷却、切粒、包装成品即可。
所述步骤2中的熔融的温度为240℃℃，压力为0.3MPa。
所述步骤4中的密封反应温度为170℃，压力为0.3MPa，所述双螺杆挤出机 的长径比为40：1，螺杆转速为100r/min，挤出造粒温度为180℃，停留时间1min， 压力为12Mpa。
实施例2
水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其质量配方如下：
PVC树脂220份、增塑剂5份、热稳定剂4份、偶联剂15份、改性树脂50 份、润滑剂4份、甲基三氯硅烷30份、硅酸铝催化剂2份。
所述改性树脂采用聚苯乙烯。
所述增塑剂采用环氧酯。
所述热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合 物，且月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的质量比为2:3。
所述偶联剂采用硅氧烷偶联剂。
所述润滑剂采用脂肪酸复合酯。
所述甲基三氯硅烷采用酸性水解的甲基三氯硅烷。
所述粒料的制备方法如下：
步骤1，将PVC加入球磨机中球磨处理，形成PVC粉料；
步骤2，将改性树脂加入反应釜中熔融得到熔融液；
步骤3，将增塑剂、热稳定剂、偶联剂和润滑剂加入至甲基三氯硅烷内，搅 拌均匀，然后加入硅酸铝催化剂和PVC粉料，搅拌完全混合，得到混合液；
步骤4，将熔融液加入至混合液中密封反应4h，再置于双螺杆挤出机中经熔 融挤出、冷却、切粒、包装成品即可。
所述步骤2中的熔融的温度为260℃℃，压力为0.7MPa。
所述步骤4中的密封反应温度为180℃，压力为0.4MPa，所述双螺杆挤出机 的长径比为40：1，螺杆转速为500r/min，挤出造粒温度为210℃，停留时间2min， 压力为18Mpa。
实施例3
水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其质量配方如下：
PVC树脂260份、增塑剂4份、热稳定剂4份、偶联剂12份、改性树脂45 份、润滑剂3份、甲基三氯硅烷25份、硅酸铝催化剂2份。
所述改性树脂采用聚苯乙烯。
所述增塑剂采用环氧酯。
所述热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合 物，且月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的质量比为2:3。
所述偶联剂采用硅氧烷偶联剂。
所述润滑剂采用硬脂酸酰胺。
所述甲基三氯硅烷采用酸性水解的甲基三氯硅烷。
所述粒料的制备方法如下：
步骤1，将PVC加入球磨机中球磨处理，形成PVC粉料；
步骤2，将改性树脂加入反应釜中熔融得到熔融液；
步骤3，将增塑剂、热稳定剂、偶联剂和润滑剂加入至甲基三氯硅烷内，搅 拌均匀，然后加入硅酸铝催化剂和PVC粉料，搅拌完全混合，得到混合液；
步骤4，将熔融液加入至混合液中密封反应3h，再置于双螺杆挤出机中经熔 融挤出、冷却、切粒、包装成品即可。
所述步骤2中的熔融的温度为250℃，压力为0.5MPa。
所述步骤4中的密封反应温度为175℃，压力为0.3MPa，所述双螺杆挤出机 的长径比为40：1，螺杆转速为300r/min，挤出造粒温度为198℃，停留时间2min， 压力为16Mpa。
性能检测
落锤冲击性能试验在-5℃、锤头质量为0.8kg条件下，下落高度为1m。
静液压试验的温度为温度：20℃、试验压力1.00MPa、时间48小时。
对比例采用市售透明硬质PVC管材材料。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了现有PVC管材透明度差、维卡温度低等问题，通过透明有机 硅树脂的立体网络结构能够提升热稳定性，改性树脂和透明有机硅树脂的改性提 升综合性能的同时降低了对透明度的影响。
2.本发明采用聚苯乙烯作为改性树脂，能够充分利用其本身的绝热、绝缘和 透明性的效果，能够提升PVC综合性能的同时不影响透明度。
3.本发明以酸性水解的甲基三氯硅烷作为框架结构，与催化剂形成反应，形 成良好的立体网络结构，且高度交联，提升了粒料的耐冲击性和抗开裂特性。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限 于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以 对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都 在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：其质量配方如下：
PVC树脂120-220份、增塑剂2-5份、热稳定剂3-4份、偶联剂10-15份、改性树脂40-50份、润滑剂2-4份、甲基三氯硅烷20-30份、硅酸铝催化剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述改性树脂采用聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述增塑剂采用环氧酯。
4.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述热稳定剂采用月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的混合物，且月桂酸酯类有机锡稳定剂和硫醇类有机锡稳定剂的质量比为2:3。
5.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述偶联剂采用硅氧烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述润滑剂采用甘油偏脂肪酸酯、脂肪酸复合酯、脂肪酸醇酯或硬脂酸酰胺中的一种。
7.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述甲基三氯硅烷采用酸性水解的甲基三氯硅烷。
8.根据权利要求1所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述粒料的制备方法如下：
步骤1，将PVC加入球磨机中球磨处理，形成PVC粉料；
步骤2，将改性树脂加入反应釜中熔融得到熔融液；
步骤3，将增塑剂、热稳定剂、偶联剂和润滑剂加入至甲基三氯硅烷内，搅拌均匀，然后加入硅酸铝催化剂和PVC粉料，搅拌完全混合，得到混合液；
步骤4，将熔融液加入至混合液中密封反应2-4h，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可。
9.根据权利要求8所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述步骤2中的熔融的温度为240-260℃，压力为0.3-0.7MPa。
10.根据权利要求8所述的水处理用透明硬质PVC管材专用粒料，其特征在于：所述步骤4中的密封反应温度为170-180℃，压力为0.3-0.4MPa，所述双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆转速为100-500r/min，挤出造粒温度为180-210℃，停留时间1-2min，压力为12-18Mpa。
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