CN110746720A - 高性能pvc-o管材生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能PVC‑O管材生产方法，其生产原料包括聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂和PVC‑PE相容剂。本发明的优点是：1)通过加入适量的聚乙烯树脂和相应的PVC‑PE相容剂后，在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，材料整体的熔体质量流动速率可从原来的0.5～1.0g/10min提高到8g/10min以上，进而使加工过程中PVC‑O的纵向取向度从1.7倍左右提高到2.2倍以上，显著提高PVC‑O管材的拉伸强度。2)通过使用聚乙烯树脂，使得原本材料的流动性缺陷得到显著改善，使得加入高聚度的材料得以实现，而高聚度材料相较于低聚度材料在提升材料拉伸强度方面具有显著优势，从而使得本发明的方案能够进一步提高PVC‑O管材的拉伸强度。

Description

高性能PVC-O管材生产方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料管材生产方法，尤其是一种采用双轴取向生产PVC-O管材的方法。
背景技术
PVC由于具有良好的物理性能，包括刚性、阻燃性、抗疲劳等，且成本低，而被广泛用于型材、管道、皮革等产品的生产。其中在管道领域PVC具有非常大的应用量，如低压环境的排水PVC-U管、排污PVC波纹管等。另外，PVC经过材料改性，可获得高载荷下的抗变形能力和抗腐蚀性能，因而可用于工业和生活设施中的给水管及配件系统，且可连续工作(不间断在高压环境中)50年以上。目前，已商业的PVC为基材的耐压给水管包括PVC-U、PVC-M、PVC-UH、PVC-O。
PVC-O是以挤出方法生产的PVC-U管为基材，进行轴向拉伸和径向拉伸，使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列，获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管道，其性能远优于普通PVC-U、PVC-M、PVC-UH管，可以显著节约原材料，降低成本，具有明显的经济效益和社会效益。PVC-O管通常理解为通过加工技术实现PVC的增强(即自增技术)，从而区别于PVC-U、PVC-M、PVC-UH(它们是通过添加改性剂来实现增强)。
目前，典型的PVC-O管的生产技术包括如下步骤：
1、量取原材料：即将PVC树脂以及包括稳定剂、润滑剂、着色剂等在内的助剂按比例备料。
2、混料：通常采用将各原料在高速料机中进行热料，然后将上述混合物排入到低速冷混机继续混合。
3、挤出成型：即将混合后的原料采用螺杆挤出机由模具挤出成型，获得胚管。
4、胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经双轴取向、冷却、切割即得到PVC-O管材。
但是，在现有技术中，为了保证生产的PVC-O管材具有足够的抗压强度，只能选择聚合度较高的聚氯乙烯树脂(聚合度为1135～981)作为生产原料，但是在该聚合度下，聚氯乙烯的流动性较差、熔体强度低、延展性不好，导致在双轴取向过程中很容易出现应力集中现象，导致溶体破裂，取向失败，难以实现PVC-O的高取向度。而取向度直接影响PVC-O的拉伸强度，即影响PVC-O的静液压强度，从而影响PVC-O材料等级提升。
发明内容
为提高PVC-O管材的取向度，从而提升材料拉伸强度，本发明提供了一种高性能PVC-O管材生产方法。
本发明所采用的技术方案是：高性能PVC-O管材生产方法，其生产原料包括聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂和PVC-PE相容剂。
本发明中发明人提出采用加入聚乙烯树脂的方式对PVC进行改性，实验表明，该方案可大幅度提升PVC在取向过程中的流动性并在一定程度上增加熔体强度，从而改善PVC-O管的取向难度，大幅提高取向度。其原因是聚乙烯树脂能够与PVC树脂在相容剂作用下，实现两种聚合物部分相容，PE分散于PVC聚合物分子之间，形成多相体系，减少PVC分子链间内摩擦力，因此使得材料整体的流动性提高。实验表明，在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，加入适量的聚乙烯树脂和相应的PVC-PE相容剂后，材料整体的熔体质量流动速率可从原来的0.5～1.0g/10min提高到8g/10min以上，进而使加工过程中PVC-O的纵向取向度从1.7倍左右提高到2.2倍以上，显著提高PVC-O管材的拉伸强度。
需要说明的是，由于PVC的溶解度参数为9.5～9.7，而聚乙烯树脂的溶解度参数为7.9～8.1，两者溶解度差异大，相容性差，必须进行增容改性。因此需要加入相应的PVC-PE相容剂，例如可以使用二烯烃与丙烯酸类共聚物或二烯烃与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶共聚物作为相容剂。上述相容剂属于非反应性相容剂，A-B型嵌段共聚物相容剂，其A和B嵌段部分分别进入A聚合物相和B聚合物相，从而使界面具有较高的结合强度，同时维持体系的相态稳定。具体的，所述二烯烃与丙烯酸类共聚物可以是聚丁二烯丙烯酸甲酯(即PBD-b-MMA)；所述二烯烃与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶共聚物可以是聚丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶(即PBD-b-MBS)。本领域技术人员也可以在其他的PVC-PE相容剂中进行选择使用，只要具有较好的增容效果即可。
作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯树脂在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下的熔体质量流动速率为5～10g/10min，更佳的，所述聚乙烯树脂在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下的熔体质量流动速率为7～9g/10min。采用特定性能的聚乙烯树脂对PVC进行改性，可大幅度提升PVC的流动性和适度增加熔体强度，对于改善PVC-O取向难度有极大的帮助，但是如果聚乙烯树脂的熔体质量流动速率过低，即其本身流动性低，因而就达不到提升PVC流动性的目的，如果熔体质量流动速率过高，虽然其流动性很高，却又对提升材料熔体强度的贡献变得十分有限，而影响取向度提高的两个直接因素便是流动性与熔体强度，因此平衡好提升流动性与提升熔体强度甚是关键。
作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯树脂的拉伸断裂伸长率≥500％，更大的断裂伸长率，将减少PVC-O管材制备过程中熔体破裂的风险。
作为本发明的进一步改进，所述生产原料中聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂，PVC-PE相容剂的质量比例为：
聚氯乙烯树脂 90～110份；
聚乙烯树脂 10～20份；
PVC-PE相容剂 2～5份。
作为本发明的进一步改进，所述聚氯乙烯树脂包括第一PVC树脂和第二PVC树脂；所述第一PVC树脂的聚合度为1135～981；所述第二PVC树脂的聚合度为1370～1251。
该方案中发明人提出使用通用的聚合度为1135～981的第一PVC树脂为基材，加入聚合度为1370～1251的第二PVC树脂进行复配。通常认为，本发明的第二PVC树脂由于聚合度较高只能用于软制品的材料，而无法作为硬制品，尤其是像PVC-O这样的硬制管材的加工材料进行使用，这是由于所述第二PVC树脂相较于第一PVC树脂的流动性更差，加工更为困难。但是由于在本发明中使用了聚乙烯树脂，使得原本材料的流动性缺陷得到显著改善，使得加入高聚度的材料得以实现，而高聚度材料相较于低聚度材料在提升材料拉伸强度方面具有显著优势，从而使得本发明的方案能够进一步提高PVC-O管材的拉伸强度。
优选的，所述第一PVC树脂的聚合度为1050～990；所述第二PVC树脂的聚合度为1320～1280。
根据上述教导本领域技术人员能够理解，随着第二PVC树脂加入量的增大，材料整体的流动性会呈现降低的趋势，因此过多的加入第二PVC树脂不利于胚管的成型，技术人员需要根据实际加工情况控制第二PVC树脂的加入量。本发明提供了一种优选的比例——所述第一PVC树脂与第二PVC树脂的质量比例为：
第一PVC树脂80～90份；
第二PVC树脂10～20份。
作为本发明的进一步改进，所述生产原料包括如下质量比例的各组分：
Figure BDA0002282573910000031
在该方案中，除了使用了适宜比例的第一PVC树脂，第二PVC树脂，聚乙烯树脂和PVC-PE相容剂外，其特点是还使用了有机锡稳定剂。其相较于目前广泛使用的钙锌稳定剂(主要作用是吸收能促进PVC分解的HCl，从而实现延迟分解目的)而言，有机锡稳定剂不仅能吸收HCl，还可以取代聚合物上的不稳定的Cl原子，使PVC树脂具有长期稳定性和初期颜色保持性，可降低稳定剂的使用量，减小低分子物含量，有于得到高取向PVC-O产品，同时可促进PVC塑化，提高加工流动性。
更佳的，所述有机锡稳定剂选自硫醇类有机锡稳定剂，月桂酸酯类有机锡稳定剂，马来酸酯类有机锡稳定剂中一种或任意几种的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述无机填料为硅酸盐类无机填料，所述硅酸盐类无机填料的平均粒径为0.01～0.1μm。
适当的无机填充料，可材料降低成本，提升冲击强度，但不是所有的无机填充对材料都是有效的，实验表明，在PVC-O的配方体系中，选用硅酸盐类无机填料，平均粒径0.01～0.1μm即纳米级，可提高无机填料的添加量，同时提高弯曲强度，小幅度提高冲击强度，拉伸强度可保持不变，抗冲击强度的提高符合增韧银纹理论。无机填料的粒径对材料的性影响非常大，理论上分析小粒径趋向于得到最好性能的材料，但在实践加工中，粒径过小时又出现团聚问题，本发明优选的粒径范围最佳的平衡选择。
更佳的，所述硅酸盐类无机填料为经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉。实验表明，滑石粉经过钛酸酯偶联剂处理后分散性显著提高，能够有效避免在加工过程出现团聚现象。
作为本发明的进一步改进，所述着色剂由钛白粉和钛菁蓝按照1:1～3的质量比组成。该方案选用钛白粉和钛菁蓝混配作为着色剂，PVC制品本色为淡黄色，钛白粉可起到增加白度作用，钛菁蓝为主色调，在白色基础进行蓝色着色，产品颜色更加符合大众的视觉感受。
本发明的高性能PVC-O管材生产方法可按照如下生产步骤进行：
S1：量取所述生产原料；
S2：将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到105～110℃时，加入无机填料，当物料温达到120～125℃时排入低速冷混机；
S3：当低速冷混机的物料温度降到60～70℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至50℃以下，得到混配料；
S4：将所述混配料计量加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
S5：将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管；
S6：所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材。
其中，无机填料后加是为了能增加PVC树脂对润滑剂的吸收，发挥润滑剂对PVC树脂的作用，而减少无机填料对润滑剂的影响；至于聚乙烯树脂后加入，其一是让聚乙烯树脂不影响其它多种助剂对PVC树脂的改性，以便使其获得良好的综合性能，其二是聚乙烯树脂耐热性不高，而耐低温性能好，并且本发明使用的聚乙烯树脂流动性高，其分解温度低，若温度过高，很容易导致其发生热氧化分解，从而影响其性能发挥。
本发明还公开了一种PVC-O管材，该PVC-O管材即是由本发明的高性能PVC-O管材生产方法所制得。
本发明的有益效果是：1)通过加入适量的聚乙烯树脂和相应的PVC-PE相容剂后，在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，材料整体的熔体质量流动速率可从原来的0.5～1.0g/10min提高到8g/10min以上，进而使加工过程中PVC-O的纵向取向度从1.7倍左右提高到2.2倍以上，显著提高PVC-O管材的拉伸强度。2)通过使用聚乙烯树脂，使得原本材料的流动性缺陷得到显著改善，使得加入高聚度的材料得以实现，而高聚度材料相较于低聚度材料在提升材料拉伸强度方面具有显著优势，从而使得本发明的方案能够进一步提高PVC-O管材的拉伸强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为1135，第二PVC树脂的聚合度为1370；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为5g/10min，拉伸断裂伸长率为500％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MMA(聚丁二烯丙烯酸甲酯)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为T178，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.01μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.1μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:1；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到105℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到120℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到60℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至48℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.0、纵向为1.4的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到91％，超过该取向度时合格率显著降低(请核对，本发明要解决的技术问题是提高取向度，因此此处建议在合格率相当的情况下进行实施例与对比例的可接受的取向度上限比较)。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例二：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
Figure BDA0002282573910000061
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为1078，第二PVC树脂的聚合度为1301；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为6g/10min，拉伸断裂伸长率为500％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MBS(聚丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为T178，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.02μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.15μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:1.5；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到106℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到122℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到62℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至48℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.1、纵向为1.5的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到93％，超过该取向度时合格率显著降低(请核对)。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例三：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
Figure BDA0002282573910000062
Figure BDA0002282573910000071
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为1010，第二PVC树脂的聚合度为1290；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为7g/10min，拉伸断裂伸长率为500％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MBS(聚丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为T178，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.04μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.18μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:1.8；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到107℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到123℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到64℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至48℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.2、纵向为1.6的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到95％，超过该取向度时合格率显著降低(请核对)。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例四：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
Figure BDA0002282573910000072
Figure BDA0002282573910000081
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为1001，第二PVC树脂的聚合度为1281；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为8g/10min，拉伸断裂伸长率为500％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MMA(聚丁二烯丙烯酸甲酯)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为MS181，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.05μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.20μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:2；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到108℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到124℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到65℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至48℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.3、纵向为1.7的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到96％，超过该取向度时合格率显著降低(请核对)。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例五：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
Figure BDA0002282573910000082
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为991，第二PVC树脂的聚合度为1267；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为9g/10min，拉伸断裂伸长率为530％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MMA(聚丁二烯丙烯酸甲酯)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为MS181，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.07μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.23μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:2.5；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到109℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到124℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到67℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至48℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.4、纵向为1.75的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到92％，超过该取向度时合格率显著降低(请核对)。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例六：
(1)按照如下质量份数比例量取原材料：
Figure BDA0002282573910000091
其中，所述第一PVC树脂的聚合度为981，第二PVC树脂的聚合度为1251；按照ISO1133标准在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下，测得所述所述聚乙烯树脂熔体质量流动速率为10g/10min，拉伸断裂伸长率为600％；所述PVC-PE相容剂是PBD-b-MMA(聚丁二烯丙烯酸甲酯)；所述有机锡稳定剂为食品级硫醇类有机锡稳定剂，具体牌号为MS1928，其有效成分含量为18～25％；所述无机填料是经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉，平均粒径0.1μm；所述着色剂为钛白粉和钛菁蓝着色剂，其中钛白粉平均粒径0.25μm，TiO2含量约99％，钛白粉与钛菁蓝质量比例为1:3；所述润滑剂为硬酯酸0.2份，PE蜡0.4份。
(2)将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到110℃时，通过自动给料机加入无机填料，当物料温达到125℃时排入低速冷混机。
(3)当低速冷混机的物料温度降到70℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至40℃时，将物料排入加料料斗备用，得到混配料。
(4)将所述混配料通过计量螺杆机加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
(5)将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管。
(6)所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材；经测试，取向度在横向为2.1、纵向为1.5的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到93％，超过该取向度时合格率显著降低。
(7)对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
实施例七：
与实施例四进行对比实验，按照与实施例四相同的工艺条件设计，其区别仅在于：其原料组分为：
Figure BDA0002282573910000101
经测试，本实施例取向度在横向为2.4、纵向为1.8的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率达到96％，超过该取向度时合格率显著降低。并对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
对比例一：
与实施例四进行对比实验，按照与实施例四相同的工艺条件设计，其区别仅在于：其原料组分为：
Figure BDA0002282573910000102
经测试，本实施例取向度在横向为1.9、纵向为1.5的情况下能够稳定进行，基本熔体破裂现象，合格率为82％，超过该取向度时合格率显著降低。并对所得PVC-O管材进行拉伸强度测试，检测结果见表1。
表1 PVC-O管材拉伸强度测试结果表
注：本表中“材料等级500”指的是根据ISO 16422标准测试，在20℃，环向应力70MPa时，满足管材破坏时间不低于10h，其中所述管材具有至少不低于50MPa的轴向拉伸强度，不低于78MPa的环向拉伸强度。

Claims (17)

1.高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：生产原料包括聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂和PVC-PE相容剂。
2.根据权利要求1所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述聚乙烯树脂在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下的熔体质量流动速率为5～10g/10min。
3.根据权利要求1所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述聚乙烯树脂在温度190℃，标准负荷5kg的测试条件下的熔体质量流动速率为7～9g/10min。
4.根据权利要求1所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述聚乙烯树脂的拉伸断裂伸长率≥500％。
5.根据权利要求1所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述PVC-PE相容剂选自二烯烃与丙烯酸类共聚物，二烯烃与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶共聚物中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求5所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述二烯烃与丙烯酸类共聚物为聚丁二烯丙烯酸甲酯；所述二烯烃与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶共聚物为聚丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丁苯乳胶。
7.根据权利要求1所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述生产原料中聚氯乙烯树脂，聚乙烯树脂，PVC-PE相容剂的质量比例为：
聚氯乙烯树脂 90～110份；
聚乙烯树脂 10～20份；
PVC-PE相容剂 2～5份。
8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂包括第一PVC树脂和第二PVC树脂；所述第一PVC树脂的聚合度为1135～981；所述第二PVC树脂的聚合度为1370～1251。
9.根据权利要求8所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述第一PVC树脂的聚合度为1050～990；所述第二PVC树脂的聚合度为1320～1280。
10.根据权利要求8所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述第一PVC树脂与第二PVC树脂的质量比例为：
第一PVC树脂 80～90份；
第二PVC树脂 10～20份。
11.根据权利要求8所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：生产原料包括如下质量比例的各组分：
Figure FDA0002282573900000011
Figure FDA0002282573900000021
12.根据权利要求11所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述有机锡稳定剂选自硫醇类有机锡稳定剂，月桂酸酯类有机锡稳定剂，马来酸酯类有机锡稳定剂中一种或任意几种的混合物。
13.根据权利要求11所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述无机填料为硅酸盐类无机填料，所述硅酸盐类无机填料的平均粒径为0.01～0.1μm。
14.根据权利要求13所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述硅酸盐类无机填料为经过钛酸酯偶联剂处理的滑石粉。
15.根据权利要求11所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：所述着色剂由钛白粉和钛菁蓝按照1:1～3的质量比组成。
16.根据权利要求11～15中任一权利要求所述的高性能PVC-O管材生产方法，其特征在于：包括如下生产步骤：
S1：量取所述生产原料；
S2：将除无机填料和聚乙烯树脂外的生产原料加入高速料机中进行热料，当物料温达到105～110℃时，加入无机填料，当物料温达到120～125℃时排入低速冷混机；
S3：当低速冷混机的物料温度降到60～70℃时，加入聚乙烯树脂，继续混合直至温度降至50℃以下，得到混配料；
S4：将所述混配料计量加入平行双螺杆机，塑化挤出得到粒料；
S5：将所述粒料计量加入单螺杆管材挤出机，经塑化、成型、冷却，得到胚管；
S6：所述胚管在牵引机的作用下连续进入烘箱加热、经取向、冷却、切割得到PVC-O管材。
17.由权利要求1～16的高性能PVC-O管材生产方法制得的PVC-O管材。
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