CN110894328B - 一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕pvc软管及其制备方法 - Google Patents

一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕pvc软管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管及其制备方法，螺旋缠绕PVC软管原料配方中包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分。将硬料组分、软料组分和内复合层料组分分别混合，混合后分别置于高速混合机中加热混合，然后分别放入冷却混合机中冷却，冷却出料后分别放入三台塑料挤出机中加热熔融挤出，分别挤出软质包覆层料、硬质芯层料和内壁复合涂敷层软质料，三台挤出机挤出料共挤入一个复合模具内，挤出料条，最后采用螺旋缠绕复合法，生产出卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管。本发明产品具有良好的耐热性、耐磨性、柔韧性、耐老化性，较高的强度、平整度和卫生性能，大大提高了软管产品的安全性和卫生性能。

Description

一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管及其制备 方法
一、技术领域：
本发明涉及一种卫浴洁具用聚氯乙烯软管及其制备方法，具体是涉及一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管及其制备方法。
二、背景技术：
聚氯乙烯树脂(PVC)用于制造多种软硬质塑料管材和配件产品，广泛应用于工业、农业、化工、城建、卫浴洁具按摩洗浴、休闲洗浴、沙滩洗浴等广大居民生活中。随着科学技术的快速发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量标准的要求也越来越高了，对卫浴洁具产品的功能性要求也越来越高。卫浴洁具用品现在已是人民群众生活中不可缺少的生活用品。但是，现有卫浴洁具配套使用的冷热水的PVC缠绕软管，其耐热性、耐磨性差强度偏低，内壁不太平整和光滑，达不到卫浴洁具配套产品更高质量的要求。为了满足卫浴洁具软管产品对热水输送和污水排放的更高要求，迫切需要研发一种具有良好的耐热性、耐磨性、柔韧性、耐老化性，较高的强度、平整度和卫生性能的卫浴洁具用PVC软管。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：根据目前人们对卫浴洁具所用软管产品更高质量的要求，本发明提供一种具有良好的耐热性、耐磨性、柔韧性、耐老化性，较高的强度、平整度和卫生性能的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述内复合增强层螺旋缠绕PVC软管原料配方中包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为50～55:40～45:2～5(优选为53:44:3)；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂2～15份、改性剂2～10份和润滑剂1～10份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂2～20份、增塑剂30～70份、改性剂1～10份和润滑剂1～10份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由聚氯乙烯树脂30～50份、高分子量聚氯乙烯20～40份、硫醇甲基锡2～4份、邻苯二甲酸二辛酯25～45份、改性剂2～10份、加工助剂2～10份、增韧剂5～10份、润滑剂0.5～2份和着色剂0.5～4份组成。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述硬料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1000～1100，所述软料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1200～1350，所述内复合层料组分中聚氯乙烯树脂为SG-2型聚氯乙烯树脂，聚合度为1300～1450。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述内复合层料组分中高分子量聚氯乙烯的分子量为12～20万。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述硬料组分中稳定剂由三盐基硫酸铅2～10份和CZ-310型钙锌复合稳定剂2～10份组成，改性剂为含氯量30～45％的氯化聚乙烯CPE或丙烯酸酯共聚物ACR-201，润滑剂为石蜡或硬脂酸钙。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述软料组分中稳定剂由三盐基硫酸铅2～10份、硬脂酸铅0.5～5份和CZ-310型钙锌复合稳定剂1～10份组成，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP，改性剂为含氯量30～45％的氯化聚乙烯CPE或丙烯酸酯共聚物ACR-201，润滑剂为石蜡或硬脂酸钙。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，所述内复合层料组分中改性剂为丙烯酸酯共聚物ACR-201，加工助剂为丙烯酸酯共聚物ACR-401或加工助剂PA-20，所述增韧剂为增韧剂MBS、氯化聚乙烯CPE或增韧剂B-564(由日本钟渊化学工业公司提供生产)，润滑剂为硬脂酸、氧化聚乙烯蜡OPE、单硬脂酸甘油酯GMS或润滑剂GH-4(由德高汉高公司提供)，着色剂为二氧化钛、酞青绿或果绿。
另外，提供一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a、首先按照上述内复合增强层螺旋缠绕PVC软管原料配方中硬料组分、软料组分和内复合层料组分的配比比例分别称取各种原料；
b、将步骤a中称取的硬料组分的各种原料、软料组分的各种原料和内复合层料的各种原料分别进行混合，得到三种混合料，然后将所得三种混合料分别置于高速混合机中进行加热混合，混合温度均为90～130℃，混合时间均为6～15分钟；
c、将步骤b加热混合后得到的三种混合物料，分别放入冷却混合机中进行冷却，冷却至30～60℃时出料；
d、步骤c三种物料出料后，再分别放入三台专用塑料挤出机中进行加热熔融挤出，一台挤出软质包覆层料，一台挤出硬质芯层料，一台挤出内壁复合涂敷层软质料，三台挤出机共挤入一个三种料组合的复合模具内，挤出成型为一个三种料复合的料条，然后采用螺旋缠绕复合法，生产出螺旋状内有复合层的PVC软管，即卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管。
根据上述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管的制备方法，步骤d中所述采用螺旋缠绕复合法生产过程中，管材挤出温度为150℃、165℃、180℃、190℃，模具温度为195℃，牵引速度为600～1400转/分，冷却水温为15～30℃，管材壁厚为2～5毫米，外径
Figure BDA0002295316400000041
为20～90毫米。
本发明的积极有益效果：
1、通过本发明技术方案制备出的产品，是一种性能较佳的复合螺旋缠绕PVC软管，该软管内复合一层软质耐热、耐磨、强度高、韧性优异的材料。该种产品具有良好的耐热性、耐磨性、柔韧性、耐老化性，较高的强度、平整度和卫生性能，从而大大提高了软管产品的安全卫生性能。
2、采用本发明技术方案生产的带内复合层的螺旋缠绕PVC软管产品，环刚度高、强度好、耐磨耐热性好，且内壁光滑平整流阻小，不易存留污垢，可消除异味，从而提高了产品的卫生性能和安全性。
3、本发明采用的高分子量聚氯乙烯树脂，分子量高，结晶度高，颗粒疏松，平均聚合度为2000～3000，机械性能优于普通聚氯乙烯，耐高温、耐磨、耐疲劳、耐寒性能优异。
4、本发明采用的高分子量PVC来制备软质料，其结晶度高，能够提供较多的物理交联点，有利于获得较好的力学性能，其疏松型颗粒，能够吸收大量的增塑剂，使玻璃化温度低于室温，是一种弹性体材料，回弹性、耐曲绕性能较好，制品温度使用范围较宽。
5、本发明技术方案制备的产品力学性能检测数据如下：
(1)静液压试验：20℃/0.8mpa/1h；检测结果不破裂，不渗漏。
(2)爆破试验：20℃≥1.5mpa，检测结果：1.8mpa。
经检测，内复合层软管产品的机械强度有了明显的提高。
综上所述，利用本发明内层复合料，与软质、硬质软管料组合生产的PVC内复合增强层缠绕PVC软管产品，耐热性、耐磨性、曲绕性、卫生性能好，强度高，内壁光滑平整，便于污物的流动，减少污水存留，提高了产品的卫生性、耐曲绕性和耐热、耐寒、耐磨性能，是卫浴洁具输送冷/热水和输送介质里含有颗粒物、重金属物等液体材料行业所期待的一种耐磨软管产品，大大提高了用户对该软管产品品的使用满意度。
四、具体实施方式：
以下结合实施例，进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。
以下实施例中：硬料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1000～1100，软料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1200～1350，内复合层料组分中聚氯乙烯树脂为SG-2型聚氯乙烯树脂，聚合度为1300～1450；内复合层料组分中高分子量聚氯乙烯的分子量为12～20万。
实施例1：
本发明卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为53：44：3；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂12份(稳定剂12份由三盐基硫酸铅6份和CZ-310型钙锌复合稳定剂6份组成)、含氯量40％的氯化聚乙烯CPE 5份和硬脂酸钙6份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂12份(稳定剂12份由三盐基硫酸铅5份、硬脂酸铅3份和CZ-310型钙锌复合稳定剂4份组成)、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP 50份、含氯量40％的氯化聚乙烯CPE 5份和硬脂酸钙6份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由SG-2型聚氯乙烯树脂40份、高分子量聚氯乙烯30份、硫醇甲基锡3份、邻苯二甲酸二辛酯35份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 6份、加工助剂PA-20 5份、增韧剂MBS 8份、硬脂酸1份和二氧化钛2份组成。
实施例2：
本发明卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为52：43：4；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂8份(稳定剂8份由三盐基硫酸铅3份和CZ-310型钙锌复合稳定剂5份组成)、含氯量30％的氯化聚乙烯CPE 8份和石蜡8份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂8份(稳定剂8份由三盐基硫酸铅3份、硬脂酸铅2份和CZ-310型钙锌复合稳定剂3份组成)、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP 40份、含氯量30％的氯化聚乙烯CPE 8份和石蜡8份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由SG-2型聚氯乙烯树脂35份、高分子量聚氯乙烯25份、硫醇甲基锡2.5份、邻苯二甲酸二辛酯30份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 4份、加工助剂PA-20 3份、增韧剂MBS 6份、氧化聚乙烯蜡OPE0.8份和二氧化钛1份组成。
实施例3：
本发明卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为53：44：3；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂15份(稳定剂15份由三盐基硫酸铅9份和CZ-310型钙锌复合稳定剂6份组成)、含氯量45％的氯化聚乙烯CPE 10份和硬脂酸钙4份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂15份(稳定剂15份由三盐基硫酸铅6份、硬脂酸铅3份和CZ-310型钙锌复合稳定剂6份组成)、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP 60份、含氯量45％的氯化聚乙烯CPE 10份和硬脂酸钙4份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由SG-2型聚氯乙烯树脂45份、高分子量聚氯乙烯35份、硫醇甲基锡3.5份、邻苯二甲酸二辛酯40份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 8份、丙烯酸酯共聚物ACR-401 7份、增韧剂氯化聚乙烯CPE 9份、单硬脂酸甘油酯GMS 1.5份和果绿3份组成。
实施例4：
本发明卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为52：43：4；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂10份(稳定剂10份由三盐基硫酸铅6份和CZ-310型钙锌复合稳定剂4份组成)、丙烯酸酯共聚物ACR-201 3份和石蜡10份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂18份(稳定剂18份由三盐基硫酸铅8份、硬脂酸铅5份和CZ-310型钙锌复合稳定剂5份组成)、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP 66份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 3份和石蜡10份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由SG-2型聚氯乙烯树脂50份、高分子量聚氯乙烯40份、硫醇甲基锡4份、邻苯二甲酸二辛酯45份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 10份、丙烯酸酯共聚物ACR-401 10份、增韧剂氯化聚乙烯CPE 10份、单硬脂酸甘油酯GMS 2份和酞青绿4份组成。
实施例5：
本发明卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为55：43：3；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂5份(稳定剂5份由三盐基硫酸铅2份和CZ-310型钙锌复合稳定剂3份组成)、丙烯酸酯共聚物ACR-201 7份和石蜡3份组成；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂5份(稳定剂5份由三盐基硫酸铅2份、硬脂酸铅1份和CZ-310型钙锌复合稳定剂2份组成)、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP 35份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 7份和石蜡3份组成；
以重量份表示，所述内复合层料组分由SG-2型聚氯乙烯树脂30份、高分子量聚氯乙烯20份、硫醇甲基锡2份、邻苯二甲酸二辛酯25份、丙烯酸酯共聚物ACR-201 2份、丙烯酸酯共聚物ACR-401 2份、增韧剂氯化聚乙烯CPE 5份、硬脂酸0.5份和果绿0.5份组成。
实施例6：
本发明实施例1-5所述卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管的制备方法，该制备方法的详细步骤如下：
a、首先按照实施例1-5中任一所述内复合增强层螺旋缠绕PVC软管原料配方中硬料组分、软料组分和内复合层料组分的配比比例分别称取各种原料；
b、将步骤a中称取的硬料组分的各种原料、软料组分的各种原料和内复合层料的各种原料分别进行混合，得到三种混合料，然后将所得三种混合料分别置于高速混合机中进行加热混合，混合温度均为110℃，混合时间均为12分钟；
c、将步骤b加热混合后得到的三种混合物料，分别放入冷却混合机中进行冷却，冷却至40℃时出料；
d、步骤c三种物料出料后，再分别放入三台专用塑料挤出机中进行加热熔融挤出，一台挤出软质包覆层料，一台挤出硬质芯层料，一台挤出内壁复合涂敷层软质料，三台挤出机共挤入一个三种料组合的复合模具内，挤出成型为一个三种料复合的料条，然后采用螺旋缠绕复合法，生产出螺旋状内有复合层的PVC软管，即卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管；
采用螺旋缠绕复合法生产过程中，管材挤出温度为150℃、165℃、180℃、190℃，模具温度为195℃，牵引速度为1000～1200转/分，冷却水温为15～30℃，管材壁厚为3～4毫米，外径
Figure BDA0002295316400000091
为50～60毫米。

Claims (3)

1.一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管，其特征在于：所述内复合增强层螺旋缠绕PVC软管原料配方中包括硬料组分、软料组分和内复合层料组分，三者之间的质量配比比例为50～55:40～45:2～5；
以重量份表示，所述硬料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂2～15份、改性剂2～10份和润滑剂1～10份组成；
所述硬料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1000～1100；
所述硬料组分中稳定剂由三盐基硫酸铅2～10份和CZ-310型钙锌复合稳定剂2～10份组成，改性剂为含氯量30～45%的氯化聚乙烯CPE或丙烯酸酯共聚物ACR-201，润滑剂为石蜡或硬脂酸钙；
以重量份表示，所述软料组分由聚氯乙烯树脂100份、稳定剂2～20份、增塑剂30～70份、改性剂1～10份和润滑剂1～10份组成；
所述软料组分中聚氯乙烯树脂的聚合度为1200～1350；
所述软料组分中稳定剂由三盐基硫酸铅2～10份、硬脂酸铅0.5～5份和CZ-310型钙锌复合稳定剂1～10份组成，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP，改性剂为含氯量30～45%的氯化聚乙烯CPE或丙烯酸酯共聚物ACR-201，润滑剂为石蜡或硬脂酸钙；
以重量份表示，所述内复合层料组分由聚氯乙烯树脂30～50份、高分子量聚氯乙烯20～40份、硫醇甲基锡2～4份、邻苯二甲酸二辛酯25～45份、改性剂2～10份、加工助剂2～10份、增韧剂5～10份、润滑剂0.5～2份和着色剂0.5～4份组成；
所述内复合层料组分中聚氯乙烯树脂为SG-2型聚氯乙烯树脂，聚合度为1300～1450；所述内复合层料组分中高分子量聚氯乙烯的分子量为12～20万；
所述内复合层料组分中改性剂为丙烯酸酯共聚物ACR-201，加工助剂为丙烯酸酯共聚物ACR-401或加工助剂PA-20，所述增韧剂为增韧剂MBS、氯化聚乙烯CPE或增韧剂B-564，润滑剂为硬脂酸、氧化聚乙烯蜡OPE、单硬脂酸甘油酯GMS或润滑剂GH-4，着色剂为二氧化钛、酞青绿或果绿。
2.一种卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a、首先按照权利要求1中所述内复合增强层螺旋缠绕PVC软管原料配方中硬料组分、软料组分和内复合层料组分的配比比例分别称取各种原料；
b、将步骤a中称取的硬料组分的各种原料、软料组分的各种原料和内复合层料的各种原料分别进行混合，得到三种混合料，然后将所得三种混合料分别置于高速混合机中进行加热混合，混合温度均为90～130℃，混合时间均为6～15分钟；
c、将步骤b加热混合后得到的三种混合物料，分别放入冷却混合机中进行冷却，冷却至30～60℃时出料；
d、步骤c三种物料出料后，再分别放入三台专用塑料挤出机中进行加热熔融挤出，一台挤出软质包覆层料，一台挤出硬质芯层料，一台挤出内壁复合涂敷层软质料，三台挤出机共挤入一个三种料组合的复合模具内，挤出成型为一个三种料复合的料条，然后采用螺旋缠绕复合法，生产出螺旋状内有复合层的PVC软管，即卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管。
3.根据权利要求2所述的卫浴洁具用内复合增强层螺旋缠绕PVC软管的制备方法，其特征在于：步骤d中所述采用螺旋缠绕复合法生产过程中，管材挤出温度为150℃、165℃、180℃、190℃，模具温度为195℃，牵引速度为600～1400转/分，冷却水温为15～30℃，管材壁厚为2～5毫米，外径φ为20～90毫米。
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