CN113388214B - 一种蠕动泵软管料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蠕动泵软管料及其制备方法和应用，蠕动泵软管料的原料包括：聚合度大于等于2500的聚氯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、增塑剂、填料、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和抗菌剂；制备方法：将聚氯乙烯、部分增塑剂以及其它除了马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物之外的原料混合，制成混合粉体；将混合粉体、剩余增塑剂、马来酸酐接枝乙丙橡胶和马来酸酐接枝乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物混合塑化挤出，造粒成型；及上述蠕动泵软管料在蠕动泵软管中的应用；该蠕动泵软管料能够兼具低硬度和优异的回弹、耐疲劳性、耐油、耐酸碱、耐温、抗菌、使用寿命长等性能，综合性能优异。

Description

一种蠕动泵软管料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于蠕动泵技术领域，具体涉及一种蠕动泵软管料及其制备方法和应用。

背景技术

蠕动泵为目前高粘液体泵常用机器，蠕动泵是通过泵对蠕动泵软管交替进行挤压和释放来输送液体，软管经泵的反复挤压极易破裂，造成输送液体通过破裂口流出以及流量不稳定等问题，同时由于蠕动泵软管主要用来输送液体、气体、液体和气体和固体的混合物，因此管材需与待泵送流体具有很高的化学不溶性，才能具有良好的泵送性能及安全性能；同时泵管的抗化学能力随着温度增高而降低，有些化学物质虽然在室温下对泵管不构成影响，但当温度升高到一定程度时，就会对泵管造成较强损害；目前市面上的蠕动泵软管的材料多为硅橡胶、氟橡胶等，然而该些材料制成的蠕动泵软管仍然存在着综合性能不足的问题，例如存在着耐油、耐酸碱、耐温、抗菌、耐疲劳、使用寿命等方面的一个或多个不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的蠕动泵软管料，其能够兼具低硬度和优异的回弹、耐疲劳性、耐油、耐酸碱、耐温、抗菌、使用寿命长等性能，综合性能优异。

本发明同时还提供了一种上述蠕动泵软管料的制备方法。

本发明同时还提供了一种采用上述蠕动泵软管料制成的蠕动泵软管。

本发明同时还提供了一种包括上述蠕动泵软管的蠕动泵。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种蠕动泵软管料，所述蠕动泵软管料的原料包括：聚氯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增塑剂、填料、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和抗菌剂；其中，所述聚氯乙烯的聚合度大于等于2500，所述聚氯乙烯、所述马来酸酐接枝乙丙橡胶、所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的投料质量比为1∶0.1-0.7∶0.1-0.7，所述马来酸酐接枝乙丙橡胶的接枝率为0.5％-1.0％，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的接枝率为0.2％-0.5％。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述聚氯乙烯、所述马来酸酐接枝乙丙橡胶、所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的投料质量比为1∶0.1-0.5∶0.1-0.5。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述聚氯乙烯的聚合度为2500-3000。

根据本发明的一些优选方面，所述马来酸酐接枝乙丙橡胶的熔融指数为1.5-3.5g/10min(230℃×2.16kg)。

根据本发明的一些优选方面，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2.5-4.5g/10min(230℃×2.16kg)。

根据本发明的一些优选方面，以质量份数计，所述蠕动泵软管料的原料中，聚氯乙烯100份、马来酸酐接枝乙丙橡胶10-70份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-70份、增塑剂130-190份、填料20-80份、稳定剂4-12份、抗氧剂0.1-5份、润滑剂0.1-5份和抗菌剂0.1-6份。

根据本发明的一些优选方面，所述增塑剂为聚酯类增塑剂，所述聚酯类增塑剂为选自日本DIC增塑剂W-4010、日本DIC增塑剂W-2640-S、日本DIC增塑剂W-2340-S和日本DIC增塑剂W-2388中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述填料为选自纳米碳酸钙、滑石粉和煅烧高岭土中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述抗菌剂为选自日本石塚硝子抗菌剂IONPUREIPL、日本东亚合成抗菌剂AG300、广州山水化工有限公司抗菌剂AM-11、上海迈肯生物科技有限公司抗菌剂M810E中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述稳定剂由环保型钙锌稳定剂和有机锡类稳定剂构成，所述环保型钙锌稳定剂与所述有机锡类稳定剂的投料质量比为3-5∶1，所述环保型钙锌稳定剂包括：日本ADK稳定剂RUP127、日本ADK稳定剂RUP131、日本ADK稳定剂RUP144中的一种或多种的组合，所述有机锡类稳定剂包括：泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-107、泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-168、泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-181中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1035构成，所述抗氧剂1010与所述抗氧剂1035的投料质量比为0.5-2.0∶1。

根据本发明的一些优选方面，所述润滑剂由氧化聚乙烯蜡和芥酸酰胺构成，所述氧化聚乙烯蜡与所述芥酸酰胺的投料质量比为1-5∶1。

根据本发明的一些优选方面，所述蠕动泵软管料的原料还包括其它助剂，所述其它助剂为选自金红石型钛白粉、降粘剂和ACR树脂中的一种或多种的组合。

本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的蠕动泵软管料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按配方量称取各原料，将聚氯乙烯、部分增塑剂以及其它除了马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物之外的原料混合，制成混合粉体；

(2)将步骤(1)制成的混合粉体、剩余增塑剂、马来酸酐接枝乙丙橡胶和马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物分别加入双螺杆挤出机进行塑化挤出，造粒成型，制成所述蠕动泵软管料；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为110-200℃。

本发明中，采用分步加入增塑剂的方式，解决增塑剂量大后难吸收及高速混合粉体时塑化结块等工艺等问题，提高生产效率的同时，使得粉体在螺杆中塑化提前，材料性能及工艺性得到了整体的提升。

根据本发明的一些优选方面，所述双螺杆挤出机的长径比为52:1。

根据本发明的一些具体方面，所述挤出的过程中，所述双螺杆挤出机的主机转速为200-350rpm。

本发明提供的又一技术方案：一种采用上述所述的蠕动泵软管料制成的蠕动泵软管。

本发明提供的又一技术方案：一种蠕动泵，所述蠕动泵包括用于输送流体的软管，所述软管为上述所述的蠕动泵软管。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明基于现有技术中蠕动泵软管料存在的综合性能不足的问题，创新地提供了一种以聚合度高达2500及以上的聚氯乙烯为主树脂，马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物构成的复配辅助树脂，同时添加其它助剂，制成蠕动泵软管料，该蠕动泵软管料充分利用了高聚合度的聚氯乙烯的优势，并且克服了其存在的制备过程中吸收高分子量增塑剂速度慢且不均匀等问题，而且制成的蠕动泵软管料不仅能够兼具低硬度和优异的回弹、耐疲劳性、耐油、耐酸碱、耐温、抗菌、使用寿命长等性能，综合性能优异，能够更好的满足需求，同时成本更低。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

下述实施例中未作特殊说明，所有原料均来自于商购或通过本领域的常规方法制备而得。

实施例1

本例提供一种蠕动泵软管料，其原料配方如下表1所示。

表1

其制备方法包括如下步骤：

(1)按配方量称取各原料，将聚氯乙烯、2/3的增塑剂以及其它除了马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物之外的原料在高速混合机中混合至140℃，放料至低速混合机中冷却至60℃待用，制成混合粉体；

(2)将步骤(1)制成的混合粉体、剩余增塑剂、马来酸酐接枝乙丙橡胶和马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物分别用粉体计量秤、接在第4节加热区的液体计量秤、带有低混的粒料计量秤加入双螺杆挤出机进行挤出，料条经冷却、切粒，制成所述蠕动泵软管料；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为：机身110℃，180℃，190℃，200℃，200℃，200℃，190℃，190℃，190℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，机颈180℃，机头185℃，主机转速300rpm，双螺杆长径比52:1。

实施例2

本例提供一种蠕动泵软管料，其原料配方如下表2所示。

表2

制备方法同实施例1。

实施例3

本例提供一种蠕动泵软管料，其原料配方如下表3所示。

表3

制备方法同实施例1。

对比例1

基本同实施例1，其区别仅在于：将聚合度为2500的聚氯乙烯调整为聚合度为1300的聚氯乙烯。

对比例2

基本同实施例1，其区别仅在于：不加马来酸酐接枝乙丙橡胶，相应调整马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量。

对比例3

基本同实施例1，其区别仅在于：不加马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，相应调整马来酸酐接枝乙丙橡胶的含量。

性能测试

将上述实施例1-3以及对比例1-3所得蠕动泵软管料制成蠕动泵软管(内径4.5mm，外径12.8mm)，并对制成的蠕动泵软管进行如下一些性能测试，具体结果参见表4所示。

表4

耐疲劳(耐曲挠试验)的测试方法：采用天利TL00-700M通用型蠕动泵，将实施例1-3以及对比例1-3所得蠕动泵软管安装在该蠕动泵上进行实际测试，并对流量以及外观进行监测，直至出现明显变化(流量衰减大于等于10％)，终止，记录蠕动泵软管的实际工作次数，即为耐曲挠试验次数。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

Claims (10)

1.一种蠕动泵软管料，其特征在于，所述蠕动泵软管料的原料包括：聚氯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增塑剂、填料、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和抗菌剂；其中，所述聚氯乙烯的聚合度大于等于2500，所述聚氯乙烯、所述马来酸酐接枝乙丙橡胶、所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的投料质量比为1∶0.1-0.7∶0.1-0.7，所述马来酸酐接枝乙丙橡胶的接枝率为0.5％-1.0％，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的接枝率为0.2％-0.5％。

2.根据权利要求1所述的蠕动泵软管料，其特征在于，所述聚氯乙烯的聚合度为2500-3000。

3.根据权利要求1所述的蠕动泵软管料，其特征在于，所述马来酸酐接枝乙丙橡胶的熔融指数为1.5-3.5g/10min；和/或，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2.5-4.5g/10min。

4.根据权利要求1所述的蠕动泵软管料，其特征在于，以质量份数计，所述蠕动泵软管料的原料中，聚氯乙烯100份、马来酸酐接枝乙丙橡胶10-70份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-70份、增塑剂130-190份、填料20-80份、稳定剂4-12份、抗氧剂0.1-5份、润滑剂0.1-5份和抗菌剂0.1-6份。

5.根据权利要求1或4所述的蠕动泵软管料，其特征在于，所述增塑剂为聚酯类增塑剂，所述聚酯类增塑剂为选自日本DIC增塑剂W-4010、日本DIC增塑剂W-2640-S、日本DIC增塑剂W-2340-S和日本DIC增塑剂W-2388中的一种或多种的组合；和/或，

所述填料为选自纳米碳酸钙、滑石粉和煅烧高岭土中的一种或多种的组合；和/或，

所述抗菌剂为日本石塚硝子抗菌剂IONPURE IPL、日本东亚合成抗菌剂AG300、广州山水化工有限公司抗菌剂AM-11、上海迈肯生物科技有限公司抗菌剂M810E中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1或4所述的蠕动泵软管料，其特征在于，所述稳定剂由环保型钙锌稳定剂和有机锡类稳定剂构成，所述环保型钙锌稳定剂与所述有机锡类稳定剂的投料质量比为3-5∶1，所述环保型钙锌稳定剂包括：日本ADK稳定剂RUP127、日本ADK稳定剂RUP131、日本ADK稳定剂RUP144中的一种或多种的组合；和/或，所述有机锡类稳定剂包括：泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-107、泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-168、泰安市蓝天助剂有限公司有机锡稳定剂JX-181中的一种或多种的组合；和/或，

所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1035构成，所述抗氧剂1010与所述抗氧剂1035的投料质量比为0.5-2.0∶1；和/或，

所述润滑剂由氧化聚乙烯蜡和芥酸酰胺构成，所述氧化聚乙烯蜡与所述芥酸酰胺的投料质量比为1-5∶1。

7.根据权利要求1或4所述的蠕动泵软管料，其特征在于，所述蠕动泵软管料的原料还包括其它助剂，所述其它助剂为选自金红石型钛白粉、降粘剂和ACR树脂中的一种或多种的组合。

8.一种权利要求1-7中任一项所述的蠕动泵软管料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按配方量称取各原料，将聚氯乙烯、部分增塑剂以及其它除了马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物之外的原料混合，制成混合粉体；

(2)将步骤(1)制成的混合粉体、剩余增塑剂、马来酸酐接枝乙丙橡胶和马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物分别加入双螺杆挤出机进行塑化挤出，造粒成型，制成所述蠕动泵软管料；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为110-200℃。

9.一种采用权利要求1-7中任一项所述的蠕动泵软管料制成的蠕动泵软管。

10.一种蠕动泵，所述蠕动泵包括用于输送流体的软管，其特征在于，所述软管为权利要求9所述的蠕动泵软管。