CN114013113B - 一种耐高温pvc复合静音排水管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于PVC排水管材技术领域，具体涉及一种耐高温PVC复合静音排水管材及其制备方法，由内层、中间芯层和外层构成，所述内层和外层为耐高温PVC复合材料层，中间芯层为PVC复合吸音材料层，所述耐高温PVC复合材料层包括PVC树脂100份，耐高温抗冲改性剂50‑80份，轻质碳酸钙5‑10份，稳定剂3‑5份，润滑剂0.5‑2份和钛白粉1‑3份；所述的PVC复合吸音材料层包括PVC树脂100份，吸音填料60‑100份，稳定剂4‑6份，润滑剂0.3‑1.5份，钛白粉1‑2份和PVC发泡剂4‑8份。本发明制备得到的耐高温PVC复合静音排水管材，可以用来提高PVC排水管的吸音降噪效果以及耐高温性。

Description

一种耐高温PVC复合静音排水管材及其制备方法
技术领域
本发明属于PVC排水管材技术领域，具体涉及一种耐高温PVC复合静音排水管材及其制备方法。
背景技术
PVC排水管是以聚氯乙烯（PVC）树脂为主要原料，加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂等辅料，充分混合后经双螺杆挤出机挤出成型。该管材具有成本低、耐腐蚀性好、使用寿命长、质量轻、安装成本低等优点，被广泛应用于建筑工程和家庭装修等领域。但传统的PVC排水管在排水过程中易产生较大的噪音，破坏居室安静，严重影响了人们的日常生活质量。此外，PVC排水管的长期使用温度一般在40℃以下，是因为PVC材料的维卡软化温度较低，耐高温性较差，高温废水的排放会大大降低PVC排水管的强度和使用寿命。
鉴于此，提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种耐高温PVC复合静音排水管材，用来提高PVC排水管材的吸音降噪效果以及耐高温性。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种耐高温PVC复合静音排水管材，由内层、中间芯层和外层构成，所述内层和外层为耐高温PVC复合材料层，中间芯层为PVC复合吸音材料层，所述耐高温PVC复合材料层包括PVC树脂100份，耐高温抗冲改性剂50-80份，轻质碳酸钙5-10份，稳定剂3-5份，润滑剂0.5-2份和钛白粉1-3份；所述的PVC复合吸音材料层包括PVC树脂100份，吸音填料60-100份，稳定剂4-6份，润滑剂0.3-1.5份，钛白粉1-2份和PVC发泡剂4-8份；耐高温PVC复合材料层和PVC复合吸音材料层中使用的稳定剂和润滑剂相同，均为钙锌复合稳定剂和钙锌复合润滑剂。
所述耐高温抗冲改性剂为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。
所述吸音填料为片状滑石粉或片状云母中的一种或者两种。
所述PVC发泡剂为丙烯酸脂类高分子聚合物。
一种耐高温PVC复合静音排水管材的制备方法，包括如下步骤：
（1）耐高温PVC复合材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，耐高温抗冲改性剂，轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂和钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至温度为100-110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼5-8分钟，即完成耐高温PVC复合材料层的混合；
（2）PVC复合吸音材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，吸音填料，稳定剂，润滑剂，钛白粉和PVC发泡剂，加入到高速混合机中，高速混合至温度为100-110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼5-8分钟，即完成PVC复合吸音材料层的混合；
（3）将步骤（1）和（2）密炼好的耐高温PVC复合材料层的混配料和PVC复合吸音材料层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出耐高温PVC复合材料层（内外层）和PVC复合吸音材料层（中间芯层），再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型，从而得到一种耐高温PVC复合静音排水管材。
本发明的有益技术效果如下：
（1）本发明采用片状滑石粉以及片状云母作为吸音填料，并且采用中间芯层发泡的方法，使PVC管材内部形成多重复杂结构，即片状填料网络阻隔区域，低密度PVC发泡材料区域，中空区域等，当水流冲击管材内壁形成的噪音通过上述多重复杂结构时，可以有效吸收和耗散声波中的能量，因此可以明显提高PVC管材的吸音降噪效果；
（2）本发明采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）作为耐高温抗冲改性剂，替代传统PVC管材中使用的氯化聚乙烯抗冲改性剂（CPE），不仅可以提高PVC管材的抗冲击性，从而减少水流对管材内壁的冲击力，降低噪音的产生，还可以明显提高PVC管材的维卡软化温度，使PVC管材可以实现高温废水的排放；
（3）本发明在传统PVC混料工艺的基础上，额外增加了一道密炼的工序，利用密炼机的强挤压作用，不仅可以提高耐高温PVC复合材料层中PVC树脂和耐高温抗冲改性剂TPU的相容性，还可以提高PVC复合吸音材料层中吸音填料区域的密实程度，从而使一种耐高温PVC复合静音排水管材达到更好的吸音降噪的效果。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的揭露，兹提供了两个具体实施例和两个对比实施例，进行详细地说明。
实施例1
本实施例的一种耐高温PVC复合静音排水管材，包括内层和外层，以及中间芯层的三层结构。内层和外层为耐高温PVC复合材料层，包括如下重量份数的各组分：PVC树脂100份，热塑性聚氨酯弹性体（TPU）75份，轻质碳酸钙8份，稳定剂5份，润滑剂1.2份，钛白粉2份；中间芯层为PVC复合吸音材料层，包括如下重量份数的各组分：PVC树脂100份，片状滑石粉40份，片状云母40份，稳定剂5份，润滑剂1份，钛白粉2份，PVC发泡剂7份。
本实施例的一种耐高温PVC复合静音排水管材及其制备方法，包括如下步骤：
（1）耐高温PVC复合材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，热塑性聚氨酯弹性体（TPU），轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至100℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼8分钟，即完成耐高温PVC复合材料层的混合；
（2）PVC复合吸音材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，片状滑石粉，片状云母，稳定剂，润滑剂，钛白粉，PVC发泡剂，加入到高速混合机中，高速混合至100℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼8分钟，即完成PVC复合吸音材料层的混合；
（3）将步骤（1）和（2）密炼好的耐高温PVC复合材料层的混配料和PVC复合吸音材料层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出耐高温PVC复合材料层（内外层）和PVC复合吸音材料层（中间芯层），再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型，从而得到一种耐高温PVC复合静音排水管材。
实施例2
本实施例的一种耐高温PVC复合静音排水管材，包括内层和外层，以及中间芯层的三层结构。内层和外层为耐高温PVC复合材料层，包括如下重量份数的各组分：PVC树脂100份，热塑性聚氨酯弹性体（TPU）60份，轻质碳酸钙6份，稳定剂4份，润滑剂1份，钛白粉2份；中间芯层为PVC复合吸音材料层，包括如下重量份数的各组分：PVC树脂100份，片状滑石粉30份，片状云母30份，稳定剂5份，润滑剂0.8份，钛白粉2份，PVC发泡剂6份。
本实施例的一种耐高温PVC复合静音排水管材及其制备方法，包括如下步骤：
（1）耐高温PVC复合材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，热塑性聚氨酯弹性体（TPU），轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼6分钟，即完成耐高温PVC复合材料层的混合；
（2）PVC复合吸音材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，片状滑石粉，片状云母，稳定剂，润滑剂，钛白粉，PVC发泡剂，加入到高速混合机中，高速混合至110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼6分钟，即完成PVC复合吸音材料层的混合；
（3）将步骤（1）和（2）密炼好的耐高温PVC复合材料层的混配料和PVC复合吸音材料层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出耐高温PVC复合材料层（内外层）和PVC复合吸音材料层（中间芯层），再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型，从而得到一种耐高温PVC复合静音排水管材。
对比例1
本对比例的PVC排水管材，采用传统PVC管材中使用的氯化聚乙烯（CPE）作为内层和外层的抗冲改性剂，具体包括如下重量份的各组分：PVC树脂100份，氯化聚乙烯（CPE）60份，轻质碳酸钙6份，稳定剂4份，润滑剂1份，钛白粉2份；采用传统PVC管材中使用的碳酸钙作为中间芯层的填料，具体包括如下重量份的各组分：PVC树脂100份，碳酸钙60份，稳定剂5份，润滑剂0.8份，钛白粉2份，不添加PVC发泡剂。
本对比例的PVC排水管材及其制备方法，包括如下步骤：
（1）内层和外层料的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，氯化聚乙烯（CPE），轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼6分钟，出料；
（2）中间芯层料的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，碳酸钙，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼6分钟，出料；
（3）将步骤（1）和（2）密炼好的内层和外层的混配料和中间芯层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出内外层和中间芯层，再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型PVC排水管材。
对比例2
本对比例的PVC排水管材，包括内层和外层，以及中间芯层的三层结构。内层和外层包括如下重量份的各组分：PVC树脂100份，热塑性聚氨酯弹性体（TPU）60份，轻质碳酸钙6份，稳定剂4份，润滑剂1份，钛白粉2份；中间芯层包括如下重量份的各组分：PVC树脂100份，片状滑石粉30份，片状云母30份，稳定剂5份，润滑剂0.8份，钛白粉2份，不添加PVC发泡剂。
本对比例的PVC排水管材及其制备方法，包括如下步骤：
（1）内层和外层料的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，热塑性聚氨酯弹性体（TPU），轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至100℃，然后冷却出料，得到混配料，混配料不再经过密炼的工序；
（2）中间芯层料的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，片状滑石粉，片状云母，稳定剂，润滑剂，钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至100℃，然后冷却出料，得到混配料，混配料不再经过密炼的工序；
（3）将步骤（1）和（2）混合好的内外层的混配料和中间芯层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出内外层和中间芯层，再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型PVC排水管材。
对实施例1和2，对比例1和2的各项性能进行检测对比，其中PVC管材的维卡软化温度按照GB/T 8802-2001 《热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定》进行检测，PVC管材的流水噪音分贝值按照CJ/T 312-2009 《建筑排水管道系统噪声测试方法》进行检测，水流量为2 L/s，检测结果如下：
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
维卡软化温度（℃） 108.6 103.7 72.3 98.1
噪音分贝值（dB） 29 32 52 43
通过实施例1和2以及对比例1和2可以发现，采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）作为耐高温抗冲改性剂，可以明显提高PVC管材的维卡软化温度，使PVC管材可以实现高温废水的排放；采用片状滑石粉以及片状云母作为吸音填料，并且采用芯层发泡的方法，可以明显提高PVC管材的吸音降噪效果；此外，在一种耐高温PVC复合静音排水管材的制备方法中额外增加一道密炼的工序，可以使PVC管材达到更好的吸音降噪的效果和耐高温特性。
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种耐高温PVC复合静音排水管材，由内层、中间芯层和外层构成，其特征在于：所述内层和外层为耐高温PVC复合材料层，中间芯层为PVC复合吸音材料层，所述耐高温PVC复合材料层包括PVC树脂100份，耐高温抗冲改性剂50-80份，轻质碳酸钙5-10份，稳定剂3-5份，润滑剂0.5-2份和钛白粉1-3份；所述的PVC复合吸音材料层包括PVC树脂100份，吸音填料60-100份，稳定剂4-6份，润滑剂0.3-1.5份，钛白粉1-2份和PVC发泡剂4-8份；所述耐高温抗冲改性剂为热塑性聚氨酯弹性体；所述吸音填料为片状滑石粉或片状云母中的一种或者两种。
2.如权利要求1所述的一种耐高温PVC复合静音排水管材，其特征在于：所述PVC发泡剂为丙烯酸脂类高分子聚合物。
3.一种如权利要求1所述的耐高温PVC复合静音排水管材的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
（1）耐高温PVC复合材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，耐高温抗冲改性剂，轻质碳酸钙，稳定剂，润滑剂和钛白粉，加入到高速混合机中，高速混合至温度为100-110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼5-8分钟，即完成耐高温PVC复合材料层的混合；
（2）PVC复合吸音材料层的混合：按照质量配比分别称取PVC树脂，吸音填料，稳定剂，润滑剂，钛白粉和PVC发泡剂，加入到高速混合机中，高速混合至温度为100-110℃，然后冷却出料，得到混配料；再将混配料加入到密炼机中，密炼5-8分钟，即完成PVC复合吸音材料层的混合；
（3）将步骤（1）和（2）密炼好的耐高温PVC复合材料层的混配料和PVC复合吸音材料层的混配料，采用两组PVC挤出机分别挤出耐高温PVC复合材料层和PVC复合吸音材料层，再通过共挤模具将三层PVC材料进行复合共挤成型，从而得到一种耐高温PVC复合静音排水管材。
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