CN116178856A - 一种pvc组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC组合物，以质量份数计，由80～100份聚氯乙烯树脂、60～80份碳酸钙、0.8～1份聚乙烯蜡、0.8～1份PE蜡、1～3份硬脂酸钙、3～4份钙锌稳定剂、3～7份抗冲剂和3～5份的聚氯乙烯纤维组成。利用所述PVC组合物制备得到的耐冲击PVC消音管材在保留了目前PVC消音管的消音效果的前提下，还能有效提高管材的抗冲击性能和力学强度，避免在水输送过程中因水冲击管材导致的管材破裂。所述耐冲击PVC消音管在减少噪音的同时，可以有效延长管材的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及PVC管材技术领域，具体地，涉及一种PVC组合物及其应用。
背景技术
PVC管材具有内壁光滑、卫生性能好、施工方便、连接可靠等优点，目前在市政、建筑等领域得到了广泛的应用。随着科技水平的快速发展和人民生活水平的不断提高，对PVC-U给水管材的性能要求越来越高。目前，市场上PVC-U给水管存在强度较低、韧性较差、耐压性能不足等缺点，易导致管道破损、渗漏等问题，缩短了管道的使用寿命。
PVC消音管可分为螺旋消音管和双壁螺旋消音管，在具备PVC-U实壁管的性能外，其隔音效果更为明显，相较于普通标准实壁管而言能降低8-10分贝，可以有效遏制水输送过程中产生的噪音，从而使得安装有管道的房间更加安静。
目前的PVC消音管主要是其内壁采用内螺旋的方法达到消音效果。无论是目前市场上的单壁内螺旋管还是中空内螺旋消音管，都是在PVC-U排水管的基础上进行了结构改进。虽然改进后的PVC消音管的消音效果比较明显，但是因为PVC材料本身的属性原因，在抗冲击和环保方面存在一定的不足，特别是内螺旋结构的PVC消音管内螺旋结构是通过芯模旋转形成，容易造成管材内应力，长期使用的过程中管材的强度会降低甚至管材本身会破裂。
随着PVC材料和管材技术的发展，PVC技术和材料技术得到不断的改进，越来越多的新材料使用在PVC管材领域，近年来，一些远未达到使用寿命的PVC管材出现了严重的质量问题。很大一部分问题是由于各种原材料先天不足造成PVC质量不符合要求，如抗冲击性能和噪音，带来各种质量隐患。虽然普通PVC消音管材一般在抗冲击性能和噪音上高于国家标准中的最低条件，但仍不满足市场客户的高要求指标。
因此，PVC消音管材在抗冲击性能和噪音方面需要进行改进。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种PVC组合物及其应用。
本发明的第一目的是提供一种PVC组合物。
本发明的第二目的是提供上述PVC组合物在制备耐冲击PVC消音管材中的应用。
本发明的第三目的是提供一种耐冲击PVC消音管材的制备方法。
本发明的第四目的是提供上述制备方法制备得到的耐冲击PVC消音管材。
本发明的第五目的是提供上述耐冲击PVC消音管材在输送用水中的应用。
为了实现上述目的，本发明是通过以下方案予以实现的：
一种PVC组合物，以质量份数计，由以下组分组成：
80～100份聚氯乙烯树脂、60～80份碳酸钙、0.8～1份聚乙烯蜡、0.8～1份PE蜡、1～3份硬脂酸钙、3～4份钙锌稳定剂、3～7份抗冲剂和3～5份的聚氯乙烯纤维。
优选地，所述抗冲剂为MBS塑料抗冲剂。
优选地，所述PVC组合物以质量份数计，由以下组分组成：
100份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、7份抗冲剂和5份的聚氯乙烯纤维。
本发明还请求保护上述任一所述的PVC组合物在制备耐冲击PVC消音管材中的应用。
一种耐冲击PVC消音管材的制备方法，包括以下步骤：
将上述PVC组合物充分混合，在25～40℃下反应1～5min，反应结束后在149～190℃挤出成型，即得耐冲击PVC消音管材。
优选地，在35℃反应1～5min。
优选地，挤出成型的温度为180℃
本发明还请求保护上述任一所述制备方法制备得到的耐冲击PVC消音管材。
本发明还请求保护上述耐冲击PVC消音管材在输送用水中的应用。
优选地，所述输送用水为超高层建筑输送用水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种PVC组合物，以质量份数计，由80～100份聚氯乙烯树脂、60～80份碳酸钙、0.8～1份聚乙烯蜡、0.8～1份PE蜡、1～3份硬脂酸钙、3～4份钙锌稳定剂、3～7份抗冲剂和3～5份的聚氯乙烯纤维组成。利用所述PVC组合物制备得到的耐冲击PVC消音管材在保留了目前PVC消音管的消音效果的前提下，还能有效提高管材的抗冲击性能和力学强度，避免在水输送过程中由于水冲击管材导致的管材破裂。所述耐冲击PVC消音管在减少噪音的同时，可以有效延长管材的使用寿命。
具体实施方式
下面结合及具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材1的制备
以质量份数计，将100份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、7份MBS塑料抗冲剂和5份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在30℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在180℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材1。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材1进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材1进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材1进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材1的拉伸强度屈服测试结果为55MPa；耐冲击PVC消音管材1的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有1次实验的耐冲击PVC消音管材1破碎，记为1/10；耐冲击PVC消音管材1的消音性能测试结果为30dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
实施例2一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材2的制备
以质量份数计，将90份聚氯乙烯树脂、70份碳酸钙、0.9份聚乙烯蜡、0.9份PE蜡、2份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、5份MBS塑料抗冲剂和4份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在25℃混合反应5min，反应结束后，用挤出机在149℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材2。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材2进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材2进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材2进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材2的拉伸强度屈服测试结果为49MPa；耐冲击PVC消音管材2的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有2次实验的耐冲击PVC消音管材2破碎，记为2/10；耐冲击PVC消音管材2的消音性能测试结果为32dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
实施例3一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材3的制备
以质量份数计，将100份聚氯乙烯树脂、80份碳酸钙、1份聚乙烯蜡、1份PE蜡、3份硬脂酸钙、4份钙锌稳定剂、7份MBS塑料抗冲剂和5份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在40℃混合反应1min，反应结束后，用挤出机在190℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材3。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材3进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材3进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材3进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材3的拉伸强度屈服测试结果为53MPa；耐冲击PVC消音管材3的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有1次实验的耐冲击PVC消音管材3破碎，记为1/10；耐冲击PVC消音管材3的消音性能测试结果为31dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
实施例4一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材4的制备
以质量份数计，将100份聚氯乙烯树脂、70份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、1份PE蜡、3份硬脂酸钙、4份钙锌稳定剂、6份MBS塑料抗冲剂和5份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在31℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在163℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材4。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材4进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材4进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材4进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材4的拉伸强度屈服测试结果为51MPa；耐冲击PVC消音管材4的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有2次实验的耐冲击PVC消音管材4破碎，记为2/10；耐冲击PVC消音管材4的消音性能测试结果为34dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
实施例5一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材5的制备
以质量份数计，将100份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.9份PE蜡、3份硬脂酸钙、4份钙锌稳定剂、6份MBS塑料抗冲剂和4份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在35℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在175℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材5。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材5进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材5进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材5进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材5的拉伸强度屈服测试结果为51MPa；耐冲击PVC消音管材5的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有2次实验的耐冲击PVC消音管材5破碎，记为2/10；耐冲击PVC消音管材5的消音性能测试结果为32dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
实施例6一种耐冲击PVC消音管材
1、耐冲击PVC消音管材6的制备
以质量份数计，将100份聚氯乙烯树脂、75份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.9份PE蜡、3.5份硬脂酸钙、4.5份钙锌稳定剂、5.5份MBS塑料抗冲剂和4.5份聚氯乙烯纤维混合，置于高速混合机中，在37.8℃混合反应4min，反应结束后，用挤出机在182℃挤出成型，得到耐冲击PVC消音管材6。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对耐冲击PVC消音管材6进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T14152标准对耐冲击PVC消音管材6进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对耐冲击PVC消音管材6进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
耐冲击PVC消音管材6的拉伸强度屈服测试结果为52MPa；耐冲击PVC消音管材6的抗冲击性能测定结果显示：十次落锤冲击实验中仅有2次实验的耐冲击PVC消音管材6破碎，记为2/10；耐冲击PVC消音管材6的消音性能测试结果为31dB，相较于测试噪音初始55dB有明显降低。
对比例1一种PVC管材
1、PVC管材1的制备
以质量份数计，将80份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、3份MBS塑料抗冲剂和3份聚氯乙烯纤维混合，加入高速混合机中，在30℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在180℃挤出成型，得到PVC管材1。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对PVC管材1进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T 14152标准对PVC管材1进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对PVC管材1进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
PVC管材1的拉伸强度屈服测试结果为30MPa；PVC管材1的抗冲击性能测定结果显示：10次落锤冲击实验中，有8次实验中PVC管材1破碎，记为8/10；PVC管材1的消音性能测试结果为50dB，相较于测试噪音初始55dB未见明显变化。
对比例2一种PVC管材
1、PVC管材2的制备
以质量份数计，将80份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、3份MBS塑料抗冲剂和1份聚氯乙烯纤维混合，加入高速混合机中，在30℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在180℃挤出成型，得到PVC管材2。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对PVC管材2进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T 14152标准对PVC管材2进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对PVC管材2进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
PVC管材2的拉伸强度屈服测试结果为37MPa；PVC管材2的抗冲击性能测定结果显示：10次落锤冲击实验中，有7次实验中PVC管材2破碎，记为7/10；PVC管材2的消音性能测试结果为42dB，相较于测试噪音初始55dB未见明显降低。
对比例3一种PVC管材
1、PVC管材3的制备
以质量份数计，将80份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、3份MBS塑料抗冲剂和7份聚氯乙烯纤维混合，加入高速混合机中，在30℃混合反应3min，反应结束后，用挤出机在180℃挤出成型，得到PVC管材3。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对PVC管材3进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T 14152标准对PVC管材3进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对PVC管材3进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
PVC管材3的拉伸强度屈服测试结果为38MPa；PVC管材3的抗冲击性能测定结果显示：10次落锤冲击实验中，有7次实验中PVC管材3破碎，记为7/10；PVC管材3的消音性能测试结果为41dB，相较于测试噪音初始55dB未见明显降低。
对比例4一种PVC管材
1、PVC管材4的制备
以质量份数计，将80份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、3份MBS塑料抗冲剂和3份聚氯乙烯纤维混合，加入高速混合机中，在20℃混合反应5min，反应结束后，用挤出机在210℃挤出成型，得到PVC管材4。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对PVC管材4进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T 14152标准对PVC管材4进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对PVC管材4进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
PVC管材4的拉伸强度屈服测试结果为39MPa；PVC管材4的抗冲击性能测定结果显示：10次落锤冲击实验中，有6次实验中PVC管材4破碎，记为6/10；PVC管材4的消音性能测试结果为41dB，相较于测试噪音初始55dB未见明显降低。
对比例5一种PVC管材
1、PVC管材5的制备
以质量份数计，将80份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、3份MBS塑料抗冲剂和3份聚氯乙烯纤维混合，加入高速混合机中，在50℃混合反应1min，反应结束后，用挤出机在120℃挤出成型，得到PVC管材5。
2、性能测定
按照GB/T 8804.2标准对PVC管材5进行拉伸屈服强度测试；按照GB/T 14152标准对PVC管材5进行抗冲击性能测试；按照DB34/T 1143标准对PVC管材5进行消音性能测试，设置环境噪音为20dB，测试噪音初始为55dB。
3、实验结果
PVC管材5的拉伸强度屈服测试结果为36MPa；PVC管材5的抗冲击性能测定结果显示：10次落锤冲击实验中，有6次实验中PVC管材5破碎，记为6/10；PVC管材5的消音性能测试结果为42dB，相较于测试噪音初始55dB未见明显降低。
将实施例1～实施例6以及对比例1～对比例5制备得到的管材的性能测试结果汇于表1。
表1性能测试结果
注：耐冲击PVC消音管材公称外径为110 mm，PVC管材公称外径为110 mm；环境噪音为20 dB，实验噪音初始为55dB。
结果显示：实施例1～实施例6制备得到的耐冲击PVC消音管材的拉伸屈服强度、抗冲击性能和消音性能较优；对比例1～对比例5制备得到的PVC管材的拉伸屈服强度、抗冲击性能和消音性能较差。
结果说明：只有使用本发明所述材料，按照本发明所述质量比制备得到的耐冲击PVC消音管材才能具有较好的性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PVC组合物，其特征在于，以质量份数计，由以下组分组成：
80～100份聚氯乙烯树脂、60～80份碳酸钙、0.8～1份聚乙烯蜡、0.8～1份PE蜡、1～3份硬脂酸钙、3～4份钙锌稳定剂、3～7份抗冲剂和3～5份的聚氯乙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的PVC组合物，其特征在于，所述抗冲剂为MBS塑料抗冲剂。
3.根据权利要求1所述的PVC组合物，其特征在于，以质量份数计，由以下组分组成：
100份聚氯乙烯树脂、60份碳酸钙、0.8份聚乙烯蜡、0.8份PE蜡、1份硬脂酸钙、3份钙锌稳定剂、7份抗冲剂和5份的聚氯乙烯纤维。
4.权利要求1～3任一所述的PVC组合物在制备耐冲击PVC消音管材中的应用。
5.一种耐冲击PVC消音管材的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：
将权利要求1所述PVC组合物充分混合，在25～40℃下反应1～5min，反应结束后在149～190℃挤出成型，即得耐冲击PVC消音管材。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在35℃反应1～5min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，挤出成型的温度为180℃。
8.权利要求5～7任一所述制备方法制备得到的耐冲击PVC消音管材。
9.权利要求8所述耐冲击PVC消音管材在输送用水中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述输送用水为超高层建筑输送用水。
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