CN117106268A - 一种高抗冲高耐候pvc增强管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗冲高耐候PVC增强管材，以重量份数计，由以下组分制成：PVC 100~120份、MBS 2~8份、改性剂6~18份、增塑剂5~20份、稳定剂4~8份、润滑剂1~5份、轻质碳酸钙1~6份、抗氧剂0.5~1.5份；制备方法包括如下步骤：按照重量份将管材原料混合后，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；制备得到的管材具有极佳的抗冲击性和耐候性，在户外长期使用不会产生变色现象，其拉升强度和简支梁冲击强度值都较高，同时具有极佳的耐候性，拉伸强度可达50.7MPa，简支梁冲击强度可达99.7MPa。

Description

一种高抗冲高耐候PVC增强管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC技术领域，具体涉及一种高抗冲高耐候PVC增强管材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)作为五大通用塑料之一，由于其最早投入工业生产及应用，经过多年来的发展，已经成为了世界上范围最广、用量最大的热塑性树脂之一，几十年以来，在五大通用塑料[聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)]中，其产量一直和聚乙烯(PE)遥遥领先其他塑料品种。它价格低廉、加工方便，还有许多其他优良的性能，如难燃、介电性、耐磨、耐化学腐蚀等，亦让它在塑料家族中熠熠生辉，在日常生活应用中备受青睐。不同的添加剂，配方和生产工艺各异，加工出的PVC制品亦各不相同，种类繁多，涵盖了人民生活中的方方面面，具体包括塑料管件、板材、人造革、薄膜、型材等等，在日常生活生产当中，PVC制品种类之多，应用之广，为人们的生活带来了许多便利。
塑料管材较金属管材，具有能耗小、成本少、对环境无害、施工方便等优点，目前在水、气输送方面逐步取代金属管材，而PVC管材便是塑料管材家族的重要一员。
PVC在室温下韧性较差，冲击强度低，耐候性差，无法适应户外场合使用，这给聚氯乙烯树脂的应用带来了很大的限制。这就需要对其进行改性，经过这么多年的探索，PVC的改性主要有两种方式，一种是化学改性，一种是物理改性。
化学改性是一种直接有效的改性方法，其原理是从分子链结构的角度改善PVC性能。化学改性有两种方法，第一种是共聚改性，氯乙烯单体与其他物质的单体发生共聚反应，其生成物可以降低物料的塑化成型温度，改善PVC加工性，并赋予其更优性能和更多功能。第二种化学改性是将其它高韧性单体基团或者聚合物加到PVC侧链上，称为接枝反应。化学改性可以有效改善PVC复合材料的冲击性能、低温脆性和高温稳定性等。用化学改性的方法改性PVC，其突出优势是能有效改善冲击性能，提高材料韧性；劣势是化学改性对加工设备、生产工艺和改性技术的要求比较都高，费时费力。因此，对PVC制品的工业化生产而言，化学改性具有局限性，不能得到广泛应用。
PVC改性还有一条更为方便有效的途径——物理改性，其改性原理是在PVC基体中加入各种助剂或者改性剂，通过共混、填充、增强等方式，在不改变PVC分子结构的情况下，改善其综合性能。物理改性工艺简单、易于操作，在生产应用中其优点十分突出，是目前比较通用的改性方法。
将一种或多种高聚物(塑料、橡胶、弹性体等)与PVC共同混合，通过共混改性制得的塑料复合材料可以有效改善PVC流动性，增强制品韧性。共混有两个目的，最主要的作用就是实现PVC改性，改善PVC的脆性、加工性、稳定性等，另外一个目的就是通过加入其他低成本物料，降低生产原料成本，最常用的方式是将回收的废旧料与新料共混，这种方法主要应用于大批量工业生产中。
中国专利文献CN107177136A公开了一种抗低温脆性PVC管材，具体步骤如下：将PVC、稳定剂、纳米碳酸钙、APAO、填充剂、增韧剂、钛白粉、润滑剂、填充剂、抗氧剂和增白剂放入冷混机中进行高速混合；然后冷混机将混合物料冷却至30～45℃；然后将冷却好的物料转入塑化机中，进行第一次塑化；将第一次塑化好的原料加入牵引机进行牵引；将牵引过后的物料加入塑化机中，进行二次塑化；将二次塑化的物料加入牵引机中进行二次牵引；但是纳米碳酸钙成本较高，且纳米粒子在加工过程中必然存在团聚现象，会影响到制备所得管材的性能和质量。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高抗冲高耐候PVC增强管材及其制备方法，制备得到的管材具有极佳的抗冲击性和耐候性，在户外长期使用不会产生变色现象，其拉升强度和简支梁冲击强度值都较高，同时具有极佳的耐候性，拉伸强度可达50.7MPa，简支梁冲击强度可达99.7MPa。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高抗冲高耐候PVC增强管材，以重量份数计，由以下组分制成：PVC 100～120份、MBS2～8份、改性剂6～18份、增塑剂5～20份、稳定剂4～8份、润滑剂1～5份、轻质碳酸钙1～6份、抗氧剂0.5～1.5份。
优选的，所述改性剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将羟烷基硅油、辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温反应，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将甲基丙烯酸羟乙酯加入到有机硅改性聚氨酯中，搅拌，然后加入对苯二酚，保温反应，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将全氟癸硫醇加入到步骤(2)所得有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入三乙胺，持续通入N2，搅拌反应，反应结束旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂。
具体反应过程如下：
优选的，步骤(1)中，羟烷基硅油、辛酸亚锡、甲苯-2,6-二异氰酸酯的重量比为20：0.05～0.1：3～6；反应条件为40～55℃下搅拌反应2～4h。
优选的，步骤(2)中，甲基丙烯酸羟乙酯、有机硅改性聚氨酯、对苯二酚的重量比为2～5：20：0.01～0.1。
优选的，步骤(2)中，搅拌时长为20～50min，保温反应条件为50～70℃下搅拌反应2～4h。
优选的，步骤(3)中，全氟癸硫醇、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、三乙胺的重量比为1～3：20：0.01～0.05，搅拌反应条件为10～30℃下反应3～5h。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述抗氧剂为抗氧剂1076和/或抗氧剂264。
优选的，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：1～2混合得到。
优选的，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的一种或多种。
本发明还要求保护一种所述高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：按照重量份将管材原料混合后，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材。
优选的，将各组分按重量份加入到高速混合机中逐渐加热，在1000～1200r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到110～120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在400～500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到40～50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区180～185℃、二区180～185℃、三区170～175℃、四区170～175℃和五区165～170℃，机头加热区温度分段控制为：190～200℃和205～210℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明提供了一种高抗冲高耐候PVC增强管材，MBS为核壳结构聚合物，与PVC树脂具有较好的界面相容性，与改性剂能够协同增加管材的耐冲击性和耐候性，稳定剂的加入在保证管材的物理性能的同时能够提高管材的热稳定性，润滑剂能够提高PVC树脂加工时的流动性和脱模性，使产品获得较好的光洁性和平滑性，轻质碳酸钙作为无机填料能够增强PVC材料的力学性能，同时减小管材的制造成本，且其优选添加量不会对管材的抗冲击性能造成影响，抗氧剂能够提高PVC管材的耐紫外线能力，使其颜色稳定、耐候性佳；最终制备得到的管材具有极佳的抗冲击性和耐候性，在户外长期使用不会产生变色现象，其拉升强度和简支梁冲击强度值都较高，同时具有极佳的耐候性，拉伸强度可达50.7MPa，简支梁冲击强度可达99.7MPa。
2)本发明提供了一种改性剂，首先在有机锡催化剂的作用下利用羟烷基硅油与甲苯-2,6-二异氰酸酯反应，引入有机硅生成有机硅改性聚氨酯，随后以对苯二酚为阻聚剂，引入甲基丙烯酸羟乙酯得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯，最后利用全氟癸硫醇中巯基与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中不饱和双键的反应，在三乙胺催化作用下反应得到改性剂，引入氟原子；制备得到的改性剂为聚氨酯，能够分散在聚氯乙烯基体中与聚氯乙烯形成连续的网状结构，从而有效吸收冲击能量，提高管材的抗冲击性能；另外，引入的有机硅中Si-O键的键长长、键角大，硅原子上的甲基可以绕Si-O键旋转、振动，硅氧烷链段活动更加自由，链段也更加柔顺，当受到外力冲击时，有机硅能够很好的吸收和分散能量，起到抗冲增韧的作用，同样能极大提高PVC管材的抗冲击强度；且在制备改性剂的过程中引入了全氟癸硫醇，全氟癸硫醇中氟原子具有高电负性和较小的原子半径，C-F键长短、键能高，碳链上的氟原子排斥力大，使得碳链成螺旋状结构排布，并被F原子包裹，使得改性剂的主链避免与光、热、水和化学物品等因素直接接触，从而能够赋予管材优异的热稳定性、耐候性、耐氧化性以及化学稳定性；此外，有机硅的主体链段中无不饱和键，对紫外光几乎不吸收，在紫外光强烈照射下，也不会引起泛黄和游离基反应，也不易产生氧化反应，能够与有机氟协同提高PVC管材的耐候性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合实施例，对本发明作进一步的详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如无特殊说明外，本发明中的化学试剂和材料均通过市场途径购买或通过市场途径购买的原料合成。
PVC购自新疆中泰化学股份有限公司，型号SG-5；
羟烷基硅油型号为Q3667；
MBS为甲基丙烯酸甲酯-丁二苯-苯乙烯共聚物，优选牌号为MBS561；
轻质碳酸钙购自河北友胜耐火材料有限公司，600目。
下面通过具体实施例，来对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有机硅改性聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、60g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
实施例2
一种高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有机硅改性聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、90g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
实施例3
一种高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有机硅改性聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、120g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
实施例4
一种高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有机硅改性聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、150g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
实施例5
一种高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有机硅改性聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、180g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
对比例1
一种PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
将1100g PVC、50g MBS、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
对比例2
一种PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g PPG2000、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到聚氨酯；
(2)将35g甲基丙烯酸羟乙酯加入到200g有聚氨酯中，搅拌30min，然后加入0.5g对苯二酚，在60℃下搅拌反应3h，得到聚氨酯丙烯酸酯；
(3)将20g全氟癸硫醇加入到200g聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入0.3g三乙胺，持续通入N2在20℃下搅拌反应4h，反应结束后旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂；
(4)将1100g PVC、50g MBS、120g改性剂、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
对比例3
一种PVC增强管材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将200g羟烷基硅油、0.7g辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入45g甲苯-2,6-二异氰酸酯，在50℃下搅拌反应3h，得到有机硅改性聚氨酯；
(2)将1100g PVC、50g MBS、120g有机硅改性聚氨酯、120g邻苯二甲酸二辛酯、60g稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：2混合得到)、30g聚乙烯蜡、30g轻质碳酸钙、10g抗氧剂1076加入到高速混合机中逐渐加热，在1000r/min条件下充分搅拌，直至混合物温度达到120℃后将混合完成的物料加入到冷混设备中，在500r/min条件下继续混合，直至物料温度下降到50℃；然后将混好的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述PVC增强管材；挤出机温度为：一区185℃、二区180℃、三区175℃、四区170℃和五区165℃，机头加热区温度分段控制为：195℃和205℃。
依据CJ/T 272-2008《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材及管件》对实施例1～5、对比例1～3制备所得管材进行物理机械性能检测，结果见表1。
表1管材物理机械性能
将制备所得管材使用望能试验机按GB/T 8804.2-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分:硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC-HI)管材》进行管材拉伸性能试验，按GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》进行弯曲性能测试，使用摆锤冲击试验机按GB/T 18743.2-2022《热塑性塑料管材简支梁冲击强度的测定第2部分：不同材料管材的试验条件》进行冲击试验，试验温度为23±2℃，按GB/T 16422.2-2022《塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯》测定老化后表面颜色变化ΔE，黑板温度为65±3℃，相对湿度为(50±5)％，测试时间200h，老化面为管材的可视面，颜色检测使用CIE标准光源D65，每个试样进行3次颜色检测取平均值，具体数据见表2。
表2管材拉伸强度、伸长率、冲击强度、颜色变化
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高抗冲高耐候PVC增强管材，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：PVC100~120份、MBS 2~8份、改性剂6~18份、增塑剂5~20份、稳定剂4~8份、润滑剂1~5份、轻质碳酸钙1~6份、抗氧剂0.5~1.5份。
2.根据权利要求1所述的管材，其特征在于，所述改性剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将羟烷基硅油、辛酸亚锡加入到反应容器中，搅拌均匀，然后加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温反应，得到有机硅改性聚氨酯；
（2）将甲基丙烯酸羟乙酯加入到有机硅改性聚氨酯中，搅拌，然后加入对苯二酚，保温反应，得到有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
（3）将全氟癸硫醇加入到步骤（2）所得有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯中，然后加入三乙胺，持续通入N2，搅拌反应，反应结束旋转蒸发去除未反应物，得到改性剂。
3.根据权利要求2所述的管材，其特征在于，步骤（1）中，羟烷基硅油、辛酸亚锡、甲苯-2,6-二异氰酸酯的重量比为20：0.05~0.1：3~6；反应条件为40~55℃下搅拌反应2~4h。
4.根据权利要求2所述的管材，其特征在于，步骤（2）中，甲基丙烯酸羟乙酯、有机硅改性聚氨酯、对苯二酚的重量比为2~5：20：0.01~0.1。
5.根据权利要求2所述的管材，其特征在于，步骤（2）中，搅拌时长为20~50min，保温反应条件为50~70℃下搅拌反应2~4h。
6.根据权利要求2所述的管材，其特征在于，步骤（3）中，全氟癸硫醇、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、三乙胺的重量比为1~3：20：0.01~0.05，搅拌反应条件为10~30℃下反应3~5h。
7.根据权利要求1所述的管材，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述抗氧剂为抗氧剂1076和/或抗氧剂264。
8.根据权利要求1所述的管材，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸按重量比1：1：1~2混合得到。
9.根据权利要求1所述的管材，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的一种或多种。
10.一种如权利要求1~9任一项所述高抗冲高耐候PVC增强管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照重量份将管材原料混合后，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，经过模具成型、冷却定型、切割后，得到所述高抗冲高耐候PVC增强管材。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2253015A1 (en) * 1973-12-03 1975-06-27 Grace W R Ltd Curable liquid unsatd thiol cpds contg. polar functional gps - cure to cross linked rubbery or rigid polythioethers
CN103483853A (zh) * 2012-06-07 2014-01-01 小西株式会社 固化性树脂组合物
CN103992600A (zh) * 2014-05-13 2014-08-20 永高股份有限公司 一种高填充、高耐压的u-pvc给水管件
CN104017165A (zh) * 2014-04-14 2014-09-03 江苏嘉娜泰有机硅有限公司 光敏性聚氨酯有机硅树脂的制备方法
CN105050681A (zh) * 2013-03-21 2015-11-11 Dic株式会社 消泡剂、表面活性剂组合物、涂层组合物和抗蚀剂组合物
US20160115307A1 (en) * 2013-05-09 2016-04-28 Shandong Rike Chemical Co., Ltd. Polyvinyl chloride mixture and preparation method therefor
CN106589690A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 芜湖市天雄新材料科技有限公司 一种高抗冲透明pvc/mbs合金料及其制备方法
CN108084378A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 合众（佛山）化工有限公司 一种硅改性的水性醇酸防腐树脂及其制备方法
CN109054220A (zh) * 2018-06-20 2018-12-21 浙江伟星新型建材股份有限公司 一种环保耐候型高透光pvc管道的制备方法
CN109293846A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 江苏三木化工股份有限公司 氟硅改性多臂型聚氨酯-羟基丙烯酸酯乳液的制备方法
CN109370107A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 上海上塑控股（集团）有限公司 一种高抗冲型pvc-u管件及其制备方法
JP2021091797A (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 共栄社化学株式会社 硬化性（メタ）アクリレート系樹脂組成物及び塗装物品
CN114891184A (zh) * 2022-06-09 2022-08-12 福建汇得新材料有限公司 一种有机硅改性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2253015A1 (en) * 1973-12-03 1975-06-27 Grace W R Ltd Curable liquid unsatd thiol cpds contg. polar functional gps - cure to cross linked rubbery or rigid polythioethers
CN103483853A (zh) * 2012-06-07 2014-01-01 小西株式会社 固化性树脂组合物
CN105050681A (zh) * 2013-03-21 2015-11-11 Dic株式会社 消泡剂、表面活性剂组合物、涂层组合物和抗蚀剂组合物
US20160115307A1 (en) * 2013-05-09 2016-04-28 Shandong Rike Chemical Co., Ltd. Polyvinyl chloride mixture and preparation method therefor
CN104017165A (zh) * 2014-04-14 2014-09-03 江苏嘉娜泰有机硅有限公司 光敏性聚氨酯有机硅树脂的制备方法
CN103992600A (zh) * 2014-05-13 2014-08-20 永高股份有限公司 一种高填充、高耐压的u-pvc给水管件
CN106589690A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 芜湖市天雄新材料科技有限公司 一种高抗冲透明pvc/mbs合金料及其制备方法
CN108084378A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 合众（佛山）化工有限公司 一种硅改性的水性醇酸防腐树脂及其制备方法
CN109054220A (zh) * 2018-06-20 2018-12-21 浙江伟星新型建材股份有限公司 一种环保耐候型高透光pvc管道的制备方法
CN109293846A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 江苏三木化工股份有限公司 氟硅改性多臂型聚氨酯-羟基丙烯酸酯乳液的制备方法
CN109370107A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 上海上塑控股（集团）有限公司 一种高抗冲型pvc-u管件及其制备方法
JP2021091797A (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 共栄社化学株式会社 硬化性（メタ）アクリレート系樹脂組成物及び塗装物品
CN114891184A (zh) * 2022-06-09 2022-08-12 福建汇得新材料有限公司 一种有机硅改性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OTTS D B ETC.: "Novel waterborne UV-crosslinkable thiol–ene polyurethane dispersions: Synthesis and film formation", POLYMER, 8 September 2005 (2005-09-08), pages 8162 - 8168, XP005036829, DOI: 10.1016/j.polymer.2005.06.075 *
张志国等: "聚氨酯改性用有机硅的种类及其改性机理", 济南大学学报（自然科学版）, vol. 21, no. 3, 29 April 2007 (2007-04-29), pages 200 - 204 *

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