CN118206834A - 一种低温加工聚氯乙烯管材及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管材的技术领域，具体涉及一种低温加工聚氯乙烯管材及制备方法和应用。本申请公开了一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂100份、复合稳定剂5‑7份、润滑剂0.1‑0.3份、抗冲剂1.5‑3份、填充剂8‑12份；所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：La‑Gly热稳定剂3‑4.2份、水铝钙石1‑1.5份、辅助剂0.5‑0.7份、接枝剂0.25‑0.3份、偶联剂0.25‑0.3份；本申请所述的聚氯乙烯管材，通过加入复合稳定剂以及溶胶化的填充剂，降低了聚氯乙烯管材的生产温度，管材在低温以及高温下的稳定性得到明显提高。
Description
技术领域
本发明涉及管材的技术领域，具体涉及一种低温加工聚氯乙烯管材及制备方法和应用。
背景技术
纯的聚氯乙烯(PVC)树脂属于一类强极性聚合物，其分子间作用力较大，从而导致了PVC软化温度和熔融温度较高，一般需要160～210℃才能加工。另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，所以PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱HCL反应，从而导致了PVC降解。
现有硬质PVC-U管材加工温度一般为170-200℃，而PVC的降解温度一般在140℃左右，远低于一般的加工温度；在加工过程中，PVC引起的热氧化降解现象较为严重，影响了管材产品的理化性能。
因此十分有必要，开发一种低温加工聚氯乙烯管材及制备方法和应用。
发明内容
本申请所述一种低温加工聚氯乙烯管材及制备方法和应用，所述的聚氯乙烯管材，通过加入复合稳定剂以及溶胶化的填充剂，降低了聚氯乙烯管材的生产温度，管材在低温以及高温下的稳定性得到明显提高。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
本申请的第一目的，提供一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3-4.2份、水铝钙石1-1.5份、辅助剂0.5-0.7份、接枝剂0.25-0.3份、偶联剂0.25-0.3份；
所述复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙3.5-5份、钛酸丁酯3.5-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1-2份；
所述填充剂的制备方法，包括以下步骤：
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加入到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂。
进一步的，所述聚氯乙烯树脂为PVC-SG4、PVC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8中的任一种。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸钙。
进一步的，所述抗冲剂为丁腈橡胶。
进一步的，所述接枝剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐中的任一种。
进一步的，所述辅助剂为羧甲基纤维素钠。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，所述碳酸钙的粒径为20-80nm。
本申请的第二目的，提供低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂；
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，获得混合料；将混合料进行挤出、冷却定型，得到聚氯乙烯管材；
本申请的第三目的，提供上述低温加工聚氯乙烯管材的应用，即将上述得到的聚氯乙烯管材，应用于排水、排污、雨水收集、电缆保护、建筑工程领域。
本申请的有益效果是：
1.本申请所述的聚氯乙烯管材，La-Gly热稳定剂、水铝钙石、辅助剂经过接枝和交联处理，得到复合稳定剂；复合稳定剂，具有在低温、高温下热稳定性好，和聚氯乙烯树脂，具有很好的相容性。
2.本申请所述的聚氯乙烯管材，采用溶胶化的对碳酸钙进行包覆处理以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠处理，填充剂与聚氯乙烯树脂的相容性得到明显改善。
3.本申请制备得到的聚氯乙烯管材，在低温以及高温下，均具有很高的稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本申请所述的一种低温加工聚氯乙烯管材的制备方法的工艺流程图；
图2是本申请所述的La-Gly热稳定剂的化学结构式。
具体实施方式
如本文所使用的，“和/或”包括任何和一个或多个关联列出项的所有组合的术语。这里使用的术语仅用于描述具体实施例的，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”，“一种”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。进一步理解，“包括”在本说明书中使用时，指定所陈述的特征，整数，步骤，操作，元素和/或组成，但不排除存在或附加一个或多个其它特征，整数，步骤，操作，元件，组成和/或它们的组合。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属的技术领域中普通技术人员普遍理解的相同的含义。进一步理解，术语，诸如在常用词典中定义，解释与它们在相关领域的环境下的含义一致，并且不是理想化或过于正式的意义，除非这里明确地如此定义。
在此描述的示例性发明可以适当地缺少任何一种或多种要素限制，这里没有特别公开。因此，“包含”，“包括”，“含有”等的术语应被宽泛和非限制性地理解。另外，本文所使用的术语表达被用作描述，没有限制，并且在使用这些不包括任何等价特性的术语表达是无意的，只是描述它们的一部分特性，但是根据权利，在本发明的范围内各种修改是可能。因此，虽然本发明已通过优选实施例和任选特征被具体公开，在此公开的修改以体现的本发明的变化可能会被本领域的技术人员记录，并且这样的修改和变化会被认为在本发明的范围之内。
本发明实施例与对比例中使用的原料或试剂均购自市场主流厂家，未注明生产厂商者或者未注明浓度者，均为可以常规获取的分析纯级的原料或试剂，只要能起到预期的作用，并无特别限制。本实施例中使用的仪器设备均购自市场主要厂家，只要能起到预期的作用，并无特别限定。本实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
PVC管材是由聚氯乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的塑料管。PVC管材具有质轻、耐腐蚀、价格低廉等优点。但相较于PE管材，PVC管材的抗冲击性较差，容易破裂，尤其在低温环境下，为此本申请提供一种低温加工聚氯乙烯管材，所述聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
具体的，所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3-4.2份、水铝钙石1-1.5份、辅助剂0.5-0.7份、接枝剂0.25-0.3份、偶联剂0.25-0.3份；
所述复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
更具体的，所述La-Gly热稳定剂，包括以下步骤：
以乙醇和去离子水组成的混合溶液，做混合溶剂(其中乙醇100mL，去离子水3mL)；取三羟甲基甲基甘氨酸6.20g，六水合硝酸镧(即La(NO3)3·6H2O)5.12g，溶解到混合溶剂中，加热到80℃，搅拌回流反应4h后，停止加热，冷却至室温，抽滤后得到白色粉末滤饼，用乙醇洗涤3次，置于真空烘箱中，80℃下烘12h，得到La-Gly热稳定剂。
La-Gly热稳定剂，可以吸收聚氯乙烯树脂热解时释放的HCl，与分子链上缺陷结构中的氯原子发生交换反应以提高PVC树脂的热稳定性，具有优异的长效热稳定性、较好的动态热稳定性能以及加工性能。在本申请中，La-Gly热稳定剂的重量份为3-4.2份，La-Gly热稳定剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及3、3.2、3.3、3.5、3.8、4.0、4.2等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
具体的，水铝钙石(Hydrocalumite)具有优异的热稳定性、良好的耐候性、优良的加工性、储存稳定性等许多优点，特别是其无毒环保的特点，使其成为少数满足环保要求的热稳定剂种类之一。但是，单一的水铝钙石在加工过程中还存在有润滑性和加工性能等不足的缺点；在本申请中，水铝钙石的重量份为1-1.5份，水铝钙石的粒径为1-7μm，水铝钙石的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及1.1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等，以及上述任意两个点值之间的范围值。水铝钙石的粒径为1-7μm，水铝钙石的粒径具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及1、2、3、4、5、6、7等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
更具体的，接枝剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐中的任一种。接枝剂兼具极性基团醛基和烯烃非极性链段，能够通过与聚合物、填料之间的化学键合，提高La-Gly热稳定剂、水铝钙石、辅助剂与PVC树脂的相容性。在本申请中，接枝剂的重量份为0.25-0.3份，接枝剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及0.25、0.26、0.27、0.30等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
更具体的，所述辅助剂为羧甲基纤维素钠，具体可选用CAS号：9085-26-1。在本申请中，羧甲基纤维素钠可以提高管材的热稳定性、尤其是低温下的抗冲击稳定性；
在本申请中，辅助剂的重量份为0.5-0.7份，辅助剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及0.5、0.55、0.60、0.65、0.70等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
更具体的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂可以选用KH-550，硅烷偶联剂能够有效将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、辅助剂进行交联，提高复合稳定剂和聚氯乙烯树脂的相容性，使得聚氯乙烯树脂更容易分散。在本申请中，偶联剂0.25-0.3份；偶联剂的重量份为0.25-0.3份，偶联剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以0.25、0.26、0.27、0.30等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
具体的，所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙3.5-5份、钛酸丁酯3.5-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1-2份；在本申请中，填充剂的重量份为8-12份，填充剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及8、9、10、10、11、12等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
更具体的，所述碳酸钙的粒径为20-80nm。未经表面处理的碳酸钙粉末颗粒表面亲水、疏油，呈强极性。碳酸钙因而不能与橡胶、塑料等高分子有机物发生化学交联，在有机介质中难于均匀分散，不能起到功能填料的作用。而且，碳酸钙因界面缺陷，在一定程度上会降低制品的某些物理性能。碳酸钙的粒径为20-80nm，碳酸钙的粒径具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及20、30、40、50、60、80等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
更具体的，所述填充剂的制备方法，包括以下步骤：
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加入到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂。
具体的，所述聚氯乙烯树脂为PVC-SG4、PVC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8中的任一种(例如来自金川集团)。如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂，硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。
具体的，所述润滑剂为硬脂酸钙，润滑剂能降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力，从而降低熔体的流动阻力，降低熔体粘度，提高熔体的流动性，避免熔体与设备的粘附，提高制品表面的光洁度。润滑剂的重量份为0.1-0.3份，润滑剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及0.1、0.2、0.3等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
具体的，抗冲剂为丁腈橡胶，例如选用兰州石化的NBR 1704、NBR 3604、NBR3606。抗冲剂主要作用是改善高分子材料的低温脆化，赋予其更高的韧性。抗冲剂的重量份为1.5-3份，润滑剂的重量份具体取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及1.5、2、3等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述所述的低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
具体的，复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好La-Gly热稳定剂3-4.2份、水铝钙石1-1.5份、辅助剂0.5-0.7份、接枝剂0.25-0.3份、偶联剂0.25-0.3份；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂在50-60℃下，高速搅拌(搅拌速度为1500r/min)40min下进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次高速搅拌(搅拌速度为2500r/min)40min下进行充分混合，混合结束后，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂；
具体的，所述填充剂的制备方法，包括以下步骤：
取3.5-5份碳酸钙分散到150-200份无水乙醇中形成悬浮液；钛酸丁酯3.5-5份，用无水乙醇稀释成100份钛酸丁酯的乙醇溶液；在搅拌下将钛酸丁酯的乙醇溶液缓缓加到悬浮液；滴加20份去离子水，20分钟加完；继续搅拌2小时；在40-50℃下，陈化6小时，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合，继续陈化1小时；陈化结束，过滤，去离子水洗三次，乙醇洗一次，100℃下干燥，得到填充剂。
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，获得混合料；将混合料进行挤出、冷却定型，得到聚氯乙烯管材。
具体的，共混、挤出成型包括以下步骤：
将所有原料混合均匀后，加入高速热混料机中进行混合分散，当温度达到80℃时，转入冷混料机中搅拌冷却，得到混合料：将混合料加入双螺杆挤出机造粒，挤出机简温度设置为120-150℃：将造好的粒料加入到注塑机中进行塑化，得到聚氯乙烯管材。
通过下述的原料准备以及实施例、对比例等内容，进一步陈述本申请所述的低温加工聚氯乙烯管材及制备方法。
1.原料准备
La-Gly热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
将三羟甲基甲基甘氨酸、六水合硝酸镧和95％乙醇进行混合，以乙醇和去离子水的混合溶液做混合溶剂(其中乙醇70.0mL，去离子水2.0mL)；取三羟甲基甲基甘氨酸4.33g(10.0mmol)，六水合硝酸镧(即La(NO3)3·6H2O)3.58g(10.0mmol)，溶解到混合溶剂中，加热到80℃，搅拌回流反应4h后，停止加热，冷却至室温，抽滤后得到白色粉末滤饼，用乙醇洗涤3次，置于真空烘箱中，80℃下烘12h，得到La-Gly热稳定剂。
2.聚氯乙烯管材的性能检测，记录于表1
①套管坠落：按照GB/T8801标准进行测试，坠落高度为1m。
②拉伸强度：按照GB/T8804.2-2003标准进行测试，测试温度-20℃。
3.混合料进行热稳定性测试
对实施例1-4和对比例1-2制得的混合料，进行热稳定性测试，方法如下：按照《GB/T 15595-2008聚氯乙烯树脂热稳定性试验方法白度法》中的方法，在170℃下加热60min后，检测混合料的白度，结果记录于表1。
3.实施例
实施例1
一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3份、水铝钙石1份、羧甲基纤维素钠0.5份、马来酸酐0.25份、硅烷偶联剂0.25份；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙3.5份、钛酸丁酯3.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份；
上述低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂在50℃下，高速搅拌(搅拌速度为1500r/min)40min下进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次高速搅拌(搅拌速度为2500r/min)40min下进行充分混合，混合结束后，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
取3.5份碳酸钙分散到150份无水乙醇中形成悬浮液；钛酸丁酯3.5份，用无水乙醇稀释成100份钛酸丁酯的乙醇溶液；在搅拌下将钛酸丁酯的乙醇溶液缓缓加到悬浮液；滴加20份去离子水，20分钟加完；继续搅拌2小时；在40℃下，陈化6小时，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合，继续陈化1小时；陈化结束，过滤，去离子水洗三次，乙醇洗一次，100℃下干燥，得到填充剂。
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，加入高速热混料机中进行混合分散，当温度达到80℃时，转入冷混料机中搅拌冷却，得到混合料：将混合料加入双螺杆挤出机造粒，挤出机简温度设置为150℃：将造好的粒料加入到注塑机中进行塑化，得到聚氯乙烯管材。
实施例2
一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂4.2份、水铝钙石1.5份、羧甲基纤维素钠0.7份、邻苯二甲酸酐0.3份、硅烷偶联剂0.3份；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙5份、钛酸丁酯5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2份；
上述低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂在60℃下，高速搅拌(搅拌速度为1500r/min)40min下进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次高速搅拌(搅拌速度为2500r/min)40min下进行充分混合，混合结束后，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
取5份碳酸钙分散到200份无水乙醇中形成悬浮液；钛酸丁酯5份，用无水乙醇稀释成100份钛酸丁酯的乙醇溶液；在搅拌下将钛酸丁酯的乙醇溶液缓缓加到悬浮液；滴加20份去离子水，20分钟加完；继续搅拌2小时；在50℃下，陈化6小时，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合，继续陈化1小时；陈化结束，过滤，去离子水洗三次，乙醇洗一次，100℃下干燥，得到填充剂。
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，加入高速热混料机中进行混合分散，当温度达到80℃时，转入冷混料机中搅拌冷却，得到混合料：将混合料加入双螺杆挤出机造粒，挤出机简温度设置为120℃：将造好的粒料加入到注塑机中进行塑化，得到聚氯乙烯管材。
实施例3
一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3.6份、水铝钙石1.2份、羧甲基纤维素钠0.6份、马来酸酐0.3份、硅烷偶联剂0.3份；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙4.8份、钛酸丁酯4.7份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.5份；
上述低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂在55℃下，高速搅拌(搅拌速度为1500r/min)40min下进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次高速搅拌(搅拌速度为2500r/min)40min下进行充分混合，混合结束后，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
取4.8份碳酸钙分散到180份无水乙醇中形成悬浮液；钛酸丁酯4.7份，用无水乙醇稀释成100份钛酸丁酯的乙醇溶液；在搅拌下将钛酸丁酯的乙醇溶液缓缓加到悬浮液；滴加20份去离子水，20分钟加完；继续搅拌2小时；在45℃下，陈化6小时，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合，继续陈化1小时；陈化结束，过滤，去离子水洗三次，乙醇洗一次，100℃下干燥，得到填充剂。
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，加入高速热混料机中进行混合分散，当温度达到80℃时，转入冷混料机中搅拌冷却，得到混合料：将混合料加入双螺杆挤出机造粒，挤出机简温度设置为150℃：将造好的粒料加入到注塑机中进行塑化，得到聚氯乙烯管材。
实施例4
一种低温加工聚氯乙烯管材，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3份、水铝钙石1份、羧甲基纤维素钠0.5份、马来酸酐0.25份、硅烷偶联剂0.25份；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙5份、钛酸丁酯5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2份；
上述低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂在50℃下，高速搅拌(搅拌速度为1500r/min)40min下进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次高速搅拌(搅拌速度为2500r/min)40min下进行充分混合，混合结束后，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
取5份碳酸钙分散到200份无水乙醇中形成悬浮液；钛酸丁酯5份，用无水乙醇稀释成100份钛酸丁酯的乙醇溶液；在搅拌下将钛酸丁酯的乙醇溶液缓缓加到悬浮液；滴加20份去离子水，20分钟加完；继续搅拌2小时；在50℃下，陈化6小时，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合，继续陈化1小时；陈化结束，过滤，去离子水洗三次，乙醇洗一次，100℃下干燥，得到填充剂。
3)共混、挤出成型
将所有原料混合均匀后，加入高速热混料机中进行混合分散，当温度达到80℃时，转入冷混料机中搅拌冷却，得到混合料：将混合料加入双螺杆挤出机造粒，挤出机简温度设置为145℃：将造好的粒料加入到注塑机中进行塑化，得到聚氯乙烯管材。
对比例1
一种低温加工聚氯乙烯管材，原料中不加入马来酸酐、硅烷偶联剂，其余条件和实施例1一致。
对比例2
一种低温加工聚氯乙烯管材，原料中不加入钛酸丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，其余条件和实施例1一致。
表1
从表1，可见实施例1-实施例4制备得到的混合料，具有较高的热稳定性，经过挤出成型得到的管材，在套管坠落测试中无破损裂纹，无破损裂纹，且低温下的拉伸强度≥46Mpa。而对比例1-2制备得到的混合料，白度下降，混合料的稳定性降低，经过挤出成型得到的管材，在套管坠落测试中有破损裂纹，且低温下的拉伸强度发生了下降。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：
所述复合稳定剂，以重量份为单位，包括以下原料：
La-Gly热稳定剂3-4.2份、水铝钙石1-1.5份、辅助剂0.5-0.7份、接枝剂0.25-0.3份、偶联剂0.25-0.3份；
所述复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
所述填充剂，以重量份为单位，包括以下原料：
碳酸钙3.5-5份、钛酸丁酯3.5-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1-2份；
所述填充剂的制备方法，包括以下步骤：
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加入到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂。
2.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂为PVC-SG4、PVC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8中的任一种。
3.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙。
4.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述抗冲剂为丁腈橡胶。
5.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述接枝剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐中的任一种。
6.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述辅助剂为羧甲基纤维素钠。
7.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的低温加工聚氯乙烯管材，其特征在于，所述碳酸钙的粒径为20-80nm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的低温加工聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备复合稳定剂
按照复合稳定剂的重量份组成，准备好相应的原料；将La-Gly热稳定剂、水铝钙石、接枝剂进行充分混合，再加入辅助剂、偶联剂，再次充分混合，得到复合稳定剂；
2)制备填充剂
按照填充剂的重量份组成，准备好相应的原料；将钛酸丁酯的乙醇溶液加到碳酸钙悬浮液中；加入结束后，进行陈化、再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分混合；混合结束，过滤干燥，得到填充剂；
3)共混、挤出成型
按照低温加工聚氯乙烯管材的重量份组成，准备好相应的原料；将所有原料混合均匀后，获得混合料；将混合料进行挤出、冷却定型，得到聚氯乙烯管材。
10.一种低温加工聚氯乙烯管材的应用，其特征在于，将权利要求1-8任一项所述的聚氯乙烯管材或权利要求9所述的制备方法制备得到的聚氯乙烯管材，应用于排水、排污、雨水收集、电缆保护、建筑工程领域。
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