CN1247209A - 一种聚氯乙烯组合物及其管材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氯乙烯树脂组合物及其管材。该组合物由聚氯乙烯、增塑剂、冲击改性剂、热稳定剂以适当的比例混合,添加适量助剂(如光稳定剂、润滑剂、着色剂等)组成。采用该组合物通过熔融挤出可实现管材的薄壁化,管材的厚度在0.1—10mm之间,具有优良的耐寒、耐久性,适用于节水灌溉系统的各种输水管道。

Description

一种聚氯乙烯组合物及其管材
本发明涉及一种改性的聚氯乙烯，特别涉及到具有优异耐寒和抗老化性能的聚氯乙烯及其管材和制备方法，该管材适用于农业节水灌溉系统所需的各种低压输水管道。
目前，我国水资源缺乏，在北方和西北地区更甚。据统计，我国用水总量的一半以上用于农业灌溉。采用传统的大渠灌溉，由于渠道渗水和灌溉田地蒸发所造成的损失多达灌溉用水的75％。因此，节约用水，应该从农业入手，从改变灌溉方式入手。近年来，我国在许多地方采用了喷灌的方法，同时引进了国外的滴灌和渗灌技术。有关农业节水灌溉方面的专利也越来越多，如发明专利CN98124544.7(一种滴水灌溉器)和CN 98124543.9(一种防堵塞渗水灌溉方法和装置)等对节水装置进行了报道，但是对节水灌溉系统中必需使用的塑料管材的专利报道却甚少。
聚氯乙烯被广泛用于制造各种软硬管材，在节水灌溉中也多被采用。但是现有聚氯乙烯节水灌溉管材，耐寒性差，易于破碎；抗老化性能差，使用时间短。
本发明的目的是克服现有技术中聚氯乙烯管材耐寒性和抗老化性能差的缺点，提供一种聚氯乙烯组合物，该组合物具有均衡的刚性和冲击性能，同时具有优良的加工性，可以制造使用性能优异的薄壁聚氯乙烯管材，该管材适用于节水灌溉系统中所需的各种管道。
本发明提供一种聚氯乙烯组合物管材，该组合物管材包括以下组份和含量(重量份数)：聚氯乙烯100份；增塑剂5-50份；冲击改性剂1-30份；热稳定剂0.3-10份；光稳定剂0.05-3份；润滑剂0.1-2份；其它助剂，如着色剂等根据需要适量添加。
本发明组合物中聚氯乙烯的聚合度约为800-1700，在组合物中的用量为100份。
本发明组合物中的增塑剂包括邻苯二甲酸酯系列、癸二酸酯系列，已二酸酯系列等常见的增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)、癸二酸二辛酯(DOS)、已二酸二辛酯(DOA)等，同时还包括磷酸酯类和环氧类增塑剂。上述增塑剂可以单独使用，也可以两种或多种增塑剂共同使用。在组合物中，增塑剂的总用量为5-50份，低于5份时，聚氯乙烯得不到增塑效果；高于50份，所得组合物不具备足够的刚性。所用聚氯乙烯的聚合度较低时，增塑剂的用量少；所用聚氯乙烯的聚合度较高时，增塑剂的用量要多一些。
本发明组合物中的冲击改性剂，包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、氯化聚乙烯(CPE)、丁腈橡胶(NBR)、丙烯酸酯橡胶(ACR)等，可以单独或共同使用。在组合物中，其用量为1-30份。
本发明组合物中的热稳定剂，包括铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、亚磷酸酯稳定剂和环氧化合物。典型的铅盐类稳定剂有三碱式硫酸铅(三盐)、二碱式亚磷酸铅(二盐)、二碱式邻苯二甲酸铅、硬脂酸铅等；金属皂类稳定剂有硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镉、硬脂酸钡等，同时还包括两种或三种金属皂的混合物，如钡/镉/锌稳定剂、钙/锌稳定剂等；有机锡类稳定剂有月桂酸二丁基锡(京锡C-101)、二顺丁烯单辛酯月桂酸二正丁基锡(京锡LM-103)、双(硫代甘醇酸异辛酯)二正辛基锡(京锡8831)等，同时包括这些物质与其它种类稳定剂的复合物，如京锡C-101与环氧类稳定剂的复合物(京锡C-102)等。这些稳定剂可以单独使用，也可以复合使用。在组合物中，热稳定剂的用量为0.3-10份。
本发明组合物中的光稳定剂，包括2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(UVA-6)、2-苯并三唑-2-基-4，6-二叔丁基苯酚(UVA-7)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UVA-9)等苯并三唑类紫外光吸收剂和二苯甲酮类紫外光吸收剂。在组合物中，其用量为0.05-3份。
本发明组合物中的润滑剂，包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡等，可以单独或复合使用。在组合物中，其用量为0.1-2份。
在本发明组合物中还可以根据要求适当添加着色剂、抗静电剂等助剂。
本发明提供了一种聚氯乙烯组合物管材的制造方法，即将聚氯乙烯100份、增塑剂5-50份、冲击改性剂1-30份、热稳定剂0.3-10份、光稳定剂0.05-3份、润滑剂0.1-2份置于高速混合器中进行混合，物料温度达到80-100℃时，停止混合。而后将混合好的物料加入熔融混合设备(单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、双辊混炼机等)进行混合，将这种组合物经挤出成型制成壁厚为0.1-10mm的薄壁管材。熔融温度为140-200℃，挤出成型温度为160-200℃。这种组合物管材适用于节水灌溉系统的低压输水管道。
下面通过实施例详细地说明本发明，但本发明的技术范围不仅仅限于下述实施例。实施例1
在100重量份的聚氯乙烯树脂(聚合度为800)中添加30份的增塑剂DOP、10份CPE、1份ACR-201、2.5份三盐、2.5份二盐、0.3份UV-531、0.3份石蜡、0.2份氯化聚乙烯蜡。将这些物料加入高速混合器中，搅拌到85℃。混合好的物料在单螺杆挤出机上于140-180℃的温度下熔融挤出、水冷造粒。粒料烘干后，在管材挤出机上于140-175℃的温度下挤出直径为12mm，壁厚为0.2mm的管材。管材挤出顺利，表面光滑。实施例2
在100重量份的聚氯乙烯树脂(聚合度为1000)中添加10份的增塑剂DOP、10份MBA、1份ACR-201、2.5份钡/镉/锌复合稳定剂、0.3份UVA-6、0.3份石蜡、0.2份氯化聚乙烯蜡。将这些物料加入高速混合器中，搅拌到80℃。混合好的物料在管材挤出机上于140-195℃的温度下挤出直径为200mm，壁厚为10mm的管材。管材挤出顺利，表面光滑。实施例3
在100重量份的聚氯乙烯树脂(聚合度为1300)中添加10份DOS、10份DOP、10份CPE、1份ACR-201、0.4份京锡C-102、0.3份UV-531、0.3份石蜡、0.2份氯化聚乙烯蜡。将这些物料加入高速混合器中，搅拌到95℃。混合好的物料在单螺杆挤出机上于140-190℃的温度下熔融挤出、水冷造粒。粒料烘干后，在管材挤出机上于140-185℃的温度下挤出直径为40mm，壁厚为2mm的管材。管材挤出顺利，表面光滑。实施例4
在100重量份的聚氯乙烯树脂(聚合度为1700)中添加5份的增塑剂DOP、25份NBR、1份ACR-201、2.5份钙/锌复合稳定剂、0.3份UVA-6、0.3份石蜡、0.2份氯化聚乙烯蜡。将这些物料加入高速混合器中，搅拌到100℃。混合好的物料在管材挤出机上于140-195℃的温度下挤出直径为100mm，壁厚为5mm的管材。管材挤出顺利，表面光滑。

Claims (8)

1、一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的组合物包括如下组份和含量(重量份数)：
聚氯乙烯100份，
增塑剂5-50份，
冲击改性剂1-30份，
热稳定剂0.3-10份，
光稳定剂0.05-3份，
润滑剂0.1-2份。
上述聚氯乙烯的聚合度为800-1700。
2、根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯系列、癸二酸酯系列、已二酸酯系列、磷酸酯类和环氧类增塑剂中的一种或几种。
3、根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、氯化聚乙烯(CPE)、丁腈橡胶(NBR)、丙烯酸酯橡胶(ACR)中的一种或几种。
4、根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的热稳定剂为铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、亚磷酸酯稳定剂和环氧化合物中的一种或几种。
5、根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的光稳定剂为苯并三唑类和二苯甲酮类紫外光吸收剂中的一种。
6、根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯组合物，其特征在于所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯蜡等。
7、一种聚氯乙烯管材，其特征在于将聚氯乙烯100份(重量份数)、增塑剂5-50份，冲击改性剂1-30份，热稳定剂0.3-10份，光稳定剂0.05-3份，润滑剂0.1-2份放入物料预混合设备中，混合均匀，形成混合物；将形成的混合物放入挤出机，在140-200℃的温度条件下使物料熔融混合均匀；熔融混合均匀的物料经成型机头在160-200℃挤出，冷却定型制得。
8、根据权利要求7所述的一种聚氯乙烯管材，其特征在于所述管材壁厚为0.1-10mm。
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