專利名稱：改性聚氯乙烯滴灌帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)施領(lǐng)域中的改性聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。
背景技術(shù)：
在中國水資源匱乏問題已經(jīng)提到議事日程，如何解決中國水資源短缺問題 已成為國家領(lǐng)導和專家日益關(guān)注的課題，國家領(lǐng)導人多次提出耍把水資源問 題當作全杜會的問題來抓。在可利用水資源總量有限的情況下，節(jié)水將是解決 中國水資源短缺問題的唯一手段和措施。"要把節(jié)水作為一項革命性措施來抓" 這是自上而下的呼吁，由于中國農(nóng)業(yè)是用水大戶，因此農(nóng)業(yè)節(jié)水將是首當其沖 要解決的問題。
國家在"十五"節(jié)水灌溉發(fā)展綱要及國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)"十五"發(fā)展計劃 中都把農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉作為一項重要內(nèi)容來抓。據(jù)農(nóng)業(yè)部門預訃"十一五"期間 全國計劃發(fā)展農(nóng)用節(jié)水灌溉面積1.5億畝，其中的1. 3億畝是對現(xiàn)有灌溉面積 進行節(jié)水技術(shù)改造，0. 2億畝是新增節(jié)水型灌溉面積；發(fā)展1. 5億畝農(nóng)用節(jié)水灌 溉面積需投入1000億元，對節(jié)水灌溉產(chǎn)品、材料的投入約占總投入的50%-70%。 其中特別指出要把投資重點放在"西北生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)"。因此西北近幾年成為 推廣節(jié)水灌溉重點區(qū)域，同時也成為滴灌材料應(yīng)用的最大市場。
目前，不論國內(nèi)國外均以聚乙烯為原料生產(chǎn)農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌設(shè)施，原因是聚 氯乙烯樹脂密度比大，與聚乙烯相比具有較高的剛度、硬度和比較低的韌性， 其斷裂伸長率、沖擊強度、熱穩(wěn)定性均不如聚乙烯。物料粘度高加工困難，因 此，長期以來沒有用聚氯乙烯(PVC)生產(chǎn)滴灌帶的先例。由于聚乙烯分子柔件好， 韌性和耐低溫性良好，制成的滴灌帶具有很好的物理機械性能。但由于聚乙烯 是石油化工的下游產(chǎn)品，隨著我國石油資源的不斷減少和石油價格的不斷增高， 使得以聚乙烯為主要原料生產(chǎn)滴灌帶的成本也不斷增高，直接影響了農(nóng)民采用 節(jié)水滴灌的積極性和農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌的推廣。因此，研制一種改性聚氯乙烯(PVC) 滴灌帶一直是急待解決的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種通過在PVC樹脂中混入相應(yīng)助劑，對其進行改 性，從而提供一種性能優(yōu)良、生產(chǎn)成本低的改性聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種改性聚氯乙烯滴灌帶，該產(chǎn)品的配方是，
炭黑0.6-1.8%、增塑劑15-35%、高分子增塑劑(GZ) 5-10%、抗沖擊改性劑 1.5-4.5%、潤滑劑0.5-2%、加工助劑0.3-3%、熱穩(wěn)定劑0.5-2%、碳酸鈣 (CaC03) 10-25%、偶聯(lián)劑0.3-1%、聚氯乙烯55-65%;炭黑包括中色素炭黑、普通 色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC—SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5 型；增塑劑包括鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS);潤滑劑包括復 合潤滑劑即硬脂酸、硬脂酸鈣、氯化石蠟或氧化聚乙烯蠟(OPE);抗沖擊改性 劑包括ABS樹脂、CPE樹脂、EVA 、 P83;加工助劑包括丙烯酸脂類、苯乙烯 的共聚物；熱穩(wěn)定劑包括二月桂酸二正辛基錫(DOTL)、 二甲基二巰基乙酸異辛 酯錫(DMTFG)、 二月桂酸二正丁基錫(DBTL)、馬來酸二正丁基錫(DBTM)、稀土穩(wěn) 定劑(XT);偶聯(lián)劑包括鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶連劑；碳酸鈣(CaC0》 包括納米CaC03 、超細活性CaC0.3、輕質(zhì)CaC03 、重質(zhì)CaC0:,。
本發(fā)明的要點在于它的配方及設(shè)計思想。其設(shè)計原理是，本發(fā)明使用炭黑 可以阻止紫外線進入滴灌帶內(nèi)部，阻止聚合物的光降解進行，延長了滴灌帶的 使用壽命；使用的增塑劑是一種可以與聚氯乙烯樹脂混合的高分子增塑劑能增 加聚合物樹脂的永久可塑性，賦予制品柔軟性的助劑，為高分子增塑劑GZ與復 合潤滑劑；使用的加工助劑，是一種能促進PVC熔融塑化的助劑；使用的熱穩(wěn) 定劑是一種熱穩(wěn)定性好的復合熱穩(wěn)定劑，具有長期熱穩(wěn)定性的有機錫類熱穩(wěn)定 劑；使用的偶聯(lián)劑，是一種能促進PVC無機填料表面改性的助劑。從我國能源 角度出發(fā)，克服了本領(lǐng)域的技術(shù)偏見，以改性處理后的PVC原料替代PE原料， 生產(chǎn)出的聚氯乙烯(Pvc)滴灌帶物理機械性能達到了標準。使用聚氯乙烯生產(chǎn)滴 灌帶，大大降低了滴灌帶的生產(chǎn)成本，減少了我國對石油資源的消耗，實現(xiàn)我 國能源的優(yōu)質(zhì)化。本發(fā)明用PVC樹脂替代PE樹脂生產(chǎn)滴灌帶，加入了多種改性助劑，通過適當?shù)呐浔?，對聚氯乙烯樹脂進行改性，使其達到生產(chǎn)滴灌帶的要 求，為滴灌帶的生產(chǎn)提供了一種新的途徑。由于聚氯乙烯密度比較大，具有較 高的強度、剛度、硬度和較低的韌性，加入適當?shù)脑鏊軇┘案叻肿釉鏊軇?，?高了聚氯乙烯樹脂的可塑性，高分子增塑劑不遷移增加了樹脂的永塑性，賦予 制品柔軟性。潤滑劑的適當加入，降低了物料之間及物料和加工設(shè)備表面的摩 擦力，從而降低了熔體的流動阻力和熔體粘度，提高了熔體的流動性，避免熔 體與設(shè)備的粘附，提高制品表面的光潔度。聚氯乙烯樹脂是一個極性非結(jié)晶性 高聚物，分子之間有較強的作用力，是一個堅硬而脆的材料，抗沖擊強度較低， 加人適量沖擊改性劑，沖擊改性劑的彈性體粒子降低了總的銀紋引發(fā)應(yīng)力，并 利用粒子自身的變形和剪切帶，阻止銀紋擴大和增長，吸收傳入材料體內(nèi)的沖 擊能，從而達到了抗沖擊的目的。由于PVC熔體延展性差，易導致熔體破碎 PVC熔體松弛慢，易導致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等現(xiàn)象，加入加工助劑， 改善了 PVC熔體上述缺陷，促進了樹脂熔融、改善了熔體流變性能及賦予潤滑 功能。純的聚氯乙烯樹脂對熱極為敏感，在加工過程屮易發(fā)生熱分解反應(yīng)，加 入熱穩(wěn)定劑，可有效緩解聚氯乙烯樹脂在加工過程中的熱分解反應(yīng)。
改性聚氯乙烯滴灌帶與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有構(gòu)思科學新穎，通過使用多種
改性助劑，使改性處理后的聚氯乙烯()PVC)滴灌帶具有優(yōu)異的綜合性能，其與
普通聚乙烯滴灌帶相比，生產(chǎn)成本較低，在價格和性能上更具有優(yōu)勢，而且可 減少對石油資源的消耗，更有利于我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣等優(yōu)點，將廣 泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)施領(lǐng)域中。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
具體實施例方式
一種改性聚氯乙烯滴灌帶，該產(chǎn)品的配方是，炭黑0. 6-1. 8%、增塑劑15-35%、 高分子增塑劑(GZ) 5-10%、抗沖擊改性劑1.5-4.5%、潤滑劑0.5-2%、加工助 劑O. 3-3%、熱穩(wěn)定劑O. 5-2%、碳酸鈣(CaC0》10-25%、偶聯(lián)劑0. 3-1%、聚氯乙 烯55-65%;炭黑包括屮色素炭黑、普通色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC -SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5型；增塑劑包括鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、 癸二酸二辛酯(DOS);潤滑劑包括復合潤滑劑即硬脂酸、硬脂酸鈣、氯化石蠟 或氧化聚乙烯蠟(OPE);抗沖擊改性劑包括ABS樹脂、CPE樹脂、EVA 、 P83;
加工助劑包括丙烯酸脂類、苯乙烯的共聚物；熱穩(wěn)定劑包括二月桂酸二正辛基 錫(D0TL)、 二甲基二巰基乙酸異辛酯錫(DMTFG)、 二月桂酸二正丁基錫(DBTL)、 馬來酸二正丁基錫(DBTM)、稀土穩(wěn)定劑(XT);偶聯(lián)劑包括鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸 酯偶聯(lián)劑、硅烷偶連劑；碳酸鈣(CaC03)包括納米CaC03 、超細活性CaC0:i、輕質(zhì) CaC03 、重質(zhì)CaC。3。
對本發(fā)明的實施例加以詳細描述，實施例一，工藝流程為按配方稱量， PVCSG '2型55. 5kg; D0P: 15kg; GZ: 10kg; P83: lkg; CPE: 3kg; ACR —
401: 2. 5kg; XT: 0.5kg; DOTTG: 2kg;鋁酸酯偶聯(lián)劑0.5kg;超細活性CaCO..,:
iokg;投入高速混合機中，依靠摩擦使其升溫至iio i2or，高速捏合出料至
低速冷攪，冷卻至45。C后出料，備用.開動雙螺桿造粒機，升溫至160 i8CTC， 將上述混合好的粉料加入到造粒機中造粒，備用。將滴灌帶主機升溫至160 195 °C，加入上述造好的粒料，經(jīng)塑化過濾擠出成型，制成聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。 本實施例特別適用于室內(nèi)大棚蔬菜和室內(nèi)植物園澆水使用。
實施例二，工藝流程為按配方稱量，PVCSG — 3型58.9kg; D0P: 15kg;
GZ: 5kg; P83: 0. 5kg;炭黑0. 5kg; CPE: 5kg; ACR 一 401 : 2kg; D0TTG:
2.5kg;鋁酸酯偶聯(lián)劑0.6kg;輕質(zhì)CaC03: 10kg;投入高速混合機中，依靠摩
擦使其升溫至110 120。C，高速捏合出料至低速冷攪，冷卻至45。C后出料，備 用.開動雙螺桿造粒機，升溫至160 18(TC，將上述混合好的粉料加入到造粒 機中造粒，備用。將滴灌帶主機升溫至160 195°C，加入上述造好的粒料，經(jīng) 塑化過濾擠出成型，制成聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。
實施例三，工藝流程為PVCSG—3型56. 8kg; DOP: 20kg; GZ: 5kg;硬
脂酸lkg; XT: 0.5kg;炭黑lkg; EVA:4kg; ACR — 401: 3kg; DBTI:1.5kg; 鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8kg;投入高速混合機中，依靠摩擦使其升溫至1K) 12(TC，髙速捏合出料至低速冷攪，冷卻至45。C后出料，備用.開動雙螺桿造粒機，升 溫至160 180°C，將上述混合好的粉料加入到造粒機中造粒，備用。將滴灌帶 主機升溫至160 195°C，加入上述造好的粒料，經(jīng)塑化過濾擠出成型，制成聚 氯乙烯(PVC)滴灌帶。
實施例四，工藝流程為PVCSG — 4型56. 5kg; D0P: 15kg; GZ: 15kg;
炭黑1.5 kg; MBS:4 kg; ACR — 401 : lkg; XT: 0.5kg; DBTM:l kg;鈦酸酯 偶聯(lián)劑:0.4kg;納米CaC035kg;投入高速混合機中，依靠摩擦使其升溫至110 120°C，高速捏合出料至低速冷攪，冷卻至45。C后出料，備用.開動雙螺桿造粒 機，升溫至160 180°C，將上述混合好的粉料加入到造粒機中造粒，備用。將 滴灌帶主機升溫至160 195°C，加入上述造好的粒料，經(jīng)塑化過濾擠出成型， 制成聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。
實施例五，工藝流程為PVCSG — 4型:58.7kg; DOP: 25kg; P83: 2kg; 炭黑2 kg; CPE: 4kg; ACR — 401 : 0.5kg; XT: 0.7kg; DBTL: 2kg;鈦酸酉旨
偶聯(lián)劑O. lkg;納米CaC0.35kg;投入高速混合機中，依靠摩擦使其升溫至110 120°C，高速捏合出料至低速冷攪，冷卻至45"C后出料，備用.開動雙螺桿造粒 機，升溫至160 180°C，將上述混合好的粉料加入到造粒機中造粒，備用。將 滴灌帶主機升溫至160 195°C，加入上述造好的粒料，經(jīng)塑化過濾擠出成型， 制成聚氯乙烯(PVC)滴灌帶。
權(quán)利要求
1、一種改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是該產(chǎn)品的配方是，炭黑0.6-1.8％、增塑劑15-35％、高分子增塑劑(GZ)5-10％、抗沖擊改性劑1.5-4.5％、潤滑劑0.5-2％、加工助劑0.3-3％、熱穩(wěn)定劑0.5-2％、碳酸鈣(CaCO3)10-25％、偶聯(lián)劑0.3-1％、聚氯乙烯55-65％。
2、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的炭黑包括 中色素炭黑、普通色素炭黑。
3、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的聚氯乙烯包括PVC—SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5型。
4、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的增塑劑包 括鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)。
5、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的潤滑劑包 括復合潤滑劑即硬脂酸、硬脂酸鈣、氯化石蠟或氧化聚乙烯蠟(OPE)。
6、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的抗沖擊改 性劑包括ABS樹脂、CPE樹脂、EVA 、 P83。
7、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的加工助劑 包括丙烯酸脂類、苯乙烯的共聚物。
8、 如權(quán)利要求1所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的熱穩(wěn)定劑 包括二月桂酸二正辛基錫(DOTL)、 二甲基二巰基乙酸異辛酯錫(DMTFG)、 二月桂 酸二正丁基錫(DBTL)、馬來酸二正丁基錫(DBTM)、稀土穩(wěn)定劑(XT)。
9、 如權(quán)利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的偶聯(lián)劑包 括鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅垸偶連劑。
10、 如權(quán)利要求1所述的改性聚氯乙烯滴灌帶，其特征是所說的碳酸鈣 (CaC0》包括納米CaC03 、超細活性CaC03、輕質(zhì)CaC0:,、重質(zhì)CaC03。
全文摘要
一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)施領(lǐng)域中的改性聚氯乙烯滴灌帶，該產(chǎn)品的配方是，炭黑、增塑劑、高分子增塑劑(GZ)、抗沖擊改性劑、潤滑劑、加工助劑、熱穩(wěn)定劑、碳酸鈣(CaCO₃)、偶聯(lián)劑、聚氯乙烯；炭黑包括中色素炭黑、普通色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC-SG2型、PVC-SG3型、PVC-SG4型、PVC-SG5型；增塑劑包括鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)；潤滑劑包括復合潤滑劑即硬脂酸、硬脂酸鈣、氯化石蠟或氧化聚乙烯蠟(OPE)。該發(fā)明構(gòu)思科學新穎，通過使用多種改性助劑，使改性處理后的聚氯乙烯(PVC)滴灌帶具有優(yōu)異的綜合性能，其與普通聚乙烯滴灌帶相比，生產(chǎn)成本較低，在價格和性能上更具有優(yōu)勢，而且可減少對石油資源的消耗，更有利于我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。
文檔編號C08K5/57GK101434733SQ20081022985
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者莊曉光, 寧 李, 李奎秀 申請人:沈陽華德機械制造有限公司