專利名稱：一種pvc材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于PVC材料及其制備方法，特別屬于食品衛(wèi)生級(jí)硬質(zhì)PVC材料及
其制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的給水管材和管件的材料通常為鑄鐵管和鍍鋅管，管材和管件的抗 氧化性及耐酸堿性差，極易對(duì)水和其它液體造成二次污染，而且制造中能耗大、
原料成本高及廢舊品的回收利用也比較復(fù)雜，食品衛(wèi)生級(jí)硬質(zhì)PVC材料(PVC— u)取代鑄鐵及鍍鋅材料成為一種新的趨勢(shì)，但其存在著材料容易熱分解和流動(dòng)
性差、所制成的管材和件的耐酸堿性、抗氧化性和抗老化性差的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗熱分解和流動(dòng)性好的硬質(zhì)PVC材料。
本發(fā)明所要解決的另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是上述PVC材料的制備方法。
一種PVC材料，包括以下物質(zhì)及重量份-
PVC 100
穩(wěn)定劑 2—8
加工助劑 2—6
潤(rùn)滑劑 1.5—2.5
填料 4一12
著色劑 0.05-1。
所述的穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑、硬脂酸鈣、環(huán)氧大豆油一種或數(shù)種的混合物。
所述的加工助劑為氯化聚乙烯、丙烯酸脂的混合物。 所述的丙烯酸脂的型號(hào)為ACR401，由山東日科化學(xué)有限公司生產(chǎn)。
3為了增強(qiáng)PVC—U材料的抗熱分解和流動(dòng)性，還加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，其與 PVC的重量比為100: 1. 5 2。
所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、石蠟、PE蠟的混合物。
所述的填料為活性輕質(zhì)碳酸鈣。
所述的著色劑為金剛石型鈦白粉與炭黑的混合物。
本發(fā)明的制備方法為將PVC原料與有機(jī)錫穩(wěn)定劑、硬脂酸轉(zhuǎn)、加工助劑 在溫度為110 — 115。C、轉(zhuǎn)速為400r/min—500r/min的情況下，攪拌10 — 15分 鐘，停止攪拌，再加入余下的原料，在溫度為110 — 115"C、轉(zhuǎn)速為500 r/min —600 r/min的情況下，攪拌20 — 25分鐘，將轉(zhuǎn)速降為100 r/min—150 r/min， 冷卻到45 — 55。C，出料。
所制備的PVC材料可以經(jīng)過(guò)錐型雙螺桿塑料擠出機(jī)進(jìn)行造粒注塑或擠管， 形成管材或管件、大法蘭盤。
由于食品衛(wèi)生級(jí)的PVC是不能用鉛鹽類穩(wěn)定劑，因而本發(fā)明選擇無(wú)毒的有 機(jī)錫、環(huán)氧大豆油、硬脂酸鈣、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑作為穩(wěn)定劑，環(huán)氧大豆油不僅 具有穩(wěn)定劑的作用，還有良好的低溫增塑性、優(yōu)良的耐熱、耐光性能，還對(duì)色 料在攪拌、制品生產(chǎn)中均勻分散和著色都有很大幫助，硬脂酸鈣不僅有較好的 穩(wěn)定性，而且與環(huán)氧大豆油共用可提高穩(wěn)定效果。
本發(fā)明加工助劑中的ACR401 (聚丙烯酸脂)能降低成型溫度，縮短熔融時(shí) 間，減少加工設(shè)備結(jié)垢現(xiàn)象，提高管材的低溫抗沖擊性、表面平整性、光潔度 及耐老化性能。
本發(fā)明的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、PE蠟和固體石蠟的混合物，潤(rùn)滑劑的加入量要 適量，當(dāng)其過(guò)量時(shí)，PVC管材表面就會(huì)"起霜"和產(chǎn)生熔接痕的。
本發(fā)明的填料為活性輕質(zhì)碳酸鈣，除降低原料成本外，還能提高制品的尺寸 和色調(diào)的穩(wěn)定性。由于所制成的給水管材在成型中是雙向(縱向、橫向)拉伸， 配方中對(duì)材料的韌性要求高，因此填料的用量受到很大限止。本發(fā)明的著色劑為金紅石型鈦白粉、碳黑，均為良好的光屏蔽劑，對(duì)PVC
的抗氧化性、抗老化性和化學(xué)穩(wěn)定性起到很好作用。
本發(fā)明的PVC的穩(wěn)定劑選用無(wú)毒有機(jī)錫和非鉛鹽類穩(wěn)定劑(即硬酯酸,丐、 環(huán)氧大豆油、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑等)；加工助劑選用無(wú)毒ACR;潤(rùn)滑劑是食品包裝 用的固體石脂和無(wú)毒的PE蠟；填充劑是無(wú)毒的活性輕質(zhì)碳酸鈣；著色劑是一些 對(duì)人體無(wú)害的鈦白粉、碳黑；上述原料都是符合國(guó)家食品衛(wèi)生用標(biāo)準(zhǔn)的原料。
本發(fā)明通過(guò)環(huán)氧大豆油、丙烯酸脂類(ACR401)、硬脂酸鈣和有機(jī)錫穩(wěn)定劑 的共同使用，產(chǎn)生了較好的協(xié)同應(yīng)，能使管材和管件的成型溫度降低，管材的 擠出溫度從20(TC降低到17(TC左右，注塑壓力下降，擠出時(shí)的生產(chǎn)效率提高； 螺桿的結(jié)垢情況明顯減少。注塑管件的成型溫度從21(TC降低到18(TC左右，防 止PVC材料的熱分解。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所用的原料均采用食品衛(wèi)生級(jí)原料或無(wú)毒原料，所 制成的材料流動(dòng)性好，能降低管材和管件的成型溫度、成型壓力，防止PVC材 料的熱分解，用該材料生產(chǎn)的PVC—U給水管材、管件和耐壓球閥的耐酸堿性、 抗氧化性和抗老化性好，耐壓球閥的耐壓性^2. 5MPa(類似產(chǎn)品的耐壓性僅 〉1.6MPa)，完全符合食品、化工的使用要求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明的PVC-S-60由寧波臺(tái)塑生產(chǎn)。
鄰苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油產(chǎn)地為浙江桐鄉(xiāng)。
有機(jī)錫穩(wěn)定劑T190由法國(guó)阿科瑪公司生產(chǎn)。
無(wú)毒鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(AIMSTA-6800P-2)由深圳市志海實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)。
硬脂酸鈣產(chǎn)地為江蘇溧陽(yáng)。
硬脂酸產(chǎn)地為江蘇如皋。
氯化聚乙烯(CPE-135)產(chǎn)地為山東淄博。丙烯酸脂類(ACR401)由山東日科生產(chǎn)。 活性輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)地為江西弋陽(yáng)。 石蠟58井由大慶石化生產(chǎn)。 PE蠟CH-4產(chǎn)地為江蘇江陰。 金紅石型鈦白粉ZR-940的產(chǎn)地為江蘇鎮(zhèn)江。 炭黑SB805由日本旭碳公司生產(chǎn)。 實(shí)施例1:
取PVC—S—60原料100公斤、有機(jī)錫穩(wěn)定劑1.2公斤、硬脂酸鈣0.8 公斤、氯化聚乙烯(CPE-135) 4公斤、ACR—401 1公斤、在溫度為ll(TC、轉(zhuǎn) 速為400r/min的情況下，攪拌10分鐘，停止攪拌，再加入金剛石型鈦白粉ZR 一940 0.7公斤、PE蠟CH-4 0. 52公斤、石蠟58井 0. 28公斤、硬脂酸0. 5 公斤、炭黑SB805 0. 012、活性輕質(zhì)碳酸鈣12公斤、環(huán)氧大豆油1公斤，在溫 度為11(TC、轉(zhuǎn)速為500r/min的情況下，攪拌20分鐘，將轉(zhuǎn)速降為200r/min， 冷卻到45。C，出料。
實(shí)施例2:
取PVC—S—60原料IOO公斤、有機(jī)錫穩(wěn)定劑1.2公斤、硬脂酸鈣0.4 公斤、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑l公斤、氯化聚乙烯(CPE-135) 1. 5公斤、ACR—401 1公斤、在溫度為112°C、轉(zhuǎn)速為450r/min的情況下，攪拌15分鐘，停止攪拌， 再加入金剛石型鈦白粉ZR—940 0.7公斤、PE蠟CH-4 0.52公斤、石蠟58# 0. 5公斤、硬脂酸0. 26公斤、炭黑SB805 0. 016、活性輕質(zhì)碳酸鈣6公斤、環(huán) 氧大豆油3公斤，在溫度為112。C、轉(zhuǎn)速為550r/min的情況下，攪拌25分鐘， 將轉(zhuǎn)速降為150r/min，冷卻到50'C，出料。
實(shí)施例3:
取PVC—S—60原料100公斤、有機(jī)錫穩(wěn)定劑1.2公斤、硬脂酸鈣0.4 公斤、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑2公斤、氯化聚乙烯(CPE-135) 1.5公斤、ACR—401
60.8公斤、在溫度為115-C、轉(zhuǎn)速為500r/min的情況下，攪拌10分鐘，停止攪 拌，再加入金剛石型鈦白粉ZR—940 0.684公斤、PE蠟CH-4 0. 3公斤、石蠟 58# 0. 4公斤、硬脂酸0. 2公斤、炭黑SB805 0. 0156、活性輕質(zhì)碳酸鈣4公 斤、環(huán)氧大豆油3公斤，在溫度為115-C、轉(zhuǎn)速為600r/min的情況下，攪拌25 分鐘，將轉(zhuǎn)速降為100r/min，冷卻到55"C，出料。 實(shí)施例4:
將實(shí)施例1所制的材料用錐型雙螺桿塑料擠出機(jī)進(jìn)行擠出、切粒、風(fēng)冷至
室溫，擠出機(jī)的各部分溫度分別為機(jī)筒部分130 — 160'C;混煉部分150 —
165°C;機(jī)頭部分150—17(TC;將粒子用注塑機(jī)進(jìn)行注塑加工PVC-U標(biāo)準(zhǔn)球閥，
注塑機(jī)的各部分溫度為機(jī)筒部分150—17(TC;機(jī)頭部分170—18(TC;注
塑壓力40—55MPa;。
實(shí)施例5:
將實(shí)施例3所制的材料用錐型雙螺桿塑料擠出機(jī)進(jìn)行擠出^50給水管，牽 引、定型、冷卻、自動(dòng)鋸裁成產(chǎn)品，擠出機(jī)的各部分溫度分別為機(jī)筒部分
150 — 165°C;混煉部分150 — 165。C;機(jī)頭部分165 — 175。C。 實(shí)施例l、 2、 3的流動(dòng)性逐步提高。
實(shí)施例4、 5的技術(shù)指標(biāo)如表1所示:
實(shí)施例4實(shí)施例5
pH值(標(biāo)準(zhǔn)值7.95，充許改變量《0.5)7.907.85
耐壓試驗(yàn)管材(標(biāo)準(zhǔn)值^1MPa)>1.25
管件(標(biāo)準(zhǔn)值:》2.4MPa)>5. 0
權(quán)利要求
1、一種PVC材料，其特征在于包括以下物質(zhì)及重量份PVC100穩(wěn)定劑 2—8加工助劑 2—6潤(rùn)滑劑 1.5—2.5填料 4—12著色劑 0.05-1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC材料，其特征在于所述的穩(wěn)定劑為有 機(jī)錫穩(wěn)定劑、硬脂酸鈣、環(huán)氧大豆油一種或數(shù)種的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC材料，其特征在于所述的加工助劑為 氯化聚乙烯、丙烯酸脂的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PVC材料，其特征在于加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定 劑，其與PVC的重量比為100: 1.5 2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC材料，其特征在于所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、石蠟、PE蠟的混合物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC材料，其特征在于所述的填料為活性輕質(zhì)碳酸鈣。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PVC材料，其特征在于所述的著色劑為金剛石型鈦白粉與炭黑的混合物。
8、 權(quán)利要求1所述的一種PVC材料的制備方法，其特征在于將PVC原料 與有機(jī)錫穩(wěn)定劑、硬脂酸鈣、加工助劑在溫度為110 — 115"C、轉(zhuǎn)速為400r/min 一500r/min的情況下，攪拌10 — 15分鐘，停止攪拌，再將余下的原料加入，在 溫度為110 — 115°C、轉(zhuǎn)速為500 r/min—600 r/min的情況下，攪拌20—25分 鐘，將轉(zhuǎn)速降為100 r/min — 150 r/min，冷卻到45 — 55。C，出料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PVC材料及其制備方法，所述的PVC材料包括以下物質(zhì)及重量份100份PVC、2-8份穩(wěn)定劑、2-6份加工助劑、1.5-2.5潤(rùn)滑劑、4-12份填料、0.05-1份著色劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所用的原料均采用食品衛(wèi)生級(jí)原料或無(wú)毒原料，所制成的材料流動(dòng)性好，能降低管材和管件的成型溫度、成型壓力，防止PVC材料的熱分解，用該材料生產(chǎn)的PVC-U給水管材、管件和耐壓球閥的耐酸堿性、抗氧化性和抗老化性好，耐壓球閥的耐壓性≥2.5MPa(類似產(chǎn)品的耐壓性僅＞1.6MPa)，完全符合食品、化工的使用要求。
文檔編號(hào)C08L27/00GK101486820SQ200910116208
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者吳士范, 王玉書 申請(qǐng)人:黃山琦源塑管閥門有限公司