一種埋地用改性pvc非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管及其制備方法，其由PVC樹(shù)脂粉、穩(wěn)定劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、色粉以及相容劑按比例混合，經(jīng)過(guò)120℃～130℃高速攪拌2～3分鐘，而后加入填充劑，控制系統(tǒng)溫度在40℃以下繼續(xù)低溫?cái)嚢?～5分鐘，而后通過(guò)擠出機(jī)擠出成型。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管，其在提高韌性的同時(shí)管材破壞敏感性降低，不容易受傷或受傷程度大大降低，這樣對(duì)長(zhǎng)期強(qiáng)度影響變小，延長(zhǎng)了通信管的使用壽命，大大提高了產(chǎn)品的綜合性能，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC管材領(lǐng)域，尤其涉及一種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]非開(kāi)挖施工技術(shù)由于其是在不開(kāi)挖(或者少開(kāi)挖)地表的情況下進(jìn)行鋪設(shè)、探測(cè)、維修和更新各種地下管線，解決了城市管線施工中的難題，降低了高度發(fā)達(dá)條件下地下管線建設(shè)的難度，因而在工程建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用，多種非開(kāi)挖工程專(zhuān)用管材也應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]如PVC管材，其相比PE管材具有較好的抗拉、抗壓強(qiáng)度，耐腐蝕性?xún)?yōu)良且價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，適宜作為通信管材，但其在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生脆性，從而影響了其使用壽命。為了保證PVC管材韌性的長(zhǎng)久性，需要對(duì)PVC管材進(jìn)行改性，若單純使用某一種彈性體或單純使用某種剛性體增韌會(huì)造成韌性、剛度、彈性模量性能指標(biāo)失衡，因此制造出在抗沖擊抗開(kāi)裂的同時(shí)又可以保持高強(qiáng)度，提高其使用壽命的改性PVC通信管是滿(mǎn)足非開(kāi)挖地下管線建設(shè)的需要亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種韌性高，使用壽命長(zhǎng)的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案是，一種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管，其成分以及各成分所占比重包括:
PVC 樹(shù)脂粉67.7 % ~74.15%
鈣鋅穩(wěn)定劑3.04%~3.53%
增韌劑13.77%~16.45%
潤(rùn)滑劑0.5%~0.71%
色粉0.97% ~1.56%
填充劑5.21%~8.71%
超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PMMA) 1.77%~2.13% ；
其中，所述增韌劑為氯化聚乙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CPE)、甲基丙烯酸甲酯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ABS)以及丙烯酸酯類(lèi)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ACR)的混合物，所述CPE、MBS、ABS和ACR各組分的重量比為2:10:2:1 ；
所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PEWAX)和硬脂酸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)HST)的混合物，所述PEffAX和HST的重量比為3:2 ;
所述填充劑為納米級(jí)二氧化硅(以下簡(jiǎn)稱(chēng)S12)和微米級(jí)碳酸鈣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CaCO3)的混合物，所述S12和CaCO3的重量比為3:5。納米級(jí)二氧化硅和微米級(jí)碳酸鈣，屬于無(wú)機(jī)物填充劑，當(dāng)添加量在O~10份范圍內(nèi)，它對(duì)產(chǎn)品剛度和彈性模量具有明顯的貢獻(xiàn)，而對(duì)產(chǎn)品的韌性影響不大，但隨著納米級(jí)二氧化硅和微米級(jí)碳酸鈣添加量的超出合理范圍，分散性也會(huì)變差，雖然產(chǎn)品的剛度和彈性模量仍有所提高，產(chǎn)品的韌性會(huì)迅速下降，對(duì)產(chǎn)品的性能提高會(huì)起到反作用。
[0006]所述PVC樹(shù)脂粉以聚合度1200型的PVC樹(shù)脂粉為最佳。
[0007]本發(fā)明還提供了制備上述埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管的方法，其包括以下步驟:1)物料混合:將PVC樹(shù)脂粉、穩(wěn)定劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、色粉以及相容劑按比例混合，控制系統(tǒng)溫度在120°C~130°C高速攪拌2~3分鐘，而后加入填充劑，控制系統(tǒng)溫度在40°C以下低溫?cái)嚢?~5分鐘。高速攪拌溫度太低不利于管材的塑化，攪拌溫度太高會(huì)造成原料有效物質(zhì)損耗或變質(zhì)，降低產(chǎn)品性能。
[0008]在高速混合攪拌下，原料的攪拌溫度達(dá)到120°C~130°C時(shí)，才能使PVC顆粒得到細(xì)化和重新組合，粒徑增大，形態(tài)均勻，并與各種改性劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、相容劑充分相互作用均勻分散，同時(shí)由于吸收熱能而產(chǎn)生部份凝膠化，為物料在擠出時(shí)的塑化奠定良好的基礎(chǔ)；冷拌溫度控制在40°C以下，有利于延長(zhǎng)原料的使用時(shí)間，保護(hù)原料的有效物質(zhì)，減少損耗。
[0009]2 )擠出成型:將混合后的物料通過(guò)擠出機(jī)擠出成型。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟2)中擠出機(jī)的生產(chǎn)摸頭的壓縮比在7~12范圍；這樣能使管材更加密實(shí)，產(chǎn)品強(qiáng)度更高。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟2)中擠出機(jī)的口模平直段長(zhǎng)度為管材壁厚的20~25倍；口模平直段長(zhǎng)度不能太短，否則，不利于塑化，不利制品的密實(shí)度；反之也不能太長(zhǎng)，太長(zhǎng)會(huì)造成阻力太大，原料停留時(shí)間太長(zhǎng)而發(fā)生分解
進(jìn)一步地，所述步驟2)中擠出機(jī)的模具理論間隙較管材管材壁厚度要小0.3~0.5mm ；以保證產(chǎn)品的縱向縮率、強(qiáng)度不受破壞。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，在配方方面充分利用目前的有機(jī)增韌劑和無(wú)機(jī)納米增韌剛性粒子的相互協(xié)同作用，形成新型的復(fù)合增韌增強(qiáng)體系，克服了單純使用某一種彈性體或單純使用某種剛性體增韌會(huì)造成韌性、剛度、彈性模量性能指標(biāo)失衡的缺陷。一方面將增韌效果優(yōu)秀的MBS、CPE、ABS和加工助劑ACR進(jìn)行科學(xué)配比，使PVC樹(shù)脂達(dá)到的最佳塑化狀態(tài)，使PVC樹(shù)脂得到顯著的增韌改性，發(fā)揮PVC優(yōu)秀的拉伸強(qiáng)度性能和模量性能，并且較好克服PVC樹(shù)脂的脆性弱點(diǎn)；另一方面，引入納米級(jí)二氧化硅和微米級(jí)碳酸鈣，在適量范圍內(nèi)，它對(duì)產(chǎn)品剛度和彈性模量具有明顯的貢獻(xiàn)，又不會(huì)對(duì)產(chǎn)品的韌性造成影響；PMMA的加入使PVC樹(shù)脂和ABS聚合物能夠很好的結(jié)合，起到相容劑的作用，并且大大提高產(chǎn)品的抗老化性倉(cāng)泛。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管，其在提高韌性的同時(shí)管材破壞敏感性降低，不容易受傷或受傷程度大大降低，這樣對(duì)長(zhǎng)期強(qiáng)度影響變小，延長(zhǎng)了通信管的使用壽命，大大提高了產(chǎn)品的綜合性能，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0015]實(shí)施例1
一種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管，其按照以下配方稱(chēng)取原料(單位:份):PVC樹(shù)脂粉(聚合度1200型)70
鈣鋅穩(wěn)定劑3.5
增韌劑15
潤(rùn)滑劑0.5
色粉I
填充劑8
PMMA2
其中，所述增韌劑包含2份CPE，10份MBS，2份ABS，1份ACR ;所述潤(rùn)滑劑包含3份PEffAX, 2份HST ;所述填充劑包含3份S12和5份CaC03。
[0016]制備上述埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管的方法，其包括以下步驟:1)物料混合:將PVC樹(shù)脂粉、穩(wěn)定劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、色粉按比例混合，控制系統(tǒng)溫度在120°C高速攪拌2.5分鐘，而后加入填充劑，控制系統(tǒng)溫度在39°C繼續(xù)低溫?cái)嚢?分鐘。
[0017]2)擠出成型:將混合后的物料通過(guò)擠出機(jī)擠出成型。
[0018]實(shí)施例2~6:
采用與實(shí)施例1相同的原料與制備方法，區(qū)別在于分別使用表1中所列出的不同的各個(gè)成分的添加量、制備步驟I中的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間代替實(shí)施例1所采用的相應(yīng)數(shù)值，其中增韌劑中CPE、MBS、ABS和ACR的份數(shù)為增韌劑總份數(shù)按2:10:2:1的重量比值分配，潤(rùn)滑劑中PEWAX和HST的份數(shù)為潤(rùn)滑劑總份數(shù)按3:2的重量比值分配；填充劑中S12和CaCO3的份數(shù)為填充劑總份數(shù)按3:5的重量比值分配。
[0019]表1

【權(quán)利要求】
1.一種埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管，其成分以及各成分所占比重包括: PVC 樹(shù)脂粉67.7 % ~74.15% 鈣鋅穩(wěn)定劑3.04%~3.53% 增韌劑13.77%~16.45% 潤(rùn)滑劑0.5%~0.71% 色粉0.97% ~1.56% 填充劑5.21%~8.71% 超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PMMA) 1.77%~2.13% ； 所述增韌劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物以及丙烯酸酯類(lèi)的混合物，氯化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、丙烯酸酯類(lèi)各組分的重量比為2:10:2:1 ; 所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟和硬脂酸的混合物，所述聚乙烯蠟和硬脂酸的重量比為3:2 ；所述填充劑為納米級(jí)二氧化硅和微米級(jí)碳酸鈣的混合物，所述納米級(jí)二氧化硅和微米級(jí)碳酸鈣的重量比為3:5。
2.一種制備權(quán)利要求1所述埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管的方法，其包括以下步驟: O物料混合:將PVC樹(shù)脂粉、鈣鋅穩(wěn)定劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、色粉以及相容劑按比例混合，控制系統(tǒng)溫度在120°C~130°C高速攪拌2~3分鐘，而后加入填充劑，控制系統(tǒng)溫度在400C以下繼續(xù)低溫?cái)嚢?~5分鐘； 2)擠出成型:將混合后的物料通過(guò)擠出機(jī)擠出成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管制備方法，其特征在于，所述步驟2)中擠出機(jī)的生產(chǎn)摸頭的壓縮比在7~12范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管制備方法，其特征在于，所述步驟2)中擠出機(jī)的口模平直段長(zhǎng)度為管材壁厚的20~25倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的埋地用改性PVC非開(kāi)挖專(zhuān)用通信管制備方法，其特征在于，所述步驟2)中擠出機(jī)的模具理論間隙較管材管材壁厚度要小0.3~0.5mm。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK104072901SQ201410156660
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】何承楓, 鄭昆雄, 何龍新, 林振宇, 鄭昆景 申請(qǐng)人:福建晟揚(yáng)管道科技有限公司