一種高填充、高耐壓的u-pvc給水管件的制作方法
【專利摘要】一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，由下列質(zhì)量份數(shù)原料經(jīng)混合機(jī)混合均勻后，在160~190℃下，注塑成型：聚氯乙烯樹脂100份；熱穩(wěn)定劑1~10份；潤滑劑0.1~4份；加工改性劑0~5份；抗沖擊改性劑0~8份；相容劑1~10份；填充劑5~50份；顏料不計入組分；所述熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫類、鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑、有機(jī)或無機(jī)熱穩(wěn)定劑中一或多種；潤滑劑為硬脂酸及其衍生物、金屬皂類、聚酯類或飽和烴類潤滑劑中一或多種；加工改性劑為超高分子量或普通加工改性劑一或兩種；抗沖擊改性劑為預(yù)定、非預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑或過渡型抗沖擊改性劑中一或多種；相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、硅烷接枝聚丙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯或甲基丙烯酸接枝聚丙烯中一種。
【專利說明】—種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種U-PVC給水管件，特別是涉及一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯作為開發(fā)較早的熱塑性塑料品種，由于其特有的難燃性、耐磨性、耐候性、耐化學(xué)腐蝕性和力學(xué)性能好等特點，成為了目前五大通用塑料之一，與人們生活息息相關(guān)，是不可缺少的重要材料。近年來，隨著建筑業(yè)與塑料加工業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)聚氯乙烯(U-PVC)制品呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展，硬質(zhì)品比例不斷提高，現(xiàn)在硬制品比例已近60%。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，目前，生產(chǎn)規(guī)模超過I萬噸/年的企業(yè)中只有少數(shù)廠家以生產(chǎn)PE管道為主，其余都是以生產(chǎn)PVC管道為主；生產(chǎn)規(guī)模為10萬噸/年以上的企業(yè)中，75%以生產(chǎn)PVC管道為主，所以PVC管道成為了管道行業(yè)的主力軍。
[0003]PVC管道系統(tǒng)由PVC管材和PVC管件組成。通常PVC管材可分為給水管材和排水管材，同樣PVC管件也有給水和排水之分。一般情況下,排水管件無需考慮耐壓性能,并且其物理機(jī)械性能也要求較低，因此填料可以較多地添加。然而，給水管件有嚴(yán)格耐壓性能和物理機(jī)械性能的要求，大量添加填料往往會造成其耐壓性能和物理機(jī)械性能顯著下降，以至于無法滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。因此，在U-PVC給水管件中填料的添加量受到很大程度的限制。深究大量填充填料引起耐壓性能和物理機(jī)械性能下降的原因，無不跟填料的粒徑、填料的分散及其與PVC相容性相關(guān)。填料粒徑過大或者填料團(tuán)聚成粒徑較大的顆粒，在受到外力作用時，往往會成為制品的應(yīng)力集中點，導(dǎo)致銀紋進(jìn)一步發(fā)展成裂紋，從而造成其耐壓性能和物理機(jī)械性能下降。為了使大量添加的填料起到增韌、增強(qiáng)的作用，就必須有效地解決填料的分散和改善 填料與PVC樹脂的界面相容性的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)存在的缺點，提供一種可以實現(xiàn)高填充，滿足高耐壓和高強(qiáng)度要求的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件。
[0005]本發(fā)明一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件的技術(shù)方案是:其特征在于由下列質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，在加工溫度為16(T19(TC溫度下，通過注塑機(jī)注塑成型:
聚氯乙烯樹脂100份；
熱穩(wěn)定劑10份；
潤滑劑0.1~4份；
加工改性劑0-5份；
抗沖擊改性劑0-8份；
相容劑廣10份；
填充劑5~50份；顏料不計入組分；
其中:所述的熱穩(wěn)定劑為:有機(jī)錫類穩(wěn)定劑、鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑、有機(jī)熱穩(wěn)定劑或無機(jī)熱穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合物；
所述的潤滑劑為:金屬皂類潤滑劑、硬脂酸及其衍生物、聚酯類潤滑劑或飽和烴類潤滑劑中的一種或多種的混合物；
所述的加工改性劑為:超高分子量的加工改性劑或普通加工改性劑中的一種或兩種的混合物；
所述的抗沖擊改性劑為:預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑、非預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑或過渡型抗沖擊改性劑中的一種或多種混合物；
所述的相容劑為:馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si)、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)、甲基丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-MAA)中的一種；所述的填充劑為:碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物或硅酸鹽中的一種。
[0006]本發(fā)明一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的有機(jī)錫類穩(wěn)定劑為硫醇甲基錫或硫醇丁基錫，所述的有機(jī)熱穩(wěn)定劑為亞磷酸酯或環(huán)氧大豆油，所述的無機(jī)熱穩(wěn)定劑為水滑石。所述的金屬皂類潤滑劑為硬脂酸鈣，所述的硬脂酸及其衍生物為硬脂酸、硬脂酸正丁酯或硬脂酸甘油酯，所述的聚酯類潤滑劑為LOXIOL G72，所述的飽和烴類潤滑劑為石蠟、氧化聚乙烯蠟或聚乙烯蠟。所述的預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑為ACR或MBS，所述的非預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑為CPE或EVA，所述的過渡型抗沖擊改性劑為ABS0所述的碳酸鹽為碳酸鈣，所述的硫酸鹽為硫酸鋇或硫酸鈣，所述的氧化物為二氧化鈦或二氧化硅，所述的硅酸鹽為滑石粉或云母。所述的聚氯乙烯樹脂為注塑級PVC樹脂。所述的超分子量加工改性劑為超高分子量的丙烯酸酯類共聚物，普通加工改性劑為高分子量的丙烯酸酯類聚合物。所述的超高分子量的丙烯酸酯類共聚物為HPA-40或ACR ZB-403，所述的高分子量的丙烯酸酯類聚合物為ACR LP-21或ACR PA-21。
[0007]本發(fā)明引入一定量的相容劑，能夠有效解決填料的分散問題和改善填料與PVC的界面相容性的作用；同時引入超高分子的加工改性劑，又能有效解決隨著相容劑引入和填料的高填充所帶來的熔體強(qiáng)度低和塑化延遲等問題；此外，各種添加劑之間的合理配比，保證了物料具有良好的穩(wěn)定性和合適的流動性，實現(xiàn)了內(nèi)外潤滑體系之間的平衡。因此，本發(fā)明突出性的進(jìn)步在于:不僅可以實現(xiàn)U-PVC給水管件進(jìn)行高填充，達(dá)到降低成本的目的，又能滿足產(chǎn)品的高耐壓和高物理機(jī)械性能(如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和維卡軟化點)的生產(chǎn)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是實施例1和對比實施例1性能測試結(jié)果；
圖2是實施例2和對比實施例2性能測試結(jié)果。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明涉及一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍:
實施例1將下列質(zhì)量份數(shù)的原料，經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，在16(T19(TC加工溫度下，經(jīng)注塑機(jī)注塑成國標(biāo)GBT10002.2給水用Φ75ι?πι (內(nèi)徑)三通的U-PVC給水管件。
[0010]聚氯乙烯樹脂PVC HG-800 (韓華化學(xué))100份；
硫醇丁基錫(T395C, Arkema) 2.0 份；
LOXIOL G72:1.0 份;
單、雙硬脂酸甘油酯0.6份；
硬脂酸鈣0.5份；
氧化聚乙烯蠟0.1份；
HPA-40:1.5 份；
ACR LP-21:0.8 份；
MBS B564:3.0 份;
PP-G-MAH:3.0 份；
鈦白粉2.2份；
超細(xì)活化碳酸鈣20份；
對比實施例1
PVC HG-800 (韓華化學(xué))100份；
硫醇丁基錫(T395C, Arkema) 2.0 份；
硬脂酸0.8份；
硬脂酸鈣1.0份；
氧化聚乙烯蠟0.3份；
ACR LP-21:2.0 份;
MBS B564:3.0 份;
欽白粉:2.2份；
活化碳酸鈣:20份；
首先分別按實施例1和對比實施例1中的比例稱取原料，經(jīng)高速混合機(jī)混配均勻的粉料進(jìn)行流變性能測試；另外分別抽取若干個由實施例1和對比實施例1中的原料注塑成的國標(biāo)GBT10002.2給水用Φ 75mm三通，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行液壓性能測試和物理性能測試，測試結(jié)果如圖1所示，從圖1可以看出，實施例1的耐壓性能和物理機(jī)械性能比對比實施例1得到顯著提高，其原因在于:加入一定量的PP-G-MAH后，碳酸鈣在PVC中分散均勻性和界面相容性得到提高，有效減少了團(tuán)聚的發(fā)生，而超分子量的加工改性劑的加入，不僅縮短了物料的塑化時間，有利產(chǎn)品的充分塑化，而且提高了熔體強(qiáng)度，可以防止相容劑的引入和過多的碳酸鈣填充造成的熔體破裂的現(xiàn)象，從而使制品的耐壓性能和物理機(jī)械性能得到很大的提升。反之，對于未加入PP-G-MAH和超分子量的加工改性劑的物料，一方面，碳酸鈣本身容易團(tuán)聚，而且還會與樹脂粉及其它物料凝結(jié)成較大顆粒，這些顆粒在生產(chǎn)中不易塑化，往往成為注塑制品的薄弱點，降低制品的耐壓性能；另一方面，碳酸鈣的大量填充和相容劑加入，容易引起塑化延遲和熔體破裂的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致制品的耐壓性能和物理機(jī)械性能顯著下降。
[0011]實施例2
將下列質(zhì)量份數(shù)的原料，經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，在16(T19(TC加工溫度下，經(jīng)注塑機(jī)注塑成美標(biāo)ASTM D2466-02給水用Φ50ι?πι (內(nèi)徑)三通。
[0012] PVC HG-800 (韓華化學(xué)):100 份；
硫醇丁基錫(T395C, Arkema) 2.2 份；
LOXIOL G72:1.4 份;
硬脂酸鈣0.5份；
氧化聚乙烯蠟0.6份；
HPA-40:2.5 份；
MBS B564:5.0 份;
PP-G-MAH:4.0 份；
鈦白粉2.5份；
超細(xì)活化碳酸鈣30份；
對比實施例2
PVC HG-800 (韓華化學(xué))100份；
硫醇丁基錫(T395C, Arkema) 2.2 份；
LOXIOL G72: 0.5 份;
硬脂酸鈣1.0份；
氧化聚乙烯蠟0.6份；
ACR LP-21:2.0 份;
MBS B564:3.0 份;
鈦白粉2.0份；
活化碳酸鈣30份；
首先分別稱取實施例2和對比實施例2經(jīng)高速混合機(jī)混配均勻的粉料進(jìn)行流變性能測試；另外分別抽取若干個由實施例2和對比實施例2的原料注塑成ASTM D2466-02給水用Φ50πιπι三通，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行液壓性能測試和物理性能測試，測試結(jié)果如圖2所示。PP-G-MAH和超分子量的加工改性劑的加入，以及各種添加劑之間的科學(xué)配比，能夠有效地提高碳酸鈣的填充量，并保證制品具有優(yōu)異耐壓性能和物理機(jī)械性能。
【權(quán)利要求】
1.一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于由下列質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，在加工溫度為16(Tl90°C溫度下，通過注塑機(jī)注塑成型: 聚氯乙烯樹脂100份； 熱穩(wěn)定劑10份； 潤滑劑0.1-4份； 加工改性劑0-5份； 抗沖擊改性劑0-8份； 相容劑廣10份； 填充劑5~50份； 顏料不計入組分； 其中:所述的熱穩(wěn)定劑為:有機(jī)錫類穩(wěn)定劑、鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑、有機(jī)熱穩(wěn)定劑或無機(jī)熱穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合物； 所述的潤滑劑為:金屬皂類潤滑劑、硬脂酸及其衍生物、聚酯類潤滑劑或飽和烴類潤滑劑中的一種或多種的混合物； 所述的加工改性劑為:超高分子量的加工改性劑或普通加工改性劑中的一種或兩種的混合物； 所述的抗沖擊改性劑為:預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑、非預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑或過渡型抗沖擊改性劑中的一種或多種混合物； 所述的相容劑為:馬來酸酐接枝聚丙烯、硅烷接枝聚丙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯或甲基丙烯酸接枝聚丙烯中的一種； 所述的填充劑為:碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物或硅酸鹽中的一種。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的有機(jī)錫類穩(wěn)定劑為硫醇甲基錫或硫醇丁基錫，所述的有機(jī)熱穩(wěn)定劑為亞磷酸酯或環(huán)氧大豆油，所述的無機(jī)熱穩(wěn)定劑為水滑石。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的金屬皂類潤滑劑為硬脂酸鈣，所述的硬脂酸及其衍生物為硬脂酸、硬脂酸正丁酯或硬脂酸甘油酯，所述的聚酯類潤滑劑為LOXIOL G72，所述的飽和烴類潤滑劑為石蠟、氧化聚乙烯蠟或聚乙烯臘。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑為ACR或MBS，所述的非預(yù)定彈性體型抗沖擊改性劑為CPE或EVA，所述的過渡型抗沖擊改性劑為ABS。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的碳酸鹽為碳酸鈣，所述的硫酸鹽為硫酸鋇或硫酸鈣，所述的氧化物為二氧化鈦或二氧化硅，所述的硅酸鹽為滑石粉或云母。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的聚氯乙烯樹脂為注塑級PVC樹脂。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的超分子量加工改性劑為超高分子量的丙烯酸酯類共聚物，普通加工改性劑為高分子量的丙烯酸酯類聚合物。
8.如權(quán)利要求7所 述的一種高填充、高耐壓的U-PVC給水管件，其特征在于所述的超高分子量的丙烯酸酯類共聚物為HPA-40或ACR ZB-403，所述的高分子量的丙烯酸酯類聚合物為 ACR LP-21 或 ACR PA-21。
【文檔編號】C08K3/26GK103992600SQ201410199050
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】張建均, 梁志超, 曾富財, 楊哲, 駱洪興, 陳衛(wèi) 申請人:永高股份有限公司