一種cpvc管材組合物及其制備方法，屬于氯化聚氯乙烯組合物樹脂。

背景技術(shù)：

1、氯化聚氯乙烯（cpvc）樹脂是由聚氯乙烯（pvc）樹脂氯化改性而得。傳統(tǒng)的消防管材多采用鍍鋅鋼管、銅管、不銹鋼管，存在質(zhì)量重、耐腐蝕性差、使用壽命短等問題。cpvc管材具有很好的機械性能，耐熱性，耐腐蝕性，電性能和阻燃性自熄性，cpvc管材作為消防管材具有天然的優(yōu)勢。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，專利cn103849094b公開了一種消防用cpvc及其制備方法，其通過在cpvc樹脂中添加mbs樹脂或cpe材料獲得抗壓強度高，抗沖擊性能好，阻燃抗軟化的cpvc組合物，其僅公開了950n的抗壓強度，與0.9kg重錘沖擊性能測試無破裂的結(jié)果，其并沒有公開具體的懸臂梁缺口沖擊強度；而且簡單的添加抗沖擊改性劑mbs樹脂可能導(dǎo)致維卡軟化點降低。專利cn113717309a公開了一種加工改性助劑及其制備方法，其利用氯乙烯、偏二氯乙烯、叔碳酸乙烯酯共聚獲得一種cpvc助劑，用于解決cpvc加工過程中的塑化問題和維卡軟化溫度降低的問題，其實質(zhì)并沒有提高cpvc管材組合物的抗沖擊的功能，但是其公開的缺口沖擊強度達到了46kj/㎡，遠超了gb/t?1843-2008中規(guī)定8?kj/㎡以上的規(guī)定數(shù)倍。專利cn114395201a公開了一種耐高溫cpvc消防管道配方，其采用添加pmma的方式提高cpvc樹脂組合物高溫性能，同時降低加工粘度，沒有公開其對抗沖擊等機械性能的貢獻。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫同時綜合機械性能好的cpvc管材組合物及其制備方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種cpvc管材組合物，其特征在于：成分按重量份包括cpvc樹脂100份、穩(wěn)定劑1.2~1.8份、復(fù)合潤滑劑2.5~3.5份、抗沖改性劑4~7份和增強劑1~2份；

3、所述的增強劑為環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑按重量比100：4~12的混合物。

4、上述技術(shù)方案利用了一種特定的增強劑，其含有環(huán)氧基、羥基、氰基等多種極性基團，具有較高的表面能，能夠增強cpvc樹脂組合物的黏結(jié)性與附著力，活性氫化物發(fā)生反應(yīng)，以顆粒相分散于基體中，形成半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時增強劑自身的熱固性質(zhì)也能夠避免降低cpvc管材組合物的高溫性能，從而提高材料的物綜合理機械性能，適合消防管材的應(yīng)用。

5、進一步優(yōu)選的，所述的抗沖改性劑為丙烯酸酯類共聚物（acr）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物（mbs）、氯化聚乙烯（cpe）、丁腈橡膠（nbr）、乙烯-醋酸乙酯共聚物（eva）中的一種或兩種以上的任意比例混合抗沖改性劑，優(yōu)選mbs。這些抗沖改性劑為提高材料的抗沖劑性能。

6、優(yōu)選的，所述的環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值小于或等于0.5。環(huán)氧樹脂提供優(yōu)良的熱固性能，保證添加后的高溫性能不會降低，而環(huán)氧值小于0.5以下韌性與粘結(jié)性能更好。

7、優(yōu)選的，所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂粉末，粉末粒徑3~5μm。

8、優(yōu)選的，所述的潛伏性固化劑為雙氰胺。與所述的環(huán)氧樹脂配合效果更好。

9、優(yōu)選的，所述的潛伏性固化劑為固化劑粉末，平均粒徑不大于5μm。

10、優(yōu)選的，所述的增強劑為環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑按重量比100：8~10的混合物。

11、優(yōu)選的比例下環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團與潛伏性固化劑的活化氫具備最佳的搭配比例，在對耐高溫性能影響最小的情況下獲得最佳的力學(xué)性能改性效果。

12、優(yōu)選的，所述的cpvc管材組合物成分還包括抗氧化劑0.2~0.5份、著色劑0.5~1.5份與顏料0.005份?？寡鮿┻M一步優(yōu)選為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代二丙酸酯和硫醇類中的一種或多種任意比例的混合物；著色劑進一步優(yōu)選為金紅石型鈦白粉，如r-902，用于保證著色上色效果；顏料進一步優(yōu)選為永固橘黃和耐曬大紅的混合物，質(zhì)量比例為1:1，用于提供消防管材所需的特定顏色，并且避免對力學(xué)性能的負面影響。

13、優(yōu)選的，所述的cpvc樹脂由聚合度為700～1300的pvc樹脂均勻氯化改性制得，氯含量在67～69%。加工性能、物理機械性能、耐熱性能等綜合性能最佳。

14、一種以上所述的cpvc管材組合物的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

15、1）環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑在20~50℃攪拌均勻，獲得增強劑；

16、2）按重量份混合各成分，混合均勻升溫至90~100℃，放入低速混合機中混合冷卻至30~50℃放料。

17、環(huán)氧樹脂與固化劑預(yù)先進行特定溫度的混合激發(fā)，再加入cpvc樹脂中進行特定溫度的混合，能夠保證環(huán)氧基、氰基與活性氫化物在組合物中形成半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而不是簡單的單獨提高機械性能或提高耐熱能力。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：上述技術(shù)方案利用了一種特定的增強劑，其含有環(huán)氧基、羥基、氰基等多種極性基團，具有較高的表面能，能夠增強cpvc樹脂組合物的黏結(jié)性與附著力，活性氫化物發(fā)生反應(yīng)，以顆粒相分散于基體中，形成半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時增強劑自身的熱固性質(zhì)也能夠避免降低cpvc管材組合物的高溫性能，從而提高材料的綜合物理、機械性能，適合消防管材的應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種cpvc管材組合物，其特征在于：成分按重量份包括cpvc樹脂100份、穩(wěn)定劑1.2~1.8份、復(fù)合潤滑劑2.5~3.5份、抗沖改性劑4~7份和增強劑1~2份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值小于或等于0.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂粉末，粉末粒徑3~5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的潛伏性固化劑為雙氰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的潛伏性固化劑為固化劑粉末，平均粒徑不大于5μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的增強劑為環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑按重量比100：8~10的混合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的cpvc管材組合物成分還包括抗氧化劑0.2~0.5份、著色劑0.5~1.5份與顏料0.005份。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpvc管材組合物，其特征在于：所述的cpvc樹脂由聚合度為700～1300的pvc樹脂均勻氯化改性制得，氯含量在67～69%。

9.一種權(quán)利要求1~8任一項所述的cpvc管材組合物的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種CPVC管材組合物及其制備方法，屬于氯化聚氯乙烯組合物樹脂技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有的CPVC樹脂組合物多集中于提高機械性能或耐高溫性能，無法同時提高量項性能。本發(fā)明成分按重量份包括CPVC樹脂100份、穩(wěn)定劑1.2~1.8份、復(fù)合潤滑劑2.5~3.5份、抗沖改性劑4~7份和增強劑1~2份；所述的增強劑為環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑按重量比100：4~12的混合物。利用環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑的協(xié)同增效，增強CPVC樹脂組合物的黏結(jié)性與附著力，同時提高CPVC樹脂管材組合物的機械性能與耐高溫性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張學(xué)明,賈小波,王群濤,張新華,孫麗朋,許永森
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26