一種復(fù)合pvc水帶及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水帶，更具體地涉及一種復(fù)合PVC水帶及其制備方法，屬于高分 子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水帶或水管是用來輸送水或泡沫液體的管道設(shè)施。聚氯乙烯，英文簡稱PVC，是由 氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。是氯乙烯的均聚物。傳統(tǒng)PVC管材本身具 有力學(xué)性能好、絕緣性能好、耐腐蝕性強、使用壽命長、輕質(zhì)、易運輸和安裝等多種優(yōu)點，因 而其常常用于管道運輸材料的制備之中。隨著時代的發(fā)展和社會的進步，人們對于材料性 能的要求愈來愈高，例如抗沖擊性、韌性、阻燃性等等，因此，開發(fā)新型PVC材料一直是高分 子領(lǐng)域研宄者索所關(guān)注的關(guān)鍵性問題。
[0003] 到目前為止，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在多種有關(guān)PVC管材的制備和應(yīng)用的研宄報道， 例如：
[0004] CN102911460A的專利申請報道了一種高耐候性低煙硬聚氯乙烯管材及其制備工 藝，其由一定重量比例的聚氯乙烯樹脂、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、金屬氫氧化物阻燃劑、金屬化合 物阻燃協(xié)效劑、加工助劑、潤滑劑、抗氧劑、著色劑和紫外吸收劑制備而成。該管材具有加工 方便、機械強度高、煙密度低、耐老化性好等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0005] CN102977495A的專利申請公開了 一種聚氯乙烯管材及其生產(chǎn)工藝，其采用PVC樹 脂粉、硬脂酸、石蠟、氯化聚乙烯、有機錫、鈦白粉、炭黑、重質(zhì)碳酸鈣為原料，經(jīng)熱混合、擠 出、冷卻定型、牽引、切割加工而制備得到，該管材具有外觀得體、安全環(huán)保、生產(chǎn)成本低的 優(yōu)點。
[0006] CN102875933A的專利申請報道了一種抗紫外線PVC排水管的制備方法，其由聚氯 乙烯樹脂、輕質(zhì)碳酸媽、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、抗沖擊改性劑、紫外線吸收劑復(fù) 合制備而成。該PVC管材具有良好的力學(xué)性能，且具有優(yōu)良的抗紫外線效果。
[0007] 盡管通過科學(xué)工作者的努力已經(jīng)研制了各種PVC管材，但這些管材的性能仍然不 夠理想，其功能性不夠完善，多樣性也有所欠缺。因此，開發(fā)新型復(fù)合PVC材料，增強材料 功能性，并將其應(yīng)用到當(dāng)今的水帶或水管等管材設(shè)計、制備之中仍是高分子領(lǐng)域亟待解決 的問題。
[0008] 有鑒于此，本發(fā)明旨在通過對現(xiàn)有材料的改性、組分種類的篩選以及復(fù)配工藝實 驗探宄而制備具有優(yōu)異性能的新型復(fù)合PVC材料，并應(yīng)用于水帶的制備中，從而充分滿足 材料加工廣泛需求，具有極大的市場前景和應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了制備新型的復(fù)合PVC水帶，本發(fā)明人對此進行了深入研宄，在付出了大量的 創(chuàng)造性勞動和經(jīng)過深入研宄探索后，從而完成了本發(fā)明。
[0010] 第一個方面，本發(fā)明涉及一種PVC復(fù)合材料，所述PVC復(fù)合材料包括PVC樹脂、三 羥甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助劑、高密度聚乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、N，N'，N"-三正丙基檸檬酰胺、天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡膠、改性納米粒子、 改性二硫化鉬、石蠟、1，3-二（對-異丙氧基二亞芐胺）胍鹽酸鹽、微粉填料、椰子油二乙醇 酰胺、6-0-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重質(zhì)碳酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉和三 丁基甲基氯化銨。
[0011] 在所述PVC復(fù)合材料中，以重量份計，其具體組分含量如下：
[0012]
【主權(quán)項】
1. 一種PVC復(fù)合材料，所述PVC復(fù)合材料包括PVC樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、硬 脂酸甘油酯、聚合物助劑、高密度聚乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、N，N'，N"_三正丙基檸檬酰胺、 天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡膠、改性納米粒子、改性二硫化鉬、石蠟、1，3-二 (對-異丙氧基二亞芐胺）胍鹽酸鹽、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺、6-0-孟氧羰基-D-半 乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重質(zhì)碳酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉和三丁基甲基氯化銨。
2. 如權(quán)利要求1所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：以重量份計，其具體組分含量如 下： 組分 重量份數(shù) PVC 樹脂 45-50 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 12-18 硬脂酸甘油酯 15-20 聚合物助劑 8-12 高密度聚乙烯 15-20 鄰苯二甲酸二辛酯 8-10 N,N'，N''-三正丙基檸檬酰胺 5-8 天然提取微粉 4-6 二甘醇二苯甲酸酯 5-8 丁腈橡膠 3-5 改性納米粒子 6-9 改性二硫化相 5-8 石蠟 12-15 込3-二(對-異丙氧基二亞芐胺)胍鹽酸2-4 鹽 微粉填料 4-6 椰子油二乙醇酰胺 10-15 6-0-盂氧羰基-D-半乳吡喃糖酯 2-4 苯并三氮唑 1.5-3.5 重質(zhì)碳酸鈣 10-12 十二炫基苯橫酸鈉 10-15 三丁基甲基氯化銨 7-10。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：所述聚合物助劑的制備步驟 如下：向反應(yīng)釜中加入1份凹凸棒土、1份y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、50-60 份甲苯、1-2份去離子水，攪拌下升溫至40-50°C，攪拌混合反應(yīng)2-3min，然后超聲分散 25-30min，處理結(jié)束后過濾、洗滌，得到表面修飾的凹凸棒土；向反應(yīng)器中加入1份4, 4'-二 氟苯甲酮、0. 6份4, 4' -二羥基二苯甲醚、0. 25份4, 4' -二羥基聯(lián)苯、4份二苯基砜和0. 3 份表面改性的凹凸棒土，于氮氣保護下加熱至150-160°C攪拌混合均勻，然后將粘性反應(yīng)物 傾出，丙酮、水反復(fù)洗滌，產(chǎn)物于烘箱中干燥，研磨至100-120目，即得聚合物助劑；上述份 數(shù)均為重量份數(shù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：所述天然提取微粉的制備步驟如 下：按照重量比1:0. 35:0. 65的比例稱取木槿花、蕪菁根和非洲加納籽，將其置于8%的食 鹽水中浸潤3-5min，取出晾干，混合粉碎并研磨至100-200目，將該粉末置于7-9倍重量的 復(fù)合提取劑中，加壓至1.2-1.51^ &，攪拌提取3〇-5〇1^11，然后回復(fù)至常壓，用3-5%的鹽酸 調(diào)節(jié)pH至5-6,微波220-250W提取15-20min，最后升溫至80-100°C，攪拌6-10min，過濾、 濃縮混合液至干得殘渣，將殘渣摻入其重量1/4的糊精，研磨混合至80-100目，即得天然提 取微粉；其中，復(fù)合提取劑為質(zhì)量比為1:0. 3的1-羥乙基-2, 3-二甲基咪唑氯鹽和十二烷 基三甲基氯化銨的混合液；上述份數(shù)均為重量份數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：所述改性納米粒子的制 備步驟如下：稱取6份重量比1:0. 4粒徑為200-300nm的納米氧化鋯和納米二氧化硅加 入反應(yīng)釜，向其中加入80-100份甲苯和3份y-氨丙基三乙氧基硅烷，超聲30-50HZ處理 lOmin，氮氣氛圍下升溫至80-100°C攪拌反應(yīng)6-8h，冷卻至室溫，離心分離，甲苯洗滌，真空 干燥，將得到的粒子置于pH為2-3的鹽酸溶液中，回流2-3h，離心分離，水洗、乙醇洗，干燥 得中間粒子A;將2份粒子A與5份檸檬酸三丁酯混合，升溫至50-60°C攪拌混合20-30min， 過濾，將粒子加入到30-40份去離子水中，再加入15-20份乳化劑月桂醇聚氧乙烯醚、7-10 份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS)，升溫至90-KKTC，加入0. 05-0. 1份過 硫酸銨保溫反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、烘干，研磨至80-100目，即得改性納米粒子； 上述份數(shù)均為重量份數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1-5任一項所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：所述改性二硫化鉬的制 備步驟如下：將硅酸鈉溶于去離子水中攪拌制備質(zhì)量濃度為30-40%的硅酸鈉溶液，將硅 酸鈉溶液滴加到質(zhì)量濃度為20-25 %的硫酸溶液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至2-2. 5,制備 聚硅酸溶液；將1份二硫化鉬加入到6-7份聚硅酸溶液中，再加入1. 5-2. 5份椰油酰胺丙基 氧化胺和1-2份^^一碳-9-烯醛，升溫至60-70°C攪拌30-40min，然后繼續(xù)加入0. 5-1份聚 酮樹脂，攪拌15_20min，過濾、烘干，于800-900°C煅燒10_15min，研磨至100-200目，即得改 性二硫化鉬；上述份數(shù)均為重量份數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1-6任一項所述的PVC復(fù)合材料，其特征在于：所述微粉填料的制備 步驟如下：將1份三氧化二銻與2-3份聚環(huán)氧琥珀酸攪拌混合，然后升溫至60-70°C加 入5-6份三甲基甲硅烷基三氟乙磺酸酯，攪拌10-20min，降至室溫微波180-200W下反應(yīng) 20-30min，離心分離，洗滌干燥即得改性組分A;稱取1份粒度為200-300目的坡縷石與0. 2 份羥基磷灰石混合，加入8-10份異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯，升溫至70-80°C 攪拌反應(yīng)30-40min，反應(yīng)結(jié)束后加入2份大精酸繼續(xù)保溫攪拌10-15min，離心分離、洗絳 干燥即得改性組分B;稱取5份重量比為1:1的改性組分A和B，加入到20-22份乙醇中分 散，然后再加入〇. 3-0. 5份三氯化釹和0. 1-0. 2份鈦白粉，攪拌10-12min待混合均勻后，旋 蒸除去溶劑，固體殘余物研磨至80-100目，即得微粉填料；上述份數(shù)均為重量份數(shù)。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的PVC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：向反應(yīng)釜 中加入PVC樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助劑、高密度聚乙烯、 鄰苯二甲酸二辛酯、N，N'，N"-三正丙基檸檬酰胺，攪拌升溫至70-90°C處理20-30min，然 后降至室溫加入天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡膠、改性納米粒子、改性二硫化 鉬、石蠟、1，3-二（對-異丙氧基二亞芐胺）胍鹽酸鹽、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺，分散 機1200-1500轉(zhuǎn)/分混合反應(yīng)30-40min，再加入6-0-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并 三氮唑、重質(zhì)碳酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉和三丁基甲基氯化銨，升溫至40-50°C攪拌下微波 250-280W反應(yīng)20-30min，處理完畢即得本發(fā)明的PVC復(fù)合材料。
9. 一種含PVC復(fù)合材料的水帶的制備方法，具體步驟如下： 1) 、采用滌綸紗線、用織機織造工藝制備編織層，其中滌綸紗線為產(chǎn)自中國臺灣的高強 防火滌綸紗線； 2) 、將55-65份權(quán)利要求8所述PVC復(fù)合材料、12-15份檸檬酸三丁酯、5-8份鈣鋅穩(wěn) 定劑配料、4-6份三乙烯二胺，5-6份己二酸季戊四醇酯，于混合機中1000-1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)?拌升溫至80-100°C，處理20-30min后于冷混桶中降溫至35-55°C后出料造粒，造粒溫度為 150-160°C，得到復(fù)合顆粒，將該復(fù)合顆粒送入雙螺桿擠出機中，擠出溫度170-180°C，制備 厚度為6-9mm的內(nèi)襯管； 3) 、將1份聚氨酯膠粒、5-6份丙酮與0. 06-0. 08份甲苯二異氰酸酯混合攪拌5-10min， 將內(nèi)襯管牽引入拖漿槽內(nèi)，內(nèi)襯管外部全部浸入膠黏劑后再拖出，制得涂覆膠黏劑的內(nèi)襯 管； 4) 、將涂覆膠黏劑的內(nèi)襯管與編織層組合穿管，然后將穿好編織層的內(nèi)襯管置于 蒸汽線上，于130-140°C下用0. 15-0. 18Mpa的壓縮空氣進行熱粘合3-4min，然后，再用 0. 1-0. 12Mpa的壓縮空氣進行熱粘合2-3min，即得到含PVC復(fù)合材料的水帶；其中，上述份 數(shù)均為重量份數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PVC復(fù)合水帶的制備，所述復(fù)合水帶采用新型的PVC復(fù)合材料制備而成，其通過對材料組分的篩選、組分性能的改進以及材料的特定組合而使所制備得到的水帶具有優(yōu)異的抗壓、增韌、耐溫、耐老化的性質(zhì)，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景和市場潛力。
【IPC分類】C08L91-06, C08K3-30, C08K3-34, C08L9-02, C08L23-06, C08K3-22, C08K5-103, C08K5-12, C08K5-20, C08K3-26, C08K9-06, C08K3-36, C08L27-06, C08K13-06
【公開號】CN104610682
【申請?zhí)枴緾N201510009953
【發(fā)明人】許海平
【申請人】江蘇黃金龍風(fēng)筒科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月8日