一種低溫抗凍型聚氯乙烯管材及其生產(chǎn)方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明涉及聚氯乙烯管材，特別是一種由EPDM、CPE復(fù)合增韌改性的低溫抗凍型聚氯 乙烯管材及其生產(chǎn)方法。
[0002]
【背景技術(shù)】： 目前，在城市建設(shè)用的地下埋置管材多為硬聚氯乙烯材料制備，它具有重量輕、絕緣、 阻燃、力學(xué)性能好和耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)。但是，常規(guī)硬聚氯乙烯管材也存在著耐候性較差， 在-20 ° C以下，低溫冷沖性能較差，在寒冷地區(qū)冬季施工和使用時(shí)易出現(xiàn)裂紋，限制了其 進(jìn)一步推廣使用。為了改善聚氯乙烯的耐沖擊性能，常采用橡膠類彈性體對(duì)聚氯乙烯進(jìn)行 增韌改性，如MBS、ABS、CPE、EVA等。最常使用的是CPE，但是CPE的添加量較大(至少要在 15份以上)，而且很難獲得令人滿意的低溫冷沖改性效果。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的是提供一種加工性能好、力學(xué)性能優(yōu)良，低溫抗凍性能優(yōu)異的硬聚氯乙 烯雙壁波紋管材及生產(chǎn)方法。
[0004] 三元乙丙膠（EPDM)作為一種新型熱塑性彈性體，加工性能好，并且具有優(yōu)良的耐 低溫、耐老化、耐酸堿和電絕緣性能，針對(duì)前述【背景技術(shù)】所述的缺點(diǎn)，利用具有優(yōu)異綜合性 能的EPDM充當(dāng)主抗沖改性劑，CPE既充當(dāng)輔抗沖改性劑又充當(dāng)EPDM和聚氯乙烯的相容劑， 充分發(fā)揮EPDM和CPE對(duì)聚氯乙烯基體的優(yōu)異協(xié)同沖擊改性效果。
[0005] 本發(fā)明所述的一種低溫抗凍型聚氯乙烯管材，包括以下重量份數(shù)的組分： 聚氯乙烯100份； 碳酸鈣Γ15份； 抗沖擊改性劑3~15份； 熱穩(wěn)定劑1~5份； 潤滑劑2~3份； 加工改性劑1~5份； 其中抗沖擊改性劑為三元乙丙橡膠與含氯35%的氯化聚乙烯的混合物。
[0006] 優(yōu)選的,包括以下重量份數(shù)的組分： 聚氯乙烯100份； 碳酸鈣15份； 抗沖擊改性劑5份； 熱穩(wěn)定劑3份； 潤滑劑2份； 加工改性劑3份。
[0007] 進(jìn)一步，本發(fā)明使用的抗沖擊改性劑選用三元乙丙橡膠粒料（EPDM)與含氯35%的 氯化聚乙烯（CPE )的混合物，用量搭配比例在2:1范圍內(nèi)。
[0008] 優(yōu)選的，所述碳酸鈣為含有95% CaCO3的貝殼粉。
[0009] 進(jìn)一步，加工改性劑為丙烯酸酯類改性劑。
[0010] 進(jìn)一步，熱穩(wěn)定劑為鉛鹽穩(wěn)定劑。
[0011] 進(jìn)一步，潤滑劑包括內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，內(nèi)、外潤滑劑的用量搭配比例在1:1 (質(zhì) 量比）范圍內(nèi)，其中內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為石蠟。
[0012] -種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的低溫抗凍型聚氯乙烯管材的方法，包括以下步驟： (1) 配料：將聚氯乙烯樹脂粉100份，碳酸鈣1~15份，抗沖擊改性劑：Γ15份，熱穩(wěn)定 劑1飛份，潤滑劑2~3份，加工改性劑1~5份混合配制； (2) 混料：將配制好的原料在高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，溫度達(dá)到ΚΚΓ120 ° C后，在低 速冷卻混合機(jī)內(nèi)攪拌降溫至4(T60° C左右，出料備用； (3) 擠出、成型； (4) 牽引、定長切割； (5) 檢驗(yàn)、包裝、入庫。
[0013] 本發(fā)明選用EPDM和CPE對(duì)聚氯乙烯基體進(jìn)行協(xié)同改性，利用耐低溫的EPDM為主 改性劑使得制備的聚氯乙烯管材具有耐低溫和較高的低溫抗沖擊強(qiáng)度等特點(diǎn)，CPE既充當(dāng) 輔抗沖改性劑又充當(dāng)EPDM和聚氯乙烯的相容劑，充分發(fā)揮EPDM和CPE對(duì)聚氯乙烯基體的 優(yōu)異協(xié)同沖擊改性效果，制備得到的聚氯乙烯管材具備耐低溫，較高的低溫抗沖擊強(qiáng)度，耐 腐蝕和良好的環(huán)剛度，環(huán)柔性；同時(shí)生產(chǎn)方法無三廢排放，無環(huán)境污染，適于大規(guī)模工業(yè)化 生產(chǎn)。
[0014] 進(jìn)一步的，選擇合適的EPDM和CPE比例可以對(duì)聚氯乙烯基體具備更優(yōu)異的協(xié)同效 果，制備出性能更優(yōu)良的聚氯乙烯管材。
[0015] 進(jìn)一步的，碳酸鈣為含有95% CaCO3的貝殼粉，環(huán)剛度增強(qiáng)，成本降低。
[0016] 進(jìn)一步的，本發(fā)明采用鉛鹽穩(wěn)定劑，成本低，效率高。
[0017]
【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合具體實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明。
[0018] 實(shí)施例1 : 制備硬聚氯乙烯雙壁波紋管材。
[0019] (1)配料：按照表1實(shí)施例配方，將聚氯乙烯、EPDM、CPE、各種助劑預(yù)混合配制； (2) 攪拌：將配制好的原料在高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，溫度達(dá)到ΚΚΓ120 ° C后再在低 速冷卻混合機(jī)內(nèi)攪拌降溫至4(T60° C左右，出料備用； (3) 擠出：用雙螺桿擠出機(jī)擠出坯料，螺桿溫度165~185 ° C ;通過機(jī)頭內(nèi)的雙層流道， 同時(shí)擠出管材的內(nèi)外壁；擠出中,通過成型機(jī)頭氣路向管坯內(nèi)吹送壓縮空氣,使外壁管坯緊 貼在成型模塊上而成型； (4) 牽引、定長切割； (5) 檢驗(yàn)、包裝、入庫。
[0020] 比較例1，抗沖改性劑全部換成CPE進(jìn)行比較： (1) 配料：按照表1比較例配方，將聚氯乙烯、CPE、各種助劑預(yù)混合配制； (2) 攪拌：將配制好的原料在高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，溫度達(dá)到ΚΚΓ120 ° C后再在低 速冷卻混合機(jī)內(nèi)攪拌降溫至4(T60° C左右，出料備用。
[0021] (3)擠出：用雙螺桿擠出機(jī)擠出坯料，螺桿溫度165~185 ° C ;通過機(jī)頭內(nèi)的雙層 流道，同時(shí)擠出管材的內(nèi)外壁；擠出中，通過成型機(jī)頭氣路向管坯內(nèi)吹送壓縮空氣,使外壁 管坯緊貼在成型模塊上而成型。
[0022] (4)牽引、定長切割； (5)檢驗(yàn)、包裝、入庫。
[0023] 表1聚氯乙烯雙壁波紋管材配方(重量份）
根據(jù)國標(biāo)GB/T18477. 1-2007《埋地排水用硬聚氯乙烯（PVC-U)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第一 部分：雙壁波紋管材》的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述實(shí)施例1和比較例進(jìn)行檢測(cè)(測(cè)試溫度：-20 ° C)，得到 的的性能數(shù)據(jù)檢測(cè)見表2。
[0024] 表2制備的聚氯乙烯雙臂波紋管材的性能
從上表2中可以看出，采用EPDM和CPE進(jìn)行協(xié)同改性制備得到的聚氯乙烯雙壁波紋 管材環(huán)剛度大于采用CPE改性的聚氯乙烯管材；環(huán)柔性也優(yōu)于CPE改性的聚氯乙烯管材； 低溫沖擊性能優(yōu)于CPE改性的聚氯乙烯管材而其他沖擊性；耐高溫性能兩者均達(dá)到國標(biāo)要 求，因此采用EPDM和CPE進(jìn)行協(xié)同改性制備得到的聚氯乙烯雙壁波紋管材環(huán)剛度、環(huán)柔性、 低溫沖擊性能均增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
[0025] 本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā) 明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫抗凍型聚氯乙烯管材，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的組分： 聚氯乙烯100份； 碳酸鈣ri5份； 抗沖擊改性劑3~15份； 熱穩(wěn)定劑1~5份； 潤滑劑2~3份； 加工改性劑1~5份； 其中抗沖擊改性劑為三元乙丙橡膠與含氯35%的氯化聚乙烯的混合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯管材，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的組分： 聚氯乙烯100份 碳酸鈣8份 抗沖擊改性劑9份 熱穩(wěn)定劑3份 潤滑劑2份 加工改性劑3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的任意一種聚氯乙烯管材，其特征在于，三元乙丙橡膠與含 氯35%的氯化聚乙烯質(zhì)量比為2:1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯管材，其特征在于，所述碳酸鈣為含有95% CaCO3K 貝殼粉。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯管材，其特征在于，所述的加工改性劑為丙烯酸酯 類改性劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯管材，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑選用鉛鹽穩(wěn)定 劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯管材，其特征在于，所述的潤滑劑分為內(nèi)潤滑劑和 外潤滑劑，內(nèi)、外潤滑劑的用量的質(zhì)量比為1:1，其中內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為石蠟。8. -種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的低溫抗凍型聚氯乙烯管材的方法，包括以下步驟： (1) 配料：將聚氯乙烯樹脂粉100份，碳酸鈣1~15份，抗沖擊改性劑：T15份，熱穩(wěn)定 劑1飛份，潤滑劑2~3份，加工改性劑1~5份混合配制； (2) 混料：將配制好的原料在高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，溫度達(dá)到100~120 ° C后，在低 速冷卻混合機(jī)內(nèi)攪拌降溫至40~60° C左右，出料備用； (3) 擠出、成型； (4) 牽引、定長切割； (5) 檢驗(yàn)、包裝、入庫。
【專利摘要】本發(fā)明是一種由EPDM、CPE復(fù)合增韌改性的低溫抗凍型聚氯乙烯雙壁波紋管材及其生產(chǎn)方法。其中管材包括以下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯100份；碳酸鈣1~15份；抗沖擊改性劑3~15份（EPDM/CPE：2/1）；熱穩(wěn)定劑1~5份；潤滑劑2~3份；加工改性劑1~5份。本發(fā)明利用具有優(yōu)異綜合性能的EPDM充當(dāng)主抗沖改性劑，CPE既充當(dāng)輔抗沖改性劑又充當(dāng)EPDM和聚氯乙烯的相容劑，充分發(fā)揮EPDM和CPE對(duì)聚氯乙烯基體的優(yōu)異協(xié)同沖擊改性效果，提供一種加工性能好、力學(xué)性能優(yōu)良，低溫抗凍性能優(yōu)異的硬聚氯乙烯雙壁波紋管材及生產(chǎn)方法，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08K3/26, C08L23/16, C08K13/02, C08K5/01, C08L23/28, C08K5/09, C08L27/06
【公開號(hào)】CN105017674
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410150082
【發(fā)明人】齊陳澤, 曾敏峰
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年4月15日