本發(fā)明涉及一種PVC管及其制備方法，屬于管道技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
PVC管(PVC-U管)硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯樹脂與穩(wěn)定劑、潤滑劑等配合后用熱壓法擠壓成型，是最早得到開發(fā)應(yīng)用的塑料管材。PVC管具有優(yōu)異的粘接性能、耐腐蝕性、流體阻力小、水密性、防咬嚙、價(jià)格低等優(yōu)勢。PVC塑料管道廣泛應(yīng)用于市政給排水、工業(yè)給排水、民用給排水、灌溉、植被澆水、化工和生活廢水、化學(xué)品、加熱液和冷卻液、食品、超純液體、泥漿、氣體、壓縮空氣和真空系統(tǒng)等領(lǐng)域。但是由于有PVC-U單體和添加劑滲出，只適用于輸送溫度不超過45℃的給水系統(tǒng)中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述問題，并提供一種PVC管，本發(fā)明PVC管有效利用PVC顆粒、廢塑料、廢橡膠作為原料，通過添加陶瓷粒、鎢粉、鋁粉、納米氧化鋯、聚酯纖維改性PVC管，顯著提高PVC管的熔點(diǎn)和使用溫度，并且使得PVC管耐磨耐腐蝕的能力顯著提高，阻燃性能提高，PVC管的安全性能提高，使用壽命長，通過廢物利用達(dá)到環(huán)保的要求。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種PVC管，所述PVC管由以下重量份材料制成：PVC顆粒200-500份、廢塑料100-200份、廢橡膠100-200份、橡膠油200-300份、陶瓷粒20-50份、環(huán)氧樹脂50-100份、酚醛樹脂30-80份、有機(jī)硅樹脂20-50份、納米氧化鈦20-40份、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚10-20份、納米氧化鋅8-15份、聚酯纖維15-35份、二甲基硅油30-40份、氫化蓖麻油20-80份、鎢粉3-12份、鋁粉3-12份、納米氧化鋯5-12份、碳納米管5-8份、陽離子聚丙烯酰胺20-50份、乙醇100-1000份、乙酸乙酯200-500份、氫氧化鈉溶液100-200份、鹽酸溶液100-200份，其中氫氧化鈉溶液的溶度為1-2mol/L，鹽酸溶液的溶度為1-2mol/L。
優(yōu)選的是，所述PVC管由以下重量份材料制成：PVC顆粒400份、廢塑料150份、廢橡膠150份、橡膠油300份、陶瓷粒45份、環(huán)氧樹脂80份、酚醛樹脂70份、有機(jī)硅樹脂40份、納米氧化鈦35份、納米氧化鋅12份、聚酯纖維25份、二甲基硅油35份、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚15份、氫化蓖麻油70份、鎢粉8份、鋁粉10份、納米氧化鋯8份、碳納米管7份、陽離子聚丙烯酰胺35份、乙醇800份、乙酸乙酯350份、氫氧化鈉溶液150份、鹽酸溶液100份，其中氫氧化鈉溶液的溶度為1mol/L，鹽酸溶液的溶度為1.5mol/L。
優(yōu)選的是，所述陶瓷粒由以下方法制成：將陶土與水、表面活性劑混合后進(jìn)行球磨5-6小時(shí)，采用500目濾網(wǎng)過濾，濾液經(jīng)過噴霧干燥后得到陶瓷粉，將陶瓷粉在燒結(jié)爐進(jìn)行高溫600-800℃煅燒2-4小時(shí)后冷卻至25-30℃得到所述陶瓷粒，在燒結(jié)和冷卻時(shí)通入惰性氣體或氮?dú)狻?/p>
優(yōu)選的是，所述納米氧化鈦、納米氧化鋯、納米氧化鋅的粒徑均為50-100納米。
本發(fā)明還提供一種所述的PVC管的制備方法，包括以下步驟：
步驟一、將環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、氫化蓖麻油、乙醇、乙酸乙酯加入反應(yīng)釜中混合后加熱至80-90℃打開乳化分散機(jī)分散速度調(diào)到5000rmp進(jìn)行高速分散3小時(shí)后停止乳化分散保溫1個(gè)小時(shí)，將陶瓷粒與納米氧化鋅混合后經(jīng)過納米高壓脈沖粉碎機(jī)粉碎后經(jīng)過500目篩網(wǎng)過濾得到混合粉末，將混合粉末加入到反應(yīng)釜中開啟乳化分散機(jī)分散速度調(diào)到2000rmp進(jìn)行分散30分鐘后，反應(yīng)釜溫度降至60℃加入陽離子聚丙烯酰胺，分散速度調(diào)到5000rmp分散1小時(shí)后，停止分散；
步驟二、將納米氧化鈦、碳納米管、聚酯纖維混合后加入氫氧化鈉溶液，在溫度為120-150℃，壓力為30Mpa下攪拌2-3小時(shí)后，采用鹽酸溶液調(diào)節(jié)PH至7-8后噴霧干燥得到固體粉末A；
步驟三、將廢橡膠和廢塑料與橡膠油混合，加熱至200-250℃，攪拌至成熔融狀態(tài)，加入鎢粉、納米氧化鋯，分散速度為6000rmp進(jìn)行分散1-2小時(shí)后，冷卻至30℃后，在零下20℃放置4-6小時(shí)，取出回溫至30℃后，機(jī)械粉碎至顆粒小于10微米，得到固體粉末B；
步驟四、將PVC顆粒、固體粉末A、固體粉末B加入到步驟一的反應(yīng)釜中，溫度調(diào)節(jié)到180℃，分散速度調(diào)到5000rmp進(jìn)行高速分散1小時(shí)，減壓抽氣10分鐘；
步驟五、最后將抗氧化劑加入到經(jīng)過步驟三的反應(yīng)釜中，分散速度調(diào)到8000rmp進(jìn)行分散20分鐘，將熔融漿體擠壓成型，即得所述PVC管。
優(yōu)選的是，所述熔融漿體的溫度為200℃。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明的PVC管中PVC顆粒、廢橡膠、廢塑料作為主要原料，能起到廢物利用環(huán)保的作用，廢橡膠和廢塑料經(jīng)過高溫熔化，再超低溫冷凍使得廢橡膠、廢塑料分子之間發(fā)生斷裂再重新聚合與添加鎢粉、鋁粉、納米氧化鋯形成一個(gè)整體，使得本發(fā)明PVC管的熔點(diǎn)、燃點(diǎn)使本發(fā)明的阻燃性能和耐高溫性能顯著提高，同時(shí)能提高PVC管抗壓強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，還有陶瓷粒、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酯纖維經(jīng)過陽離子聚丙烯酰胺改性形成耐磨材料能改善PVC管耐磨耐酸堿性能，并且防滲漏性能顯著提高，納米氧化鈦和抗氧化劑協(xié)同作用起到抗老化和抗氧化的作用，有效延長PVC管的使用壽命，綜上所述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是耐磨耐腐蝕、熔點(diǎn)高、阻燃性好、耐高溫、使用壽命長。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
以下實(shí)施例的1個(gè)重量份為1kg，實(shí)施例中的電子秤分不同量程有10kg，20kg，50kg，100kg，200kg根據(jù)材料所需重量選取電子秤，以減少稱量誤差。
實(shí)施例1：
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，配料，用電子秤分別稱去以下重量的材料：PVC顆粒200kg、廢塑料100kg、廢橡膠100kg、橡膠油200kg、陶瓷粒20kg、環(huán)氧樹脂50kg、酚醛樹脂30kg、有機(jī)硅樹脂20kg、納米氧化鈦20kg、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚10kg、納米氧化鋅8kg、聚酯纖維15kg、二甲基硅油30kg、氫化蓖麻油20kg、鎢粉3kg、鋁粉3kg、納米氧化鋯5kg、碳納米管5kg、陽離子聚丙烯酰胺20kg、乙醇100kg、乙酸乙酯200kg、氫氧化鈉溶液100kg、鹽酸溶液100kg，其中配置的氫氧化鈉溶液的溶度為1mol/L，鹽酸溶液的溶度為1mol/L。
實(shí)施例2
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，配料，用電子秤分別稱去以下重量的材料：PVC顆粒500kg、廢塑料200kg、廢橡膠200kg、橡膠油300kg、陶瓷粒50kg、環(huán)氧樹脂100kg、酚醛樹脂80kg、有機(jī)硅樹脂50kg、納米氧化鈦40kg、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚20kg、納米氧化鋅15kg、聚酯纖維35kg、二甲基硅油40kg、氫化蓖麻油80kg、鎢粉12kg、鋁粉12kg、納米氧化鋯12kg、碳納米管8kg、陽離子聚丙烯酰胺50kg、乙醇1000kg、乙酸乙酯500kg、氫氧化鈉溶液200kg、鹽酸溶液200kg，其中氫氧化鈉溶液的溶度為2mol/L，鹽酸溶液的溶度為2mol/L；
陶瓷粒由以下方法制成：稱取200kg陶土，將陶土與適量的水、表面活性劑混合后放入球磨機(jī)，進(jìn)行球磨5小時(shí)，采用500目濾網(wǎng)過濾，濾液經(jīng)過噴霧干燥100℃后得到陶瓷粉，將陶瓷粉在燒結(jié)爐進(jìn)行600℃高溫煅燒2小時(shí)后冷卻至25℃得到陶瓷粒，在燒結(jié)和冷卻時(shí)通入惰性氣體或氮?dú)狻?/p>
實(shí)施例3
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，配料，用電子秤分別稱去以下重量的材料：PVC顆粒400kg、廢塑料150kg、廢橡膠150kg、橡膠油300kg、陶瓷粒45kg、環(huán)氧樹脂80kg、酚醛樹脂70kg、有機(jī)硅樹脂40kg、納米氧化鈦35kg、納米氧化鋅12kg、聚酯纖維25kg、二甲基硅油35kg、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚15kg、氫化蓖麻油70kg、鎢粉8kg、鋁粉10kg、納米氧化鋯8kg、碳納米管7kg、陽離子聚丙烯酰胺35kg、乙醇800kg、乙酸乙酯350kg、氫氧化鈉溶液150kg、鹽酸溶液100kg，其中氫氧化鈉溶液的溶度為1mol/L，鹽酸溶液的溶度為1.5mol/L；納米氧化鈦、納米氧化鋯、納米氧化鋅的粒徑均為50-100納米。
實(shí)施例4
所述的PVC管的制備方法，包括以下步驟：
步驟一、將環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、氫化蓖麻油、乙醇、乙酸乙酯加入反應(yīng)釜中混合后加熱至80-90℃打開乳化分散機(jī)分散速度調(diào)到5000rmp進(jìn)行高速分散3小時(shí)后停止乳化分散保溫1個(gè)小時(shí)，將陶瓷粒與納米氧化鋅混合后經(jīng)過納米高壓脈沖粉碎機(jī)粉碎后經(jīng)過500目篩網(wǎng)過濾得到混合粉末，將混合粉末加入到反應(yīng)釜中開啟乳化分散機(jī)分散速度調(diào)到2000rmp進(jìn)行分散30分鐘后，反應(yīng)釜溫度降至60℃加入陽離子聚丙烯酰胺，分散速度調(diào)到5000rmp分散1小時(shí)后，停止分散；
步驟二、將納米氧化鈦、碳納米管、聚酯纖維混合后加入氫氧化鈉溶液，在溫度為120-150℃，壓力為30Mpa下攪拌2-3小時(shí)后，采用鹽酸溶液調(diào)節(jié)PH至7-8后噴霧干燥得到固體粉末A；
步驟三、將廢橡膠和廢塑料與橡膠油混合，加熱至200-250℃，攪拌至成熔融狀態(tài)，加入鎢粉、納米氧化鋯，分散速度為6000rmp進(jìn)行分散1-2小時(shí)后，冷卻至30℃后，在零下20℃放置4-6小時(shí)，取出回溫至30℃后，機(jī)械粉碎至顆粒小于10微米，得到固體粉末B；
步驟四、將PVC顆粒、固體粉末A、固體粉末B加入到步驟一的反應(yīng)釜中，溫度調(diào)節(jié)到180℃，分散速度調(diào)到5000rmp進(jìn)行高速分散1小時(shí)，減壓抽氣10分鐘；
步驟五、最后將抗氧化劑加入到經(jīng)過步驟三的反應(yīng)釜中，分散速度調(diào)到8000rmp進(jìn)行分散20分鐘，反應(yīng)釜升溫至熔融漿體的溫度為200℃，將熔融漿體擠壓成型，即得所述PVC管。
試驗(yàn)測試實(shí)施例1-3的采用實(shí)施例4的方法制備成的PVC管，
耐腐蝕性：耐酒精、丙酮、HCL、NAOH水溶液、汽油和一般洗滌劑；
耐磨性：磨耗量＜0.020g/cm2(GB4085-83)；
使用溫度大于100℃。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。