專利名稱：硬聚氯乙烯管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬聚氯乙烯(PVC-U)管材及其制備方法，具體涉及一種制造排水管的硬聚氯乙烯管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
過去埋在地下的排水管采用鑄鐵管或水泥管等體積較大的管子，施工時(shí)很麻煩，長(zhǎng)期埋在地下的鑄鐵管每隔一定年限便要更換，給工程帶來諸多不便，傳統(tǒng)的鑄鐵管、水泥管逐步被硬聚氯乙烯管所替代。由硬聚氯乙烯制備的加筋管、波紋管具有重量輕、成本低、耐腐蝕性好等特點(diǎn)，不需要經(jīng)常維護(hù)和更換，施工安裝方便。但其不足之處在于熱穩(wěn)定性差和抗沖擊性較差，特別是低溫韌性差，隨著溫度下降，迅速變硬變脆，受沖擊時(shí)極易脆裂。目前市售的由硬聚氯乙烯制備的加筋管、波紋管都存在以上缺點(diǎn)。
六鈦酸鉀晶須是世界上最新一代高性能復(fù)合材料增強(qiáng)劑，是一種細(xì)小纖維狀的亞納米材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和物理性能，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子、航天、航空、建材、石油化工、海洋等領(lǐng)域。在PVC-U管材上的應(yīng)用，尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的硬聚氯乙烯管材，用該管材制成的硬聚氯乙烯排水管克服了現(xiàn)有管材低溫韌性差等缺陷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供該管材的制備方法。
本發(fā)明材料的特點(diǎn)是在普通硬聚氯乙烯(PVC-U)加筋管、波紋管的材料組成中使用了六鈦酸鉀(K2TibO3)晶須，六鈦酸鉀晶須的結(jié)構(gòu)為連鎖隧道式結(jié)構(gòu)，鉀離子居隧道中間，這種結(jié)構(gòu)直接導(dǎo)致了鉀離子具有很高的穩(wěn)定性，同時(shí)六鈦酸鉀晶須的這種結(jié)構(gòu)使其具備高溫吸音、絕緣性、反射紅外線、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和防腐性能。
本發(fā)明提出的PVC-U管材的組成(以重量計(jì))如下
PVC樹脂 100份復(fù)合穩(wěn)定劑 2～6份加工助劑1～6份抗沖擊劑1～8份填充料 20～30份六鈦酸鉀晶須5～20份偶聯(lián)劑 0.1-0.4份上述配方組成中，PVC樹脂的聚合度為1000，可采用制備PVC-U管材常用的PVC-5型樹脂材料；抗沖擊劑可以采用丁晴橡膠(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或熱塑性聚氯酯(TPU)，其中氯化聚乙烯中的含氯量應(yīng)為36％，殘留結(jié)晶度為2％左右；加工助劑可以采用丙烯酸酯(ACR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，填充料可以采用輕質(zhì)碳酸鈣(400～600目)、碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣(300目)、活性碳酸鈣(1000目)。
本發(fā)明型材的制備方法包括以下步驟(1)按配方組成稱取各原料，將六鈦酸鉀晶須與偶聯(lián)劑在一定溫度下進(jìn)行熱混、放置冷卻至室溫，然后在高速混合機(jī)中依次加入該混合物、PVC樹脂、復(fù)合穩(wěn)定劑、加工助劑、抗沖擊劑和填充料進(jìn)行熱混；(2)將熱混的原料在混合過程中進(jìn)行冷混；(3)將混合料用擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型，然后經(jīng)過切割、擴(kuò)口制成管材。
用本發(fā)明材料可以制備加筋管、波紋管等管材。
有益效果1、本發(fā)明在PVC-U材料中采用六鈦酸鉀晶須材料，利用本發(fā)明管材制成的加筋管或波紋管與現(xiàn)有管材相比，具有良好的抗低溫沖擊性能以及環(huán)剛度。
2、本發(fā)明材料制備的管材具有良好的耐磨性，從而降低了不良環(huán)境下施工所造成的管材損耗。
3、本發(fā)明材料制備的管材具有良好的耐腐蝕性。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法作進(jìn)一步闡述，但不限制本發(fā)明。
實(shí)施例1稱取500克六鈦酸鉀晶須、10克偶聯(lián)劑進(jìn)行熱混后，放置冷卻至室溫，然后在小型高速混合機(jī)中依次加入該混合物、10千克PVC-5型樹脂、400克復(fù)合穩(wěn)定劑、400克ACR、800克CPE和2千克碳酸鈣，按照常規(guī)方法進(jìn)行熱混和冷混，將混合料用150克注塑機(jī)注射成型，制成樣品，測(cè)定其落錘沖擊指標(biāo)(0℃環(huán)境溫度下的真實(shí)沖擊率)及環(huán)剛度指標(biāo)，測(cè)定結(jié)果見表1。
實(shí)施例2稱取2千克六鈦酸鉀晶須、40克偶聯(lián)劑進(jìn)行熱混后，放置冷卻至室溫，然后在小型高速混合機(jī)中依次加入該混合物、10千克PVC-5型樹脂、400克復(fù)合穩(wěn)定劑、400克ACR、800克CPE和3千克碳酸鈣，按照常規(guī)方法進(jìn)行熱混和冷混，將混合料用150克注塑機(jī)注射成型，制成樣品，測(cè)定其落錘沖擊指標(biāo)(0℃環(huán)境溫度下的真實(shí)沖擊率)及環(huán)剛度指標(biāo)，測(cè)定結(jié)果見表1。
對(duì)比例在小型高速混合機(jī)中依次加入10千克PVC-5型樹脂、400克復(fù)合穩(wěn)定劑、400克ACR、800克CPE和3千克碳酸鈣，按照常規(guī)方法進(jìn)行熱混和冷混，將混合料用150克注塑機(jī)注射成型，制成樣品，測(cè)定其落錘沖擊指標(biāo)(0℃環(huán)境溫度下的真實(shí)沖擊率)及環(huán)剛度指標(biāo)，測(cè)定結(jié)果見表1。
表1 落錘沖擊及環(huán)剛度測(cè)定結(jié)果

從表1可以看出，本發(fā)明硬聚氯乙烯管材的抗低溫沖擊性能以及環(huán)剛度優(yōu)于普通管材，因而具有優(yōu)越的性能。
權(quán)利要求
1.一種硬聚氯乙烯管材，其特征在于含有六鈦酸鉀晶須，其組成(以重量計(jì))為PVC樹脂100份復(fù)合穩(wěn)定劑 2～6份加工助劑 1～6份抗沖擊劑 1～8份填充料 20～30份六鈦酸鉀晶須 5～20份偶聯(lián)劑 0.1-0.4份
2.權(quán)利要求1所述的硬聚氯乙烯管材的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)按配方組成稱取各原料，將六鈦酸鉀晶須與偶聯(lián)劑進(jìn)行熱混、放置冷卻至室溫，然后在高速混合機(jī)中依次加入該混合物、PVC樹脂、復(fù)合穩(wěn)定劑、加工助劑、抗沖擊劑和填充料進(jìn)行熱混；(2)將熱混的原料在混合過程中進(jìn)行冷混；(3)將混合料用擠出成型機(jī)進(jìn)行擠出成型，然后經(jīng)過切割、擴(kuò)口制成管材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硬聚氯乙烯管材及其制備方法，該管材的特點(diǎn)在于含有六鈦酸鉀晶須，利用本發(fā)明型材制備的硬聚氯乙烯管材，具有良好的抗低溫沖擊性能、耐磨性以及耐腐蝕性。
文檔編號(hào)B29D23/00GK1831041SQ200510024348
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者林鋒, 翁友富 申請(qǐng)人:上海正鳴塑膠管業(yè)有限公司