[发明专利]一种PVC管材的配方

说明书

技术领域

本发明涉及塑胶管道技术领域，尤其涉及一种PVC管材的配方。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是一种重要的热塑性塑料，具有原料丰富、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，是目前世界市场上产量和需求量仅次于聚乙烯的第二大通用树脂。PVC管（PVC-U管）硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。PVC-U管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬，聚氯乙烯硬质制品的抗冲击强度不高，目前主要通过加入CPE（氯化聚乙烯）、MBS或高抗冲击ACR（丙烯酸酯共聚物）来改善制品冲击强度。

目前PVC管材生产消耗的PVC树脂量较大，对企业成本有着较大的影响，因此，研究一种可以降低PVC树脂使用量，对聚氯乙烯管材量不产生影响的理想替代物，是时下研究的热点。现有的PVC管材的各项性能不理想，存在不能满足使用需求的问题。例如，普通挤出型聚氯乙烯管刚度不够、且耐内压程度差，在使用过程中容易发生开裂，常常造成不必要的经济损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种PVC管材的配方，使PVC管材的性能有显著提高，降低了PVC管材的磨损，延长了PVC管材的的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种PVC管材的配方，由以下重量份配比的原料组成：PVC树脂50~80份、氯磺化聚乙烯30~45份、纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒10~25份、改性石墨烯5~12份、炭黑0.5~1.2份、抗紫外吸收剂2~10份、环保增韧剂2~6份、复合稳定剂3~8份、润滑剂1~8份；

优选的，所述的PVC管材的配方，由以下重量份配比的原料组成：PVC树脂62份、氯磺化聚乙烯39份、纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒18份、改性石墨烯9份、炭黑0.8份、抗紫外吸收剂6份、环保增韧剂4份、复合稳定剂6份、润滑剂5份；

优选的，所述的抗紫外吸收剂选自季戊四醇四（2-氰基-3，3-二苯丙烯酸酯）、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、苯并三唑和2，2'-亚甲基双（4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚）中的一种或几种；

优选的，所述的环保增韧剂为植物脂肪酸和季戊四醇混合物，所述植物脂肪酸和所述季戊四醇的质量比为2:3；

优选的，所述的复合稳定剂为钙锌复合稳定剂或锌钡复合稳定剂；

上述PVC管材的制备方法，包括以下步骤：

（1）纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒的制备：将氧化钙和去离子水配成0.3M/L的氢氧化钙溶液，于80℃恒温放置1~3h，冷却，得消化石灰乳，将20%的钾长石矿浆加入到消化石灰乳中，强力搅拌，通入CO₂气体，10~20min后停止通气，继续搅拌10min，取出料浆，抽滤、烘干，得所述纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒；

（2）出料：按配比将纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒和其余原料放入高速搅拌机，在100~145℃下搅拌10~25min，待料温降至40~45℃时出料；

（3）塑化：把冷却好的物料均匀输入挤出机塑化，挤出机温度控制在150~165℃；

（4）压片：将挤出机塑化好的溶融物料均匀地送入压延机压延成片材，压延辊温度控制在178~198℃；

（5）切割：将片材从压延辊剥离，冷却定型后由中心收卷机收卷，根据所需长度进行切割，即得所述PVC管材。

本发明的有益效果为：

1、本发明制得的PVC材料中添加的氯磺化聚乙烯弹性体，氯磺化聚乙烯既具有生胶的共性，有优异的耐臭氧性、耐老化性能、耐化学腐蚀性等，较好的物理机械性能等，可以提高PVC材料的柔韧性，拉伸强度和加工性；改性石墨烯能够很好的分散在氯磺化聚乙烯中，硫化过程中生成的侧基团与交联键的极性相互缔合而形成微粒，这种微粒既起着硫化网络的功能，又有物理交联点的功能，使制得的PVC材料具有优异的防腐耐磨性能及机械性能。

2、纳米碳酸钙/钾长石复合颗粒的会诱导PVC晶体的形成，能够提高PVC的结晶度，促进材料的韧性，提高拉伸强度。

3、添加的环保增韧剂能既够增加材料的力学性能和熔体流动性能，又能够提高PVC管壁疏水性和光泽度，水流阻力小，增加流量体；季戊四醇可以与锌复合稳定剂或锌钡复合稳定剂明显改善“锌烧现象”，还可以提高材料的相容性、冲击性和加工性；使材料热稳定性优良，同时又具有较高的耐候性。

本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。

具体实施方式