[发明专利]一种高抗压的PVC引排水管材及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高抗压的PVC引排水管材及其制备方法和应用。该PVC引排水管材，由如下重量份数的组分组成：PVC树脂100份；碳酸钙10～20份；纳米二氧化硅1～5份；脂环族环氧基硅烷偶联剂1～2份；稳定剂1～8份；润滑剂2～5份；抗冲改性剂0～1份；钛白粉0～5份；加工助剂0～1份。本发明选用脂环族环氧基硅烷偶联剂和纳米二氧化硅对碳酸钙进行混合法改性处理，大大增强了PVC管的力学性能，特别是抗压性能，且成本低，利于推广应用。

技术领域

本发明属于PVC管材技术领域，具体涉及一种高抗压的PVC引排水管材及其制备方法和应用。

背景技术

现如今管道灌溉技术正逐步取代明渠输水灌溉，农用PVC引排水管在其中起到了重要作用，但是农用PVC引排水管在灌溉管路中要进行埋地，埋地暗管在农业机具和车辆等高外荷载的作用下容易发生变形破损，因此开发出一种高抗压、环刚度优越的的农用PVC引排水管是现在PVC引排水管发展重要方向。

碳酸钙在热塑性塑料中具有高白度、对机械部件磨损小、降低收缩、增加韧性及弹性模量、冲击强度和改进稳定性和抗老化性等优点，且价格便宜，使用范围广泛。目前市场上PVC引排水管还是以添加碳酸钙来作为管道的常规无机填料，或者选用价格昂贵的填料来增强管道力学性能。但是碳酸钙表面亲水疏油、表面能高、颗粒间极易团聚，常用的方法是对碳酸钙进行表面活化，使其性质从亲水性向疏水性转变，但是常规的硅烷偶联剂表面处理碳酸钙的效果不理想，导致管材抗压性能下降。过多填充价格昂贵的填料又会导致产品成本过高，难以有效的推广。

因此，开发一种力学性能特别是抗压性能优异，成本低，易于推广应用的PVC管材具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的PVC引排水管抗压性能不佳，成本高，不利于推广应用的缺陷或不足，提供一种高抗压的PVC引排水管材。本发明选用脂环族环氧基硅烷偶联剂和纳米二氧化硅对碳酸钙进行混合法改性处理，大大增强了PVC管的力学性能(冲击强度、拉伸强度、环刚度、断裂伸长率等)，特别是抗压性能，且成本低，利于推广应用。

本发明的另一目的在于提供上述高抗压的PVC引排水管材的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高抗压的PVC引排水管材在管道灌溉方面中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗压的PVC引排水管材，由如下重量份数的组分组成：

纳米二氧化硅可以使塑料变得更加致密，能提高其强度、韧性、防水性能和抗老化性能，但如果大量填充纳米二氧化硅，则成本较高，无法广泛应用在PVC引排水管上。

本发明的发明人尝试利用碳酸钙和纳米二氧化硅来作为填料，但研究发现，如直接选用纳米二氧化硅，二氧化硅因为其目数高易团聚，无法实现较均匀的分散，同时碳酸钙表面亲水疏油也无法避免的团聚，对管材抗压性能的改善效果不大。如选用常规的硅烷偶联剂(例如A-150乙稀基三氯硅烷、A-171乙稀基三甲氧基硅烷等)对纳米二氧化硅和碳酸钙进行改性处理，虽然硅烷偶联剂能够有效的表面处理纳米二氧化硅，使其分散均匀。但对于一般的硅烷偶联剂，羟基数过少，和碳酸钙表面作用较小，仍无法避免碳酸钙的团聚，管材的抗压性能也不佳。