专利名称：改性聚氯乙烯滴灌带的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业节水灌溉设施领域中的改性聚氯乙烯(PVC)滴灌带。
背景技术：
在中国水资源匮乏问题已经提到议事日程，如何解决中国水资源短缺问题 已成为国家领导和专家日益关注的课题，国家领导人多次提出耍把水资源问 题当作全杜会的问题来抓。在可利用水资源总量有限的情况下，节水将是解决 中国水资源短缺问题的唯一手段和措施。"要把节水作为一项革命性措施来抓" 这是自上而下的呼吁，由于中国农业是用水大户，因此农业节水将是首当其冲 要解决的问题。
国家在"十五"节水灌溉发展纲要及国家农业综合开发"十五"发展计划 中都把农业节水灌溉作为一项重要内容来抓。据农业部门预讣"十一五"期间 全国计划发展农用节水灌溉面积1.5亿亩，其中的1. 3亿亩是对现有灌溉面积 进行节水技术改造，0. 2亿亩是新增节水型灌溉面积；发展1. 5亿亩农用节水灌 溉面积需投入1000亿元，对节水灌溉产品、材料的投入约占总投入的50%-70%。 其中特别指出要把投资重点放在"西北生态环境脆弱区"。因此西北近几年成为 推广节水灌溉重点区域，同时也成为滴灌材料应用的最大市场。
目前，不论国内国外均以聚乙烯为原料生产农业节水滴灌设施，原因是聚 氯乙烯树脂密度比大，与聚乙烯相比具有较高的刚度、硬度和比较低的韧性， 其断裂伸长率、冲击强度、热稳定性均不如聚乙烯。物料粘度高加工困难，因 此，长期以来没有用聚氯乙烯(PVC)生产滴灌带的先例。由于聚乙烯分子柔件好， 韧性和耐低温性良好，制成的滴灌带具有很好的物理机械性能。但由于聚乙烯 是石油化工的下游产品，随着我国石油资源的不断减少和石油价格的不断增高， 使得以聚乙烯为主要原料生产滴灌带的成本也不断增高，直接影响了农民采用 节水滴灌的积极性和农业节水滴灌的推广。因此，研制一种改性聚氯乙烯(PVC) 滴灌带一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种通过在PVC树脂中混入相应助剂，对其进行改 性，从而提供一种性能优良、生产成本低的改性聚氯乙烯(PVC)滴灌带。
本发明的目的是这样实现的 一种改性聚氯乙烯滴灌带，该产品的配方是，
炭黑0.6-1.8%、增塑剂15-35%、高分子增塑剂(GZ) 5-10%、抗冲击改性剂 1.5-4.5%、润滑剂0.5-2%、加工助剂0.3-3%、热稳定剂0.5-2%、碳酸钙 (CaC03) 10-25%、偶联剂0.3-1%、聚氯乙烯55-65%;炭黑包括中色素炭黑、普通 色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC—SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5 型；增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS);润滑剂包括复 合润滑剂即硬脂酸、硬脂酸钙、氯化石蜡或氧化聚乙烯蜡(OPE);抗冲击改性 剂包括ABS树脂、CPE树脂、EVA 、 P83;加工助剂包括丙烯酸脂类、苯乙烯 的共聚物；热稳定剂包括二月桂酸二正辛基锡(DOTL)、 二甲基二巯基乙酸异辛 酯锡(DMTFG)、 二月桂酸二正丁基锡(DBTL)、马来酸二正丁基锡(DBTM)、稀土稳 定剂(XT);偶联剂包括铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶连剂；碳酸钙(CaC0》 包括纳米CaC03 、超细活性CaC0.3、轻质CaC03 、重质CaC0:,。
本发明的要点在于它的配方及设计思想。其设计原理是，本发明使用炭黑 可以阻止紫外线进入滴灌带内部，阻止聚合物的光降解进行，延长了滴灌带的 使用寿命；使用的增塑剂是一种可以与聚氯乙烯树脂混合的高分子增塑剂能增 加聚合物树脂的永久可塑性，赋予制品柔软性的助剂，为高分子增塑剂GZ与复 合润滑剂；使用的加工助剂，是一种能促进PVC熔融塑化的助剂；使用的热稳 定剂是一种热稳定性好的复合热稳定剂，具有长期热稳定性的有机锡类热稳定 剂；使用的偶联剂，是一种能促进PVC无机填料表面改性的助剂。从我国能源 角度出发，克服了本领域的技术偏见，以改性处理后的PVC原料替代PE原料， 生产出的聚氯乙烯(Pvc)滴灌带物理机械性能达到了标准。使用聚氯乙烯生产滴 灌带，大大降低了滴灌带的生产成本，减少了我国对石油资源的消耗，实现我 国能源的优质化。本发明用PVC树脂替代PE树脂生产滴灌带，加入了多种改性助剂，通过适当的配比，对聚氯乙烯树脂进行改性，使其达到生产滴灌带的要 求，为滴灌带的生产提供了一种新的途径。由于聚氯乙烯密度比较大，具有较 高的强度、刚度、硬度和较低的韧性，加入适当的增塑剂及高分子增塑剂，提 高了聚氯乙烯树脂的可塑性，高分子增塑剂不迁移增加了树脂的永塑性，赋予 制品柔软性。润滑剂的适当加入，降低了物料之间及物料和加工设备表面的摩 擦力，从而降低了熔体的流动阻力和熔体粘度，提高了熔体的流动性，避免熔 体与设备的粘附，提高制品表面的光洁度。聚氯乙烯树脂是一个极性非结晶性 高聚物，分子之间有较强的作用力，是一个坚硬而脆的材料，抗冲击强度较低， 加人适量冲击改性剂，冲击改性剂的弹性体粒子降低了总的银纹引发应力，并 利用粒子自身的变形和剪切带，阻止银纹扩大和增长，吸收传入材料体内的冲 击能，从而达到了抗冲击的目的。由于PVC熔体延展性差，易导致熔体破碎 PVC熔体松弛慢，易导致制品表面粗糙、无光泽及鲨鱼皮等现象，加入加工助剂， 改善了 PVC熔体上述缺陷，促进了树脂熔融、改善了熔体流变性能及赋予润滑 功能。纯的聚氯乙烯树脂对热极为敏感，在加工过程屮易发生热分解反应，加 入热稳定剂，可有效缓解聚氯乙烯树脂在加工过程中的热分解反应。
改性聚氯乙烯滴灌带与现有技术相比，具有构思科学新颖，通过使用多种
改性助剂，使改性处理后的聚氯乙烯()PVC)滴灌带具有优异的综合性能，其与
普通聚乙烯滴灌带相比，生产成本较低，在价格和性能上更具有优势，而且可 减少对石油资源的消耗，更有利于我国农业节水灌溉技术的推广等优点，将广 泛地应用于农业节水灌溉设施领域中。
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
具体实施例方式
一种改性聚氯乙烯滴灌带，该产品的配方是，炭黑0. 6-1. 8%、增塑剂15-35%、 高分子增塑剂(GZ) 5-10%、抗冲击改性剂1.5-4.5%、润滑剂0.5-2%、加工助 剂O. 3-3%、热稳定剂O. 5-2%、碳酸钙(CaC0》10-25%、偶联剂0. 3-1%、聚氯乙 烯55-65%;炭黑包括屮色素炭黑、普通色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC -SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5型；增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、 癸二酸二辛酯(DOS);润滑剂包括复合润滑剂即硬脂酸、硬脂酸钙、氯化石蜡 或氧化聚乙烯蜡(OPE);抗冲击改性剂包括ABS树脂、CPE树脂、EVA 、 P83;
加工助剂包括丙烯酸脂类、苯乙烯的共聚物；热稳定剂包括二月桂酸二正辛基 锡(D0TL)、 二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)、 二月桂酸二正丁基锡(DBTL)、 马来酸二正丁基锡(DBTM)、稀土稳定剂(XT);偶联剂包括铝酸酯偶联剂、钛酸 酯偶联剂、硅烷偶连剂；碳酸钙(CaC03)包括纳米CaC03 、超细活性CaC0:i、轻质 CaC03 、重质CaC。3。
对本发明的实施例加以详细描述，实施例一，工艺流程为按配方称量， PVCSG '2型55. 5kg; D0P: 15kg; GZ: 10kg; P83: lkg; CPE: 3kg; ACR —
401: 2. 5kg; XT: 0.5kg; DOTTG: 2kg;铝酸酯偶联剂0.5kg;超细活性CaCO..,:
iokg;投入高速混合机中，依靠摩擦使其升温至iio i2or，高速捏合出料至
低速冷搅，冷却至45。C后出料，备用.开动双螺杆造粒机，升温至160 i8CTC， 将上述混合好的粉料加入到造粒机中造粒，备用。将滴灌带主机升温至160 195 °C，加入上述造好的粒料，经塑化过滤挤出成型，制成聚氯乙烯(PVC)滴灌带。 本实施例特别适用于室内大棚蔬菜和室内植物园浇水使用。
实施例二，工艺流程为按配方称量，PVCSG — 3型58.9kg; D0P: 15kg;
GZ: 5kg; P83: 0. 5kg;炭黑0. 5kg; CPE: 5kg; ACR 一 401 : 2kg; D0TTG:
2.5kg;铝酸酯偶联剂0.6kg;轻质CaC03: 10kg;投入高速混合机中，依靠摩
擦使其升温至110 120。C，高速捏合出料至低速冷搅，冷却至45。C后出料，备 用.开动双螺杆造粒机，升温至160 18(TC，将上述混合好的粉料加入到造粒 机中造粒，备用。将滴灌带主机升温至160 195°C，加入上述造好的粒料，经 塑化过滤挤出成型，制成聚氯乙烯(PVC)滴灌带。
实施例三，工艺流程为PVCSG—3型56. 8kg; DOP: 20kg; GZ: 5kg;硬
脂酸lkg; XT: 0.5kg;炭黑lkg; EVA:4kg; ACR — 401: 3kg; DBTI:1.5kg; 钛酸酯偶联剂0.8kg;投入高速混合机中，依靠摩擦使其升温至1K) 12(TC，髙速捏合出料至低速冷搅，冷却至45。C后出料，备用.开动双螺杆造粒机，升 温至160 180°C，将上述混合好的粉料加入到造粒机中造粒，备用。将滴灌带 主机升温至160 195°C，加入上述造好的粒料，经塑化过滤挤出成型，制成聚 氯乙烯(PVC)滴灌带。
实施例四，工艺流程为PVCSG — 4型56. 5kg; D0P: 15kg; GZ: 15kg;
炭黑1.5 kg; MBS:4 kg; ACR — 401 : lkg; XT: 0.5kg; DBTM:l kg;钛酸酯 偶联剂:0.4kg;纳米CaC035kg;投入高速混合机中，依靠摩擦使其升温至110 120°C，高速捏合出料至低速冷搅，冷却至45。C后出料，备用.开动双螺杆造粒 机，升温至160 180°C，将上述混合好的粉料加入到造粒机中造粒，备用。将 滴灌带主机升温至160 195°C，加入上述造好的粒料，经塑化过滤挤出成型， 制成聚氯乙烯(PVC)滴灌带。
实施例五，工艺流程为PVCSG — 4型:58.7kg; DOP: 25kg; P83: 2kg; 炭黑2 kg; CPE: 4kg; ACR — 401 : 0.5kg; XT: 0.7kg; DBTL: 2kg;钛酸酉旨
偶联剂O. lkg;纳米CaC0.35kg;投入高速混合机中，依靠摩擦使其升温至110 120°C，高速捏合出料至低速冷搅，冷却至45"C后出料，备用.开动双螺杆造粒 机，升温至160 180°C，将上述混合好的粉料加入到造粒机中造粒，备用。将 滴灌带主机升温至160 195°C，加入上述造好的粒料，经塑化过滤挤出成型， 制成聚氯乙烯(PVC)滴灌带。
权利要求
1、一种改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是该产品的配方是，炭黑0.6-1.8％、增塑剂15-35％、高分子增塑剂(GZ)5-10％、抗冲击改性剂1.5-4.5％、润滑剂0.5-2％、加工助剂0.3-3％、热稳定剂0.5-2％、碳酸钙(CaCO3)10-25％、偶联剂0.3-1％、聚氯乙烯55-65％。
2、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的炭黑包括 中色素炭黑、普通色素炭黑。
3、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的聚氯乙烯包括PVC—SG2型、PVC—SG3型、PVC—SG4型、PVC—SG5型。
4、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的增塑剂包 括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)。
5、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的润滑剂包 括复合润滑剂即硬脂酸、硬脂酸钙、氯化石蜡或氧化聚乙烯蜡(OPE)。
6、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的抗冲击改 性剂包括ABS树脂、CPE树脂、EVA 、 P83。
7、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的加工助剂 包括丙烯酸脂类、苯乙烯的共聚物。
8、 如权利要求1所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的热稳定剂 包括二月桂酸二正辛基锡(DOTL)、 二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)、 二月桂 酸二正丁基锡(DBTL)、马来酸二正丁基锡(DBTM)、稀土稳定剂(XT)。
9、 如权利要求l所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的偶联剂包 括铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅垸偶连剂。
10、 如权利要求1所述的改性聚氯乙烯滴灌带，其特征是所说的碳酸钙 (CaC0》包括纳米CaC03 、超细活性CaC03、轻质CaC0:,、重质CaC03。
全文摘要
一种应用于农业节水灌溉设施领域中的改性聚氯乙烯滴灌带，该产品的配方是，炭黑、增塑剂、高分子增塑剂(GZ)、抗冲击改性剂、润滑剂、加工助剂、热稳定剂、碳酸钙(CaCO<sub>3</sub>)、偶联剂、聚氯乙烯；炭黑包括中色素炭黑、普通色素炭黑；聚氯乙烯包括PVC-SG2型、PVC-SG3型、PVC-SG4型、PVC-SG5型；增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)；润滑剂包括复合润滑剂即硬脂酸、硬脂酸钙、氯化石蜡或氧化聚乙烯蜡(OPE)。该发明构思科学新颖，通过使用多种改性助剂，使改性处理后的聚氯乙烯(PVC)滴灌带具有优异的综合性能，其与普通聚乙烯滴灌带相比，生产成本较低，在价格和性能上更具有优势，而且可减少对石油资源的消耗，更有利于我国农业节水灌溉技术。
文档编号C08K5/57GK101434733SQ20081022985
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者庄晓光, 宁 李, 李奎秀 申请人:沈阳华德机械制造有限公司