Pvc管材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种PVC管材制备方法，所述方法包括将PVC树脂、稳定剂、CPE(氯化聚乙烯)、EPDM(三元乙丙橡胶)、硬脂酸、填充剂、石蜡、OB荧光增白剂和PE蜡挤出成型为所述PVC管材；其中，所述PVC树脂的平均聚合度为720-850；所述PE蜡的重均分子量为2000-5000；所述CPE的重均分子量为10万-30万，且相对于100重量份的CPE，CPE中氯的含量为25-45重量份；所述EPDM的重均分子量为20万-40万；所述稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和/或钛白粉。该PVC管材具有优异的抗冲击性能。
【专利说明】PVC管材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料管材领域，具体地，涉及一种PVC管材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氯乙烯(PVC)硬质制品由于纯PVC材料自身的抗冲击性能差导致其硬质制品的抗冲击性能差，特别是低温抗冲击性能差导致其在很多领域应用受限。目前主要是在纯PVC材料中加入抗冲击改性剂提高抗冲击性能。抗冲击改性剂主要有CPE (氯化聚乙烯)、ACR(丙烯酸酯类聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、EPR (二元乙丙橡胶)、EPDM (三元乙丙橡胶)和丁腈橡胶(NBR)。现有技术中通常通过加入单一的抗冲击改性剂来改性聚氯乙烯硬质制品的抗冲击性能，但是单一的抗冲击改性剂对PVC硬质制品的抗冲击性能提闻有限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种PVC管材及其制备方法，该PVC管材具有优异的抗冲击性能，同时制备该PVC管材的方法步骤简单。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种PVC管材制备方法，所述方法包括将PVC树月旨、稳定剂、CPE、EPDM、 硬脂酸、填充剂、石蜡、OB荧光增白剂和PE蜡挤出成型为所述PVC管材；
[0005]其中，所述PVC树脂的平均聚合度为720-850 ;所述PE蜡的重均分子量为2000-5000 ;所述CPE的重均分子量为10万-30万，且相对于100重量份的CPE，CPE中氯的含量为25-45重量份；所述EPDM的重均分子量为20万-40万；所述稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和/或钛白粉。
[0006]本发明还提供了一种PVC管材，该PVC管材采用上述的方法制备而成。
[0007]通过上述技术方案，本发明在PVC树脂中添加CPE和EPDM，通过CPE和EPDM的协同作用从而提高PVC管材的抗冲击性能，从而使得本发明提供的PVC管材能够得到广泛应用，同时本发明提供的PVC管材制备方法采用挤出成型的方式制管步骤简单，产率高。
[0008]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0009]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0010]本发明提供了一种PVC管材制备方法，该方法包括将PVC树脂、稳定剂、CPE、EPDM、硬脂酸、填充剂、石蜡、OB荧光增白剂和PE蜡挤出成型为PVC管材；其中，PVC树脂的平均聚合度为720-850 ；PE蜡的重均分子量为2000-5000 ；CPE的重均分子量为10万-30万，且相对于100重量份的CPE，CPE中氯的含量为25-45重量份；EPDM的重均分子量为20万-40万；稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种；填充剂为碳酸钙和/或钛白粉。
[0011]在本发明中，为了使得作为填充剂的碳酸钙、钛白粉能够和其他原料具有优异的兼容性，从填充剂颗粒的尺寸考虑，优选地，碳酸钙的粒径为125-450 μ m ;钛白粉的粒径=0.3 U m。
[0012]在本发明中，为了使得PVC管材具有更优异的抗冲击性能，从原料各组分的重量配比上考虑，优选地，相对于100重量份的PVC树脂，碳酸钙的用量为30-70重量份、稳定剂的用量为2-8重量份、CPE的用量为10-20重量份、EPDM的用量为5_10重量份、硬脂酸的用量为1-3重量份、钛白粉的用量为1-3重量份、石蜡的用量为1-3重量份、OB荧光增白剂的用量为0.05-0.5重量份和PE蜡的用量为0.5-2重量份。为了进一步提高PVC管材抗冲击性能，更优选地，相对于100重量份的PVC树脂，碳酸钙的用量为40-60重量份、稳定剂的用量为4-6重量份、CPE的用量为12-18重量份、EPDM的用量为6_8重量份、硬脂酸的用量为
1.5-2重量份、钛白粉的用量为1.5-2重量份、石蜡的用量为1.5-2重量份、OB荧光增白剂的用量为0.05-0.2重量份和PE蜡的用量为0.8-1重量份。
[0013]在本发明中，对稳定剂的种类和含量没有特别的限定，稳定剂可以是硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种，也可以是硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的多种的组合，从成本上和制得的PVC管材的抗冲击性能上考虑，优选地，稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌，且相对于100重量份的PVC树脂，硬脂酸钙的用量为2-3重量份、硬脂酸锌的用量为2-3重量份。
[0014]在本发明中，对稳定剂的种类和含量没有特别的限定，稳定剂可以是硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种，也可以是硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的多种的组合，从成本上和制得的PVC管材的抗冲击性能上考虑，优选地，稳定剂为蓖麻油酸?丐和蓖麻油酸锌，且相对于100重量份的PVC树脂,蓖麻油酸?丐的用量为2-3重量份、蓖麻油酸锌的用量为2-3重量份。
[0015]在本发明中，为了使得PVC管材便于加工成型，优选地，挤出成型的温度为150-180°C。
[0016]本发明还提供了一种PVC管材，该PVC管材采用上述的方法制备而成。该PVC管材具有优异的抗冲击性能。
[0017]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，抗拉强度参数通过上海倾技仪器仪表有限公司的PVC抗拉强度测试仪检测；抗冲击性能参数通过上海倾技仪器仪表有限公司的PVC抗冲击试验机检测；PVC树脂是淄博飞赫化工有限公司的牌号为SG-5的产品，CPE是潍坊宏福塑胶有限公司是的产品，EPDM是上海鼎公橡塑有限公司的产品，硬脂酸是济南圣和化工有限公司的产品，石蜡是无锡优诚源新材料科技有限公司的产品，OB荧光增白剂是济南富洋化工有限公司的产品，PE蜡是常州市惠利贸易有限公司的产品，碳酸钙是灵寿县德乾矿产品加工厂的产品，钛白粉是石家庄振铭化工有限公司的产品，硬脂酸钙是山东省高密市友和助剂有限公司的产品，蓖麻油酸钙上海盩稞实业有限公司的产品，硬脂酸锌是上海善博实业有限公司的产品，蓖麻油酸锌是河间市天河助剂有限公司的女口广叩ο
[0018]实施例1
[0019]20°C下将 100kg 的 PVC 树脂，50kg 的碳酸钙、15kg 的 CPE、15kg 的 EPDM、1.5kg 的硬脂酸、2kg的钛白粉、2kg的石蜡、0.1kg的OB荧光增白剂、2.5kg的硬脂酸钙、2.5kg的硬脂酸锌和Ikg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管Al。其中，PVC树脂的平均聚合度为800，PE蜡的重均分子量为3000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为30万，碳酸钙的粒径为300 μ m,钛白粉的粒径为0.2 μ m。对Al进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0020]实施例2
[0021]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，50kg 的碳酸钙、15kg 的 CPEU5kg 的 EPDMU.5kg 的硬脂酸、2kg的钛白粉、2kg的石蜡、0.1kg的OB荧光增白剂、2.5kg的硬脂酸钙、2.5kg的硬脂酸锌和Ikg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A2。其中，PVC树脂的平均聚合度为720，PE蜡的重均分子量为2000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为20万，碳酸钙的粒径为130 μ m,钛白粉的粒径为0.3 μ m。对A2进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0022]实施例3
[0023]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，50kg 的碳酸钙、15kg 的 CPE、15kg 的 EPDM、1.5kg 的硬脂酸、2kg的钛白粉、2kg的石蜡、0.1kg的OB荧光增白剂、2.5kg的硬脂酸钙、2.5kg的硬脂酸锌和Ikg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A3。其中，PVC树脂的平均聚合度为850，PE蜡的重均分子量为5000，CPE的重均分子量为30万，EPDM的重均分子量为40万，碳酸钙的粒径为450 μ m，钛白粉的粒径为0.05 μ m。对A3进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0024]实施例4
[0025]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，50kg 的碳酸钙、12kg 的 CPE、6kg 的 EPDM、1.5kg 的硬月旨酸、1.5kg的钛白粉、1.5kg的石蜡、0.05kg的OB荧光增白剂、2kg的硬脂酸钙、2kg的硬脂酸锌和0.8kg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A4。其中，PVC树脂的平均聚合度为800，PE蜡的重均分子量为3000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为30万，碳酸钙的粒径为300 μ m,钛白粉的粒径为0.2 μ m。对A4进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0026]实施例5
[0027]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，60kg 的碳酸钙、18kg 的 CPE、8kg 的 EPDM、2kg 的硬脂酸、2kg的钛白粉、2kg的石蜡、0.2kg的OB荧光增白剂、3kg的硬脂酸钙、3kg的硬脂酸锌和Ikg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A5。其中，PVC树脂的平均聚合度为800，PE蜡的重均分子量为3000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为30万，碳酸钙的粒径为300 μ m,钛白粉的粒径为0.2 μ m。对A5进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0028]实施例6
[0029]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，30kg 的碳酸钙、1kg 的 CPE、5kg 的 EPDM、Ikg 的硬脂酸、Ikg的钛白粉、Ikg的石腊、0.05kg的OB突光增白剂、Ikg的硬脂酸钙、1.5kg的硬脂酸锌和0.5kg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A6。其中，PVC树脂的平均聚合度为800，PE蜡的重均分子量为3000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为30万，碳酸钙的粒径为300 μ m,钛白粉的粒径为0.2 μ m。对A6进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0030]实施例7
[0031]20°C下将 10kg 的 PVC 树脂，70kg 的碳酸钙、20kg 的 CPE、1kg 的 EPDM、3kg 的硬脂酸、3kg的钛白粉、3kg的石蜡、0.5kg的OB荧光增白剂、4kg的硬脂酸钙、4kg的硬脂酸锌和2kg的PE蜡在170°C下挤出成型制得壁厚为4mm且外径为160mm的PVC管A7。其中，PVC树脂的平均聚合度为800，PE蜡的重均分子量为3000，CPE的重均分子量为20万，EPDM的重均分子量为30万，碳酸钙的粒径为300 μ m,钛白粉的粒径为0.2 μ m。对A7进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0032]对比例I
[0033]按照实施例1的方法进行，所不同的是，本实施例中不含有CPE制得PVC管D1。对Dl进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0034]对比例2
[0035]按照实施例1的方法进行，所不同的是，本实施例中不含有EPDM制得PVC管D2。对D2进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0036]对比例3
[0037]按照实施例1的方法进行，所不同的是，本实施例中不含有EPDM和CPE以制得PVC管D3。对D3进行抗拉强度和抗冲击性能的检测，检测结果见表1。
[0038]表1
[0039]
【权利要求】
1.一种PVC管材制备方法，其特征在于，所述方法包括将PVC树脂、稳定剂、CPE (氯化聚乙烯)、EPDM(三元乙丙橡胶)、硬脂酸、填充剂、石蜡、OB荧光增白剂和PE蜡挤出成型为所述PVC管材； 其中，所述PVC树脂的平均聚合度为720-850 ;所述PE蜡的重均分子量为2000-5000 ；所述CPE的重均分子量为10万-30万，且相对于100重量份的CPE，CPE中氯的含量为25-45重量份；所述EPDM的重均分子量为20万-40万；所述稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和/或钛白粉。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳酸钙的粒径为125-450μ m ;所述钛白粉的粒径兰0.3 μ IIl0
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于100重量份的PVC树脂，所述碳酸钙的用量为30-70重量份、所述稳定剂的用量为2-8重量份、所述CPE的用量为10-20重量份、所述EPDM的用量为5-10重量份、所述硬脂酸的用量为1-3重量份、所述钛白粉的用量为1-3重量份、所述石蜡的用量为1-3重量份、所述OB荧光增白剂的用量为0.05-0.5重量份和所述PE蜡的用量为0.5-2重量份。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于100重量份的PVC树脂，所述碳酸钙的用量为40-60重量份、所述稳定剂的用量为4-6重量份、所述CPE的用量为12-18重量份、所述EPDM的用量为6-8重量份、所述硬脂酸的用量为1.5-2重量份、所述钛白粉的用量为1.5-2重量份、所述石蜡的用量为1.5-2重量份、所述OB荧光增白剂的用量为0.05-0.2重量份和所述PE腊的用量为0.8-1重量份。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌，且相对于100重量份的PVC树脂，所述硬脂酸钙的用量为2-3重量份、所述硬脂酸锌的用量为2-3重量份。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述稳定剂为蓖麻油酸钙和蓖麻油酸锌，且相对于100重量份的PVC树脂，所述蓖麻油酸钙的用量为2-3重量份、所述蓖麻油酸锌的用量为2-3重量份。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挤出成型的温度为150-180°C。
8.—种PVC管材，其特征在于，所述PVC管材采用权利要求1-7中的任意一项所述的方法制备而成。
【文档编号】C08K5/098GK104072911SQ201410318533
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】伍克军 申请人:芜湖中源赛特管业有限公司