本发明涉及一种PVC管，改性PVC以及利用该改性PVC为原料制作波纹管的方法。
背景技术：
PVC-U双壁波纹管是一种新型结构壁塑料管材，其内壁光滑，重量轻、强度高，施工方便。且外壁工字刚型，具有优良的端面结构，较高的环刚度，能承受较强的外部荷载。尤其是与同等强度的光壁管相比，可节省原料40％左右，因而PVC-U双壁波纹管在通信光电缆护套、建筑排水、市政排水、农田低压灌溉等领域得到了广泛应用。由于双壁波纹管具有双层、壁薄的结构忒单和生产上的吹塑、吸塑等工艺特点，使其在配方设计和加工工艺方面与直壁管有诸多不同。PVC-U双壁波纹管生产中具有机头磨具流道长，双层流道，成型时存在吹塑，吸塑的工艺特点，故要求混合料不仅要有较好的稳定性，而且要求具有较好的加工流动性和熔体强度。PVC树脂是一种非结晶、极性高分子聚合物，软化温度和熔融温度较高，纯PVC树脂一般需要在160～210℃时才能塑化加工，但当温度达到120℃时，PVC树脂开始热降解。不仅如此，PVC-U双壁波纹管由于壁材较薄(0.5～2.5mm)，加工过程中有吸塑和吹塑工艺，为避免熔体破裂，混合料需要较高的熔体强度，因此需要对PVC树脂进行改性。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种改性PVC树脂以及利用该改性树脂为原料制作波纹管的方法，改性后的PVC树脂的拉伸强度和抗冲击强度大大提高，高温稳定性也有所提高。
本发明提供的技术方案是一种高抗冲击PVC管，包括以下重量份的组分制成：PVC树脂100份、钛白粉5～10份、CPE 0.1～0.3份、ACR 0.1～0.3份。
钛白粉，即为TiO2，具有耐高温性能，钛白粉晶粒表面存在以化学键方式结合的羟基和通过物理方式吸附的水分，所以，钛白粉是亲水的，但它在水性体系中并不能自动分散，而在非水性体系中分散更加困难。钛白粉与PVC不相溶，钛白粉与PVC直接混合，会产生粘接性能较差的界面。ACR(丙酸烯酯)具有核壳结构，壳层PMMA聚合物能保护核层组织，同时作为中间介质改善ACR与PVC相容性，ACR增韧作用主要依靠核层交联的PBA橡胶，其韧性良好。ACR壳层组分与PVC树脂结构相似，两者具有良好的相容性，使ACR在PVC基体中均匀分散，粘结情况良好，另外壳层可作为钛白粉与PVC界面结合的中间介质，改善钛白粉的分布性和粘接性，进一步提高复合材料的强度和韧性。钛白粉是一种多晶化合物，其质点呈规则排列，具有格子构造，钛白粉的格子构造会与ACR的核壳结构相互穿插，形成彼此之间稳固连接的物理网络，大幅提高复合材料的强度和韧性。
CPE(氯化聚乙烯)与PVC相容性较好，CPE与钛白粉+PVC的界面形成物理交联的网络；钛白粉是一种多晶化合物，其质点呈规则排列，具有格子构造，钛白粉的格子构造会与CPE与钛白粉+PVC的界面的物理交联网络相互穿插，形成粘接牢固的界面。CPE作为弹性体，起到中间介质作用，在受力状态下，能使破裂的初级粒子和次级粒子形成剪切带，通过应力集中作用分散冲击能，大幅提升复合材料冲击强度。CPE与钛白粉+PVC界面的微缓冲区，相容性良好，分子间产生相互作用，提高界面之间的粘结力，CPE在基体中形成物理网络，且与钛白粉的格子结构相互穿插，能够大幅提高复合材料断裂伸长率。
CPE与ACR两种弹性体同时添加，与PVC相容性极好，形成稳固的网络结构，而钛白粉的格子构造又与上述稳定的网络结构发生互穿，使得在很少量的CPE和ACR的添加量的情况下，也具有极佳的强度和韧性。
由于钛白粉和CPE、ACR的添加改变了PVC的内部结构，形成了稳固的网络结构，从而使得复合材料在200℃的高温条件下不容易分解。
作为优选，各组分的重量份为：PVC树脂100份、钛白粉6～8份、CPE 0.1～0.15份、ACR 0.1～0.15份。
为了进一步增强热稳定性，还包括0.1～10重量份的稳定剂。
所述稳定剂为稀土稳定剂或钙锌稳定剂。所述稀土稳定剂为硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土。所述钙锌稳定剂为常用的液体钙锌稳定剂。
所述PVC树脂的聚合度为800～2000。
本发明还提供了利用上述改性PVC树脂为原料制作波纹管的方法：
1)将配方量的PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160～180℃，转速40～80rpm的条件下熔融混合2～10min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为100～120rpm，机筒温度设置：供料段160～175℃，塑化段170～180℃，机头温度为180～195℃出料，成型，即为波纹管。
作为优选，其方法包括以下步骤：
1)将PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR和稳定剂，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160～180℃，转速40～80rpm的条件下熔融混合2～10min，得到复合材料；
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为100～120rpm，机筒温度设置：供料段160～175℃，塑化段170～180℃，机头温度为180～195℃出料，成型，即为波纹管。
上述稳定剂为稀土稳定剂或钙锌稳定剂。
与现有技术相比，本发明的改性PVC树脂在PVC基体中添加了钛白粉以及CPE、ACR，可大大提高拉伸强度和抗冲击强度，高温稳定性也有所提高，制得的波纹管高温稳定性好，抗冲击强度高。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
实施例1
配方：聚合度为800的PVC树脂100份、钛白粉5份、CPE 0.1份、ACR 0.1份。
1)将PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160℃，转速40rpm的条件下熔融混合2～10min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为100rpm，机筒温度设置：供料段160℃，塑化段170℃，机头温度为180℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
实施例2
配方：聚合度为2000的PVC树脂100份、钛白粉10份、CPE 0.3份、ACR 0.3份。
1)将PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在180℃，转速80rpm的条件下熔融混合10min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为120rpm，机筒温度设置：供料段175℃，塑化段180℃，机头温度为195℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
实施例3
配方：聚合度为1500的PVC树脂100份、钛白粉6份、CPE 0.15份、ACR 0.15份。
1)将PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR、硬脂酸稀土，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在170℃，转速60rpm的条件下熔融混合8min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为110rpm，机筒温度设置：供料段170℃，塑化段175℃，机头温度为190℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
实施例4
配方：聚合度为1000的PVC树脂100份、钛白粉8份、CPE 0.12份、ACR 0.15份。
1)将PVC树脂、钛白粉、CPE、ACR、液体钙锌稳定剂，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160℃，转速80rpm的条件下熔融混合2min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为120rpm，机筒温度设置：供料段160℃，塑化段180℃，机头温度为180℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
对照例1
配方：聚合度为1000的PVC树脂100份、ACR 0.12份。
1)将PVC树脂、钛白粉、ACR、液体钙锌稳定剂，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160℃，转速80rpm的条件下熔融混合2min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为120rpm，机筒温度设置：供料段160℃，塑化段180℃，机头温度为180℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
对照例2
配方：聚合度为1000的PVC树脂100份、CPE 0.12份。
1)将PVC树脂、钛白粉、ACR、液体钙锌稳定剂，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160℃，转速80rpm的条件下熔融混合2min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为120rpm，机筒温度设置：供料段160℃，塑化段180℃，机头温度为180℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
对照例3
配方：聚合度为1000的PVC树脂100份、ACR 0.12份、CPE 0.12份。
1)将PVC树脂、钛白粉、ACR、液体钙锌稳定剂，在高速搅拌机中预混，冷却，得到预混料；
2)将预混料用转矩流变仪在160℃，转速80rpm的条件下熔融混合2min，得到复合材料。
3)将复合材料送入双螺杆挤出机，螺杆转速为120rpm，机筒温度设置：供料段160℃，塑化段180℃，机头温度为180℃，出料，在一套同时带有吸吹的模压成型机上定型牵引，即为波纹管。
将实施例1～4以及对照例1～3的波纹管进行性能检测，结果见下表：