本发明属于管道材料领域，具体涉及一种高韧性保温自来水管道材料及其制备方法。
背景技术：
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
在寒冷的冬季，气温会降到零度以下，尤其是北方的气温，甚至都在零下十几度。在一些乡村或者物业设施老化的小区，冬天会出现水管被冻住的情况，因此需要一种保温自来水管道材料及其制备方法。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种高韧性保温自来水管道材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明提供的技术方案为：一种高韧性保温自来水管道材料，按照重量份包括以下组分：树脂型氯化聚乙烯10~20份、聚己二酸丙二醇酯10~15份、水镁石2~10份、abs高胶粉3~5份、碳酸镁2~4份、聚八甲基环四硅氧烷10~15份、不锈钢纤维纱4~8份、表面碳纤维8~12份、磺酰肼类化合物2~8份、稳定剂1.5~3.5份、增塑剂2~5份、防腐剂0.3~1.5份。
优选地，按照重量份包括以下组分：树脂型氯化聚乙烯10份、聚己二酸丙二醇酯10份、水镁石2份、abs高胶粉3份、碳酸镁2份、聚八甲基环四硅氧烷10份、不锈钢纤维纱4份、表面碳纤维8份、磺酰肼类化合物2份、稳定剂1.5份、增塑剂2份、防腐剂0.3份。
优选地，所述abs高胶粉的粒径为20~30μm。
优选地，所述的聚八甲基环四硅氧烷的制备方法是：将八甲基环四硅氧烷和水以质量比1:0.5~2的比例混合，用高速搅拌机充分搅拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入1~3wt％的乳化剂和0.01~1wt％的催化剂，在60~99℃条件下搅拌反应80~120min，得到聚八甲基环四硅氧烷。
优选地，所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、三盐基硫酸铅或氧化镁中的至少一种。
优选地，所述防腐剂选自山梨酸钾、苯甲酸钠、二甲苯或尼泊金甲酯中的一种或者它们的混合物。
一种高韧性保温自来水管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂型氯化聚乙烯10~20份、聚己二酸丙二醇酯10~15份、水镁石2~10份、abs高胶粉3~5份、碳酸镁2~4份、聚八甲基环四硅氧烷10~15份、不锈钢纤维纱4~8份、表面碳纤维8~12份、磺酰肼类化合物2~8份、稳定剂1.5~3.5份、增塑剂2~5份、防腐剂0.3~1.5份按照所需比例准备好备用，其中表面碳纤维长度为5~10mm；
步骤2：将水置于反应釜中加热，待水温达到200℃时，加入树脂型氯化聚乙烯、聚己二酸丙二醇酯、水镁石进行搅拌，搅拌速率为60~70转/min，待完全溶解后，停止加热，同时加入abs高胶粉、碳酸镁搅拌5~10min，再加入聚八甲基环四硅氧和不锈钢纤维纱，搅拌5~15min后，待自然冷却后得到混合物料；
步骤3：将表面碳纤维、磺酰肼类化合物、稳定剂、增塑剂、防腐剂置于搅拌机中，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为20~30min，搅拌速率为70~90转/min，搅拌完成后静置24h或置于消泡池中自然消泡1~2h；
步骤4：将步骤2中得到的混合物料和步骤3中得到的物料置于搅拌机中通过搅拌混合，搅拌速率为30~50转/min，搅拌时间为20~50min，得到浆料，最后将制得的浆料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可得到成品。
优选地，其特征在于，所述步骤4中烘干时的温度为100~120℃。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种高韧性保温自来水管道材料，具有良好的保温性能，可以防止自来水管在寒冷的冬季被冻住，导致水管破裂或者水无法流出，影响人们生活，该管道材料添加了水镁石，水镁石是一种天然矿物纤维，可以增加材料的柔韧度，提高绝热效果，它可代替石棉和海泡石给于调节复合保温材料的热胀冷缩，防止开裂，并且添加表面碳纤维和不锈钢纤维纱可以增加自来水管道材料的强度。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种高韧性保温自来水管道材料，按照重量份包括以下组分：树脂型氯化聚乙烯10份、聚己二酸丙二醇酯10份、水镁石2份、abs高胶粉3份、碳酸镁2份、聚八甲基环四硅氧烷10份、不锈钢纤维纱4份、表面碳纤维8份、磺酰肼类化合物2份、稳定剂1.5份、增塑剂2份、防腐剂0.3份。
所述abs高胶粉的粒径为20μm。
所述的聚八甲基环四硅氧烷的制备方法是：将八甲基环四硅氧烷和水以质量比1:0.5的比例混合，用高速搅拌机充分搅拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入1wt％的乳化剂和0.01wt％的催化剂，在60℃条件下搅拌反应80min，得到聚八甲基环四硅氧烷。
所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、三盐基硫酸铅或氧化镁中的至少一种。
所述防腐剂选自山梨酸钾、苯甲酸钠、二甲苯或尼泊金甲酯中的一种或者它们的混合物。
一种高韧性保温自来水管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂型氯化聚乙烯10份、聚己二酸丙二醇酯10份、水镁石2份、abs高胶粉3份、碳酸镁2份、聚八甲基环四硅氧烷10份、不锈钢纤维纱4份、表面碳纤维8份、磺酰肼类化合物2份、稳定剂1.5份、增塑剂2份、防腐剂0.3份按照所需比例准备好备用，其中表面碳纤维长度为5mm；
步骤2：将水置于反应釜中加热，待水温达到200℃时，加入树脂型氯化聚乙烯、聚己二酸丙二醇酯、水镁石进行搅拌，搅拌速率为60转/min，待完全溶解后，停止加热，同时加入abs高胶粉、碳酸镁搅拌5min，再加入聚八甲基环四硅氧和不锈钢纤维纱，搅拌5min后，待自然冷却后得到混合物料；
步骤3：将表面碳纤维、磺酰肼类化合物、稳定剂、增塑剂、防腐剂置于搅拌机中，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为20min，搅拌速率为70转/min，搅拌完成后静置24h或置于消泡池中自然消泡1h；
步骤4：将步骤2中得到的混合物料和步骤3中得到的物料置于搅拌机中通过搅拌混合，搅拌速率为30转/min，搅拌时间为20min，得到浆料，最后将制得的浆料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可得到成品。
其特征在于，所述步骤4中烘干时的温度为100℃。
实施例2
一种高韧性保温自来水管道材料，按照重量份包括以下组分：树脂型氯化聚乙烯15份、聚己二酸丙二醇酯12份、水镁石6份、abs高胶粉4份、碳酸镁3份、聚八甲基环四硅氧烷12份、不锈钢纤维纱6份、表面碳纤维10份、磺酰肼类化合物6份、稳定剂2份、增塑剂3.5份、防腐剂0.9份。
所述abs高胶粉的粒径为25μm。
所述的聚八甲基环四硅氧烷的制备方法是：将八甲基环四硅氧烷和水以质量比1:1.3的比例混合，用高速搅拌机充分搅拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入2wt％的乳化剂和0.5wt％的催化剂，在80℃条件下搅拌反应100min，得到聚八甲基环四硅氧烷。
所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、三盐基硫酸铅或氧化镁中的至少一种。
所述防腐剂选自山梨酸钾、苯甲酸钠、二甲苯或尼泊金甲酯中的一种或者它们的混合物。
一种高韧性保温自来水管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂型氯化聚乙烯15份、聚己二酸丙二醇酯12份、水镁石6份、abs高胶粉4份、碳酸镁3份、聚八甲基环四硅氧烷12份、不锈钢纤维纱6份、表面碳纤维10份、磺酰肼类化合物6份、稳定剂2份、增塑剂3.5份、防腐剂0.9份按照所需比例准备好备用，其中表面碳纤维长度为7mm；
步骤2：将水置于反应釜中加热，待水温达到200℃时，加入树脂型氯化聚乙烯、聚己二酸丙二醇酯、水镁石进行搅拌，搅拌速率为65转/min，待完全溶解后，停止加热，同时加入abs高胶粉、碳酸镁搅拌8min，再加入聚八甲基环四硅氧和不锈钢纤维纱，搅拌10min后，待自然冷却后得到混合物料；
步骤3：将表面碳纤维、磺酰肼类化合物、稳定剂、增塑剂、防腐剂置于搅拌机中，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为25min，搅拌速率为80转/min，搅拌完成后静置24h或置于消泡池中自然消泡1.5h；
步骤4：将步骤2中得到的混合物料和步骤3中得到的物料置于搅拌机中通过搅拌混合，搅拌速率为40转/min，搅拌时间为35min，得到浆料，最后将制得的浆料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可得到成品。
其特征在于，所述步骤4中烘干时的温度为110℃。
实施例3
一种高韧性保温自来水管道材料，按照重量份包括以下组分：树脂型氯化聚乙烯20份、聚己二酸丙二醇酯15份、水镁石10份、abs高胶粉5份、碳酸镁4份、聚八甲基环四硅氧烷15份、不锈钢纤维纱8份、表面碳纤维12份、磺酰肼类化合物8份、稳定剂3.5份、增塑剂5份、防腐剂1.5份。
所述abs高胶粉的粒径为30μm。
所述的聚八甲基环四硅氧烷的制备方法是：将八甲基环四硅氧烷和水以质量比1:2的比例混合，用高速搅拌机充分搅拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入3wt％的乳化剂和1wt％的催化剂，在99℃条件下搅拌反应120min，得到聚八甲基环四硅氧烷。
所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、三盐基硫酸铅或氧化镁中的至少一种。
所述防腐剂选自山梨酸钾、苯甲酸钠、二甲苯或尼泊金甲酯中的一种或者它们的混合物。
一种高韧性保温自来水管道材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂型氯化聚乙烯20份、聚己二酸丙二醇酯15份、水镁石10份、abs高胶粉5份、碳酸镁4份、聚八甲基环四硅氧烷15份、不锈钢纤维纱8份、表面碳纤维12份、磺酰肼类化合物8份、稳定剂3.5份、增塑剂5份、防腐剂1.5份按照所需比例准备好备用，其中表面碳纤维长度为10mm；
步骤2：将水置于反应釜中加热，待水温达到200℃时，加入树脂型氯化聚乙烯、聚己二酸丙二醇酯、水镁石进行搅拌，搅拌速率为70转/min，待完全溶解后，停止加热，同时加入abs高胶粉、碳酸镁搅拌10min，再加入聚八甲基环四硅氧和不锈钢纤维纱，搅拌15min后，待自然冷却后得到混合物料；
步骤3：将表面碳纤维、磺酰肼类化合物、稳定剂、增塑剂、防腐剂置于搅拌机中，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为30min，搅拌速率为90转/min，搅拌完成后静置24h或置于消泡池中自然消泡2h；
步骤4：将步骤2中得到的混合物料和步骤3中得到的物料置于搅拌机中通过搅拌混合，搅拌速率为50转/min，搅拌时间为50min，得到浆料，最后将制得的浆料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可得到成品。
其特征在于，所述步骤4中烘干时的温度为120℃。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。