本发明涉及pvc管材生产领域，具体涉及一种耐热氧老化的pvc管材及制备方法。
背景技术：
pvc管材在日常生活中触目可及，因其具有原料来源充足、价格低、耐腐蚀性强、强度高、刚性好、加工性能优异、电绝缘性强等特点而被广泛应用在给水、建筑排水、排污、化工等技术领域。
但是，pvc管材与其他高分子材料一样，存在着老化现象。聚合物发生老化的原因主要有两个方面：一方面是内因，即聚合物本身的结构性质如不饱和双键、支链、过氧化氢基团等；另一方面是外因，即外界的环境因素，主要是光、热、氧等。内外因素相互作用、交替影响的复杂过程使聚合物材料的分子结构发生改变，相对分子质量下降或产生交联，从而使材料性能下降甚至导致破坏，以至无法使用。而对于应用于渔业的pvc材料，老化问题尤其严重。这是因为在水产养殖中，以pvc作为框架材料的网箱在网箱养殖中应用最为广泛。由于网箱放置在近海海域，长时间暴露在高温高湿和紫外光照射的环境中，其耐老化的性能直接影响到产品的使用性能和使用寿命，因此解决pvc材料不耐老化的问题就显得至关重要。而通过纳米粒子来提高pvc材料耐老化性能一个重要途径。
技术实现要素：
本发明的目的就是提供一种耐热氧老化的pvc管材及制备方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种耐热氧老化的pvc管材，其特征在于，将充分干燥过的改性纳米硫酸钡按比例与pvc用双辊开炼机混合后，加入到双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出成型得管材，其中所述的改性纳米硫酸钡占pvc的质量百分含量为3-4%。
所述的改性纳米硫酸钡先经硬脂酸钠改性，再用稀土偶联剂接枝改性，具体制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米硫酸钡、无水乙醇、锆球按照质量体积比为1∶4∶20投入到高速混合机中以3000r/min的速率砂磨1-2小时，过滤除去锆球，得混合液；
（2）将硬脂酸钠溶于无水乙醇中搅拌至全部溶解得硬脂酸钠醇溶液；
（3）将步骤（1）的混合液放入高混机中，升温至70-80℃，逐滴加入步骤（2）的硬脂酸钠醇溶液，以800r/min的速率搅拌1-2小时，喷雾干燥得硬脂酸钠改性纳米硫酸钡；
（4）将上述制得的硬脂酸钠改性纳米硫酸钡置于高速捏合机中，控制转速为600r/min搅拌20-30min，待温度升至100-110℃，保持温度不变，加入稀土偶联剂，以800r/min的速率搅拌10-15min，冷却至室温，再经气流粉碎，出料。
所述的硬脂酸钠的添加量为纳米硫酸钡质量的1-2%。
所述的稀土偶联剂的添加量为纳米硫酸钡质量的8-10%。
所述的一种耐热氧老化的pvc管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将改性纳米硫酸钡放入110-120℃的烘箱中干燥10-12小时；
（2）将pvc加入到双辊开炼机中塑化2min，再加入经上述充分干燥后的改性纳米硫酸钡继续混炼10min，其中前辊各区温度依次为140、145、140℃，后辊各区温度均为130℃，前辊转速为10r/min，后辊转速为5r/min；
（3）将步骤（2）反应料投入到双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出成型得管材，双螺杆挤出机加工温度范围为170-180℃，螺杆转速为600-650rpm。
本发明有以下有益效果：本发明以改性纳米硫酸钡为耐老化剂，将纳米硫酸钡先经硬脂酸钠改性，硬脂酸钠包覆在纳米硫酸钡的表面，从而提高纳米硫酸钡在基体中的分散性，同时也改善了纳米硫酸钡与pvc基体的相容性，提高了的pvc结晶度，从而使基体材料更加密实，减低了氧扩散速度，提高了材料的热氧稳定性；再用稀土偶联剂接枝改性，稀土偶联剂不仅能起到偶联作用，还因稀土元素独特的外电子层结构，可在纳米硫酸钡表面形成较牢固的包裹层，形成以稀土配合物为壳、纳米硫酸钡为核的无机刚性粒子，对pvc管材有较强的增韧改性作用。
具体实施方式
一种耐热氧老化的pvc管材，其特征在于，将充分干燥过的改性纳米硫酸钡按比例与pvc用双辊开炼机混合后，加入到双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出成型得管材，其中所述的改性纳米硫酸钡占pvc的质量百分含量为3-4%。
所述的改性纳米硫酸钡先经硬脂酸钠改性，再用稀土偶联剂接枝改性，具体制备方法包括以下步骤：
（1）将纳米硫酸钡、无水乙醇、锆球按照质量体积比为1∶4∶20投入到高速混合机中以3000r/min的速率砂磨1-2小时，过滤除去锆球，得混合液；
（2）将硬脂酸钠溶于无水乙醇中搅拌至全部溶解得硬脂酸钠醇溶液；
（3）将步骤（1）的混合液放入高混机中，升温至70-80℃，逐滴加入步骤（2）的硬脂酸钠醇溶液，以800r/min的速率搅拌1-2小时，喷雾干燥得硬脂酸钠改性纳米硫酸钡；
（4）将上述制得的硬脂酸钠改性纳米硫酸钡置于高速捏合机中，控制转速为600r/min搅拌20-30min，待温度升至100-110℃，保持温度不变，加入稀土偶联剂，以800r/min的速率搅拌10-15min，冷却至室温，再经气流粉碎，出料。
所述的硬脂酸钠的添加量为纳米硫酸钡质量的1-2%。
所述的稀土偶联剂的添加量为纳米硫酸钡质量的8-10%。
所述的一种耐热氧老化的pvc管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将改性纳米硫酸钡放入110-120℃的烘箱中干燥10-12小时；
（2）将pvc加入到双辊开炼机中塑化2min，再加入经上述充分干燥后的改性纳米硫酸钡继续混炼10min，其中前辊各区温度依次为140、145、140℃，后辊各区温度均为130℃，前辊转速为10r/min，后辊转速为5r/min；
（3）将步骤（2）反应料投入到双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出成型得管材，双螺杆挤出机加工温度范围为170-180℃，螺杆转速为600-650rpm。