一种复合塑料管材及其制备工艺的制作方法

文档序号:17598980发布日期:2019-05-07 19:57阅读:108来源:国知局

本发明涉及高分子化合物的组合物领域,具体涉及一种复合塑料管材及其制备工艺。



背景技术:

塑料管材广泛应用于流体输送、气体输送、电线电缆护套管等城市建设、农业生产、工业发展等重要的涉及国计民生的领域。

氯化聚氯乙烯是聚氯乙烯的进一步氯化改性的产品,除了兼有聚氯乙烯的优良性能外,还具有良好的耐腐蚀性、耐热性、可溶性、阻燃性、机械强度等性能,因此,采用氯化聚氯乙烯制备的塑料管材具有刚性高、耐内压强度高、耐热性好、耐腐蚀、阻燃性能好、线性膨胀系数低等优点,被广泛用于建筑、化工、冶金、造船、电器、纺织等领域,应用前景十分广阔。但是氯化聚氯乙烯塑料管材的加工难度较大,制约了氯化聚氯乙烯的生产和应用。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种复合塑料管材及其制备工艺。

为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯65%~75%,聚丁烯3%~8%,苯乙烯橡胶3%~7%,交联聚乙烯3%~7%,中相对分子质量聚乙烯3%~6%,缩醛树脂2%~5%,硅烷偶联剂0.5%~1.5%,增塑剂0.5%~1%,稳定剂0.2%~0.6%,润滑剂0.2%~0.4%,改性剂0.1%~0.5%,氧化镧0.5%~1%;

其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为4×105~6×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

进一步地,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数优化为:氯化聚氯乙烯68%~72%,聚丁烯4%~6%,苯乙烯橡胶4%~6%,交联聚乙烯4%~6%,中相对分子质量聚乙烯4%~6%,缩醛树脂3%~5%,硅烷偶联剂0.7%~1.3%,增塑剂0.6%~0.8%,稳定剂0.3%~0.5%,润滑剂0.25%~0.35%,改性剂0.2%~0.4%,氧化镧0.6%~0.8%。

更进一步地,制备所述复合塑料管材的原料及其质量百分数进一步优化为:氯化聚氯乙烯71%,聚丁烯5%,苯乙烯橡胶5%,交联聚乙烯5%,中相对分子质量聚乙烯5%,缩醛树脂5%,硅烷偶联剂1.2%,增塑剂0.8%,稳定剂0.5%,润滑剂0.3%,改性剂0.4%,氧化镧0.8%。

本发明的另一发明目的,在于提供一种上述复合塑料管材的制备工艺,包括以下步骤:

步骤s1,清洗:将所述质量百分数的氯化聚氯乙烯、聚丁烯、苯乙烯橡胶、交联聚乙烯、中相对分子质量聚乙烯、缩醛树脂物料搅拌混合均匀,投入超声波清洗机中清洗;

步骤s2,干燥:然后经步骤s1处理过的物料转移至真空干燥箱内干燥处理4h~8h;

步骤s3,混料:将经步骤s2处理过的物料投入双螺杆挤出机的料斗内,在60r/min~100r/min的转速下搅拌混合处理20min~40min,然后将所述质量百分数的硅烷偶联剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、改性剂、氧化镧也投入料斗内,先在60r/min~100r/min的转速下搅拌混合10min~15min,然后再在600r/min~800r/min的转速下搅拌混合2h~5h;

步骤s4,挤压成型:将经步骤s3处理后的物料经双螺杆挤出机挤压成型,制得塑料管材,经真空定径、冷却、牵引、退火、切割、包装,制得所述复合塑料管材。

进一步地,步骤s1中,清洗的时间为:30min~50min。

进一步地,步骤s2中,干燥处理时的温度范围为:45℃~55℃。

进一步地,步骤s4中,挤压成型具体为:机身一区温度为160℃~165℃,机身二区温度为165℃~170℃,机身三区温度为170℃~180℃,机身四区温度为180℃~190℃;机头一区温度为190℃~195℃,机头二区温度为195℃~200℃,机头三区温度为200℃~205℃,机头四区温度为180℃~190℃;双螺杆挤出机的螺杆转速为60r/min~70r/min。

进一步地,步骤s4中,冷却时冷却水的温度为10℃~15℃。

进一步地,步骤s4中,牵引的速度为:120m/min~160m/min。

进一步地,步骤s4中,退火具体为:退火温度为:90℃~110℃,保温2h~6h,退火完成后以0.5℃/min~1.5℃/min的速度将管材降至室温。

本发明的优点是:

1.本发明制备的复合塑料管材化学性质均一、稳定,并且具有优秀的机械性能;

2.本发明采用的原料具有成熟的市场来源、生产成本低、并且不含铅等重金属污染助剂,有利于拓宽制得的塑料管材的应用领域;

3.本发明制备塑料管材采用的量化的制备工艺简单、易操作,挤出成型过程中,分部位、分阶段控制温度,保证制备的塑料管材的化学性质均一、机械性能良好,极大地改善了氯化聚氯乙烯管材的加工性能。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯65%,聚丁烯8%,苯乙烯橡胶7%,交联聚乙烯7%,中相对分子质量聚乙烯5%,缩醛树脂4%,硅烷偶联剂1.3%,增塑剂0.7%,稳定剂0.4%,润滑剂0.4%,改性剂0.5%,氧化镧0.7%;其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为4×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

实施例2

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯75%,聚丁烯3%,苯乙烯橡胶3%,交联聚乙烯3%,中相对分子质量聚乙烯6%,缩醛树脂5%,硅烷偶联剂1.5%,增塑剂1%,稳定剂0.6%,润滑剂0.4%,改性剂0.5%,氧化镧1%;其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为6×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

实施例3

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯68%,聚丁烯7%,苯乙烯橡胶6%,交联聚乙烯6%,中相对分子质量聚乙烯6%,缩醛树脂5%,硅烷偶联剂0.5%,增塑剂0.5%,稳定剂0.2%,润滑剂0.2%,改性剂0.1%,氧化镧0.5%;其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为4.5×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

实施例4

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯72%,聚丁烯6%,苯乙烯橡胶7%,交联聚乙烯5%,中相对分子质量聚乙烯3%,缩醛树脂2%,硅烷偶联剂1.5%,增塑剂1%,稳定剂0.6%,润滑剂0.4%,改性剂0.5%,氧化镧1%;其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为5.5×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

实施例5

一种复合塑料管材,制备复合塑料管材的原料及其质量百分数为:氯化聚氯乙烯71%,聚丁烯5%,苯乙烯橡胶5%,交联聚乙烯5%,中相对分子质量聚乙烯5%,缩醛树脂5%,硅烷偶联剂1.2%,增塑剂0.8%,稳定剂0.5%,润滑剂0.3%,改性剂0.4%,氧化镧0.8%;其中中相对分子质量聚乙烯的分子量为5×105;增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯;稳定剂为环氧大豆油;润滑剂为硬脂酸锌;改性剂为羟基磷酸酯。

实施例6

一种复合塑料管材的制备工艺,包括以下步骤:

步骤s1,清洗:将所述质量百分数的氯化聚氯乙烯、聚丁烯、苯乙烯橡胶、交联聚乙烯、中相对分子质量聚乙烯、缩醛树脂物料搅拌混合均匀,投入超声波清洗机中清洗30min;

步骤s2,干燥:然后经步骤s1处理过的物料转移至真空干燥箱内,在温度为45℃的干燥处理4h;

步骤s3,混料:将经步骤s2处理过的物料投入双螺杆挤出机的料斗内,在60r/min的转速下搅拌混合处理20min,然后将所述质量百分数的硅烷偶联剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、改性剂、氧化镧也投入料斗内,先在60r/min的转速下搅拌混合10min,然后再在600r/min的转速下搅拌混合2h;

步骤s4,挤压成型:将经步骤s3处理后的物料经双螺杆挤出机挤压成型,挤压成型具体为:机身一区温度为160℃,机身二区温度为165℃,机身三区温度为170℃,机身四区温度为180℃;机头一区温度为190℃,机头二区温度为195℃,机头三区温度为200℃,机头四区温度为180℃;双螺杆挤出机的螺杆转速为60r/min,制得塑料管材;经真空定径;温度为10℃的冷却水循环冷却;速度为120m/min的条件下牵引管材;再在温度为90℃的条件下退火处理,保温2h,退火完成后以0.5℃/min的速度将管材降至室温;切割;包装;制得所述复合塑料管材。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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