本发明属于塑料加工
技术领域：
，涉及一种pvc管件及其制备方法，特别涉及一种高抗冲型pvc-u管件及其制备方法。
背景技术：
：pvc-u管道管件和传统的管道管件相比，具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装迅捷、造价低等优点，受到大力推广应用，效益显著。我国从上个世纪80年代开始，在市政工程及建筑工程中试点应用pvc-u管道管件，经过10多年的推广，pvc-u管道管件得到长足发展，但人均消费量仍不足美、日、西欧等发达国家和地区的1/15。随着国家建设部等五部门联合发出“大力发展化学建材”的通知，加大了对pvc-u塑料管道管件的推广应用步伐，卫生、环保型pvc-u给排水管道管件已不断取代高能耗、高污染、高造价、低卫生指标的传统管道，广泛应用于：城镇自来水输水供水工程、建筑内外供水工程、工矿企业供水工程、地埋消防供水工程、农田水利输水灌溉工程、园林园艺绿化供水工程、水产养殖业供水排水工程等领域，并取得了良好的经济效益和社会效益。pvc-u管道管件的生产方法是：以卫生级聚氯乙烯(pvc)树脂为主要原料，加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等各种改善塑料性能的添加剂，经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型，最后通过冷却、固化、定型、检验、包装等工序完成管材、管件的生产。但是，现有的按上述方法制成的pvc-u管道管件，往往由于各种改善塑料性能的添加剂选择不当，或生产工艺条件选择不当，使得制成的pvc-u管道管件各方面性能欠佳，尤其是抗冲击强度不够高；或者，由于选用的添加剂具有毒性，达不到安全、环保的要求。技术实现要素：本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种可达到安全环保要求的高抗冲型pvc-u管件及其制备方法。本发明的目的是通过如下技术方案实现的：本发明一种高抗冲型pvc-u管件，包括以下质量份数的组分：pvc树脂100份，纳米钙6份～10份，钙锌稳定剂3.5份～4.5份，润滑剂0.4份～0.6份，mbs抗冲改性剂5份-10份，加工助剂1.5份～2.5份，固体增塑剂0.4份～0.6份，单甘脂0.5份～0.7份，钛白粉1.0份～1.5份。进一步地，所述pvc树脂是pvc-5型树脂或pvc-8型树脂。进一步地，所述mbs抗冲改性剂是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这三种单体采用乳液接枝聚合法聚合而成的甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。进一步地，所述加工助剂是丙烯酸酯类的高分子共聚物acr。进一步地，所述纳米钙是粒径为40纳米～100纳米的纳米级碳酸钙。进一步地，所述固体增塑剂为聚醚和醇酯的共聚化合物，或复合酯类化合物中的一种或几种。如对苯二甲酸二环己酯、三苯甲酸甘油酯或1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯等等。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡或多官能团脂肪酸酯中的一种或几种。上述高抗冲型pvc-u管件的制备方法如下：(1)按配方规定的质量份数称取各种原料；(2)将除mbs抗冲改性剂之外的其它原料投入高速搅拌机中，充分搅拌混合均匀；再将mbs抗冲改性剂加入到高速搅拌机中，充分搅拌混合均匀，得到混合均匀的制备管件的材料(即共混料)；(3)将混合均匀的共混料，投入挤出机中挤出成型，或挤出造粒、压延成型；或投入注塑机中注塑成型；(4)冷却、固化、定型，得到高抗冲型pvc-u管件。进一步地，上述步骤(2)中，将除mbs抗冲改性剂之外的其它原料投入高速搅拌机中，在400-600rpm下搅拌5-15分钟，至充分混合均匀；再将mbs抗冲改性剂加入到高速搅拌机中，在300-450rpm下继续搅拌20-30分钟，至充分混合均匀，得到混合均匀的制备管件的材料(即共混料)。进一步地，上述步骤(3)中，将混合均匀的共混料，投入挤出机中，在120℃～150℃下塑化、挤出成型；或投入注塑机中，在120℃～150℃下注塑成型。本发明的有益效果：本发明的配方中各组分选择恰当，配伍合理，按本发明的高抗冲型pvc-u管件配方及制备方法，能制作出高强度、高韧性的安全环保的高抗冲型pvc-u管件和管道。本发明与现有技术相比，具有如下优点：1、本发明中选用的钙锌稳定剂是一种安全环保的良好的无毒稳定剂。它是由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺复合而成的。它不但可以取代传统的铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。钙锌稳定剂用于pvc树脂加工过程中，有很好的分散性、相容性、加工流动性，热稳定性优良，初期色相小，无析出现象；不含重金属及其他有毒成分，无硫化现象；还具有优良的电绝缘性、高效的耐候性；其用量少，适应性广，制品表面光洁度优；在白色制品中，白度较其它同类产品更佳。2、本发明中选用的mbs抗冲改性剂，可大幅提高不透明pvc管材(特别是给水管材)、pvc管件(特别是给水管件)、pvc型材等产品的抗冲击强度和韧性。mbs是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这三种单体采用乳液接枝聚合法聚合而成的甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。mbs的力学性能优良，透明度高，且具有良好的刚性、成型加工性和较高的尺寸稳定性等优点。mbs的性能根据其三种单体的含量多少而有所不同，其中，增加甲基丙烯酸甲酯含量时可改善透明性；增加丁二烯含量时可提高冲韧性；而增加苯乙烯含量时则可提供优良的成型加工性能。在高密度聚乙烯树脂中加入5-10％的mbs进行共混改性，可使制品的抗冲击强度提高4-15倍，可制成高抗冲击型pvc-u管材及管件。3、本发明中选用的固体增塑剂是一种安全环保的无毒高分子聚合物，它是聚醚和醇酯的共聚反应而成的化合物，或复合酯类化合物中的一种或几种。这种固体增塑剂比传统的邻苯类液体增塑剂的挥发性和毒性都小很多，对人体健康无不良影响。并具有良好的电性能、耐寒性、耐热性、耐抽出性，增塑效率高。该固体增塑剂与pvc的相容性很好，在使用过程中不会析出迁移到制品的表面，还能显著改善制品的韧性和弹性，使表面张力、拉伸强度，蠕变变强及抗应力龟裂强度等一系列性能有所提高。还能改善填充剂和着色剂在塑料中的分散性，使塑化速度加快，挤出量平稳，熔体温度分布均匀、产品尺寸稳定、壁厚均匀。还能提高产品的白度、透明度，使挤出的制品平滑、有光泽。4、本发明中选用acr作为pvc树脂的加工助剂，可明显缩短塑化时间，加快熔融，促进塑化；可有效地降低pvc熔融加工温度，在小幅节能的基础上同时提高制品的耐候性能；可有效防止挤出和注塑时由于挤压成型所产生的压力波动和流动伤痕，有效避免产生波纹、斑马线等表面问题；对挤出制品，可使其平衡扭矩提高，使其塑化均匀；能够提高制品的表面光泽度，由于塑化均匀，同时能够辅助提高制品的抗张强度、抗冲击强度、断裂伸长率等力学性能。5、本发明中选用的单甘酯即单硬脂酸甘油酯是一种非离子型的表面活性剂。它既有亲水又有亲油基团，具有润滑、湿润、乳化、起泡、抗静电等多种功能。其既可作为塑料中的增塑剂、改性剂，又可作为塑料中的润滑剂、助发泡剂、抗收缩剂，还可作为塑料中的抗静电剂、防尘剂。6、本发明中选用纳米钙即粒径为40纳米～100纳米的纳米级碳酸钙作填充剂。粒径小、比表面积大的纳米尺度的颗粒均匀地分布在基体塑料之中时，能给材料的性能带来质的飞跃。7、本发明中优选钙锌稳定剂、mbs抗冲改性剂、acr加工助剂、固体增塑剂、单甘脂、纳米钙这几种添加剂合理配伍，加入pvc树脂加工中，具有协同增效作用，使得制成的pvc-u管件各方面综合性能优良，尤其是抗冲击强度很高，韧性很高，更重要的是无毒安全环保。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1本发明一种高抗冲型pvc-u管件，包括以下质量份数的组分：pvc树脂100份，纳米钙6份，钙锌稳定剂3.5份，润滑剂0.4份，mbs抗冲改性剂5份，加工助剂1.5份，固体增塑剂0.4份，单甘脂0.5份，钛白粉1.0份。所述pvc树脂是pvc-8型树脂。所述mbs抗冲改性剂是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这三种单体采用乳液接枝聚合法聚合而成的甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。所述加工助剂是丙烯酸酯类的高分子共聚物acr。所述纳米钙是粒径为40纳米的纳米级碳酸钙。所述润滑剂为硬脂酸。所述固体增塑剂为对苯二甲酸二环己酯。上述高抗冲型pvc-u管件的制备方法如下：(1)按配方规定的质量份数称取各种原料；(2)将除mbs抗冲改性剂之外的其它原料投入高速搅拌机中，在400rpm下搅拌15分钟，至充分混合均匀；再将mbs抗冲改性剂加入到高速搅拌机中，在300rpm下继续搅拌30分钟，至充分混合均匀，得到混合均匀的制备管件的材料(即共混料)；(3)将上述混合均匀的共混料，投入挤出机中，在120℃下塑化、挤出成型；(4)冷却、固化、定型，得到高抗冲型pvc-u管件。实施例2本发明一种高抗冲型pvc-u管件，包括以下质量份数的组分：pvc树脂100份，纳米钙10份，钙锌稳定剂4.5份，润滑剂0.6份，mbs抗冲改性剂10份，加工助剂2.5份，固体增塑剂0.6份，单甘脂0.7份，钛白粉1.5份。所述pvc树脂是pvc-5型树脂。所述mbs抗冲改性剂是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这三种单体采用乳液接枝聚合法聚合而成的甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。所述加工助剂是丙烯酸酯类的高分子共聚物acr。所述纳米钙是粒径为100纳米的纳米级碳酸钙。所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。所述固体增塑剂为三苯甲酸甘油酯。上述高抗冲型pvc-u管件的制备方法如下：(1)按配方规定的质量份数称取各种原料；(2)将除mbs抗冲改性剂之外的其它原料投入高速搅拌机中，在600rpm下搅拌5分钟，至充分混合均匀；再将mbs抗冲改性剂加入到高速搅拌机中，在450rpm下继续搅拌20分钟，至充分混合均匀，得到混合均匀的制备管件的材料(即共混料)；(3)将上述混合均匀的共混料，投入挤出机中，在150℃下塑化、挤出造粒、压延成型；(4)冷却、固化、定型，得到高抗冲型pvc-u管件。实施例3本发明一种高抗冲型pvc-u管件，包括以下质量份数的组分：pvc树脂100份，纳米钙8份，钙锌稳定剂4份，润滑剂0.5份，mbs抗冲改性剂8份，加工助剂2.0份，固体增塑剂0.5份，单甘脂0.6份，钛白粉1.2份。所述pvc树脂是pvc-8型树脂。所述mbs抗冲改性剂是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这三种单体采用乳液接枝聚合法聚合而成的甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。所述加工助剂是丙烯酸酯类的高分子共聚物acr。所述纳米钙是粒径为80纳米的纳米级碳酸钙。所述润滑剂为聚乙烯蜡。所述固体增塑剂为1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯。上述高抗冲型pvc-u管件的制备方法如下：(1)按配方规定的质量份数称取各种原料；(2)将除mbs抗冲改性剂之外的其它原料投入高速搅拌机中，在500rpm下搅拌10分钟，至充分混合均匀；再将mbs抗冲改性剂加入到高速搅拌机中，在400rpm下继续搅拌25分钟，至充分混合均匀，得到混合均匀的制备管件的材料(即共混料)；(3)将上述混合均匀的共混料，投入注塑机中，在135℃下注塑成型。(4)冷却、固化、定型，得到高抗冲型pvc-u管件。性能对比试验：本发明的产品(上述三个实施例的三种高抗冲型pvc-u管件)的韧性和抗冲击性能测试数据与现有常规产品(抗冲型pvc-u管件)的韧性和抗冲击性能测试数据对照见下表。项目现有常规产品的指标本发明的产品的指标抗冲击性能(坠落试验)2m高度自由落地无破裂2m高度落锤冲击无破裂维卡软化点温度，℃7481由此可见，本发明中优选钙锌稳定剂、mbs抗冲改性剂、acr加工助剂、固体增塑剂、单甘脂、纳米钙这几种添加剂合理配伍，加入pvc树脂加工中，制成的pvc-u管件各方面综合性能优良，尤其是抗冲击强度很高，韧性很高，而且更重要的是无毒安全环保。当前第1页12