一种长寿命高分子软管及其制备方法与流程

1.本发明涉及管材技术领域，具体涉及一种长寿命高分子软管及其制备方法。


背景技术：

2.塑料管材具有质量轻、强度高、成本低廉、耐腐蚀等优点，逐渐成为城市建设、水网铺设等领域的主要应用管材。聚氯乙烯(pvc)塑料管材具有阻燃效果好、耐酸性强、结构强度高、电绝缘性好等优秀的理化性能，是目前市面上应用最为广泛的塑料管材之一。传统的聚氯乙烯管材，在大部分的配方中，相对其他的塑料管道成本较低，但是质量较差，其中尤其其抗拉性能和韧性较差，在承受较大拉伸载荷时容易发生局部脆性断裂，不能有效满足施工的需要。
3.目前聚氯乙烯软管一般采用邻苯二甲酸酯类增塑剂进行增塑，经研究发现仅仅采用邻苯二甲酸酯类增塑剂进行增塑仍无法达到理想的拉伸性能和韧性，导致寿命较短。因此，急需开发一种兼具优异拉伸性能、韧性和长寿命的高分子管材。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有聚氯乙烯软管其韧性、拉伸性能有限，寿命较短的缺陷，从而提供一种长寿命高分子软管及其制备方法。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种长寿命高分子软管，所述软管包括如下重量份的原料：100份聚氯乙烯、20-30份邻苯二甲酸二异壬酯、10-20份亚磷酸酯、10-18份硫醇甲基锡、10-15份硬脂酸锌、1-6份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1-6份改性氧化锆。
[0007]
优选的，所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
[0008]
1)将丙二醇、炭黑、十二烷基苯磺酸钠、水进行混合，然后进行超声，得到混合液；
[0009]
2)将氧化锆加入到混合液中，然后进行超声，超声结束后将混合液进行搅拌，搅拌结束后，过滤，滤饼干燥，得到所述改性氧化锆。
[0010]
优选的，氧化锆、丙二醇、炭黑、十二烷基苯磺酸钠和水的质量比为1：(0.4-0.6)：(1.0-1.2)：(1.1-1.4)：(8-10)。
[0011]
优选的，步骤1)中所述超声功率为400-600w，超声时间为1-5h。
[0012]
优选的，步骤2)中所述超声功率为400-600w，超声时间为1-5h。
[0013]
优选的，步骤2)中所述搅拌温度为50-70℃，搅拌时间为2-4h。
[0014]
优选的，所述聚氯乙烯的重均分子量为10-12万。
[0015]
本发明还提供一种上述所述的长寿命高分子软管的制备方法，包括如下步骤：
[0016]
将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性氧化锆混合加热熔融，然后将熔融后的混合料进行混合造粒，最后将造粒后的颗粒挤出成型，得到所述高分子软管。
[0017]
优选的，所述加热熔融温度为130-140℃，加热熔融时间为0.5-3h。
[0018]
优选的，所述混合造粒温度为160-170℃。
[0019]
本发明的有益效果：
[0020]
1)本发明提供的长寿命高分子软管，所述软管包括如下重量份的原料：100份聚氯乙烯、20-30份邻苯二甲酸二异壬酯、10-20份亚磷酸酯、10-18份硫醇甲基锡、10-15份硬脂酸锌、1-6份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1-6份改性氧化锆。本发明通过在聚氯乙烯软管原料中加入改性氧化锆，改性氧化锆同其它原料相互作用，可大大提升软管的拉伸强度，同时软管的断裂伸长率不会出现明显降低，甚至会略微提高，本发明提供的高分子软管寿命长，其耐曲挠试验测试可达到上百万次。
[0021]
2)本发明提供的长寿命高分子软管，所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：将丙二醇、炭黑、十二烷基苯磺酸钠、水进行混合，然后进行超声，得到混合液；将氧化锆加入到混合液中，然后进行超声，超声结束后将混合液进行搅拌，搅拌结束后，过滤，滤饼干燥，得到所述改性氧化锆。本发明利用炭黑对氧化锆进行改性，得到的改性氧化锆同其它原料相互作用，可大大提升软管的拉伸强度，同时软管的断裂伸长率不会出现明显降低，甚至略微提高。
具体实施方式
[0022]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0023]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0024]
实施例1
[0025]
本实施例提供一种长寿命高分子软管，所述软管包括如下原料：
[0026][0027]
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
[0028]
1)将0.4kg丙二醇、1.2kg炭黑、1.2kg十二烷基苯磺酸钠、9kg水进行混合，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，得到混合液；
[0029]
2)将1kg氧化锆加入到混合液中，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，
超声结束后将混合液在60℃下搅拌4h，搅拌结束后，过滤，滤饼干燥，得到所述改性氧化锆。
[0030]
上述高分子软管的制备方法包括如下步骤：
[0031]
将上述聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性氧化锆混合加热熔融，加热温度为138℃，加热时间为1.5h，然后将熔融后的混合料在162℃下混合造粒，最后将造粒后的颗粒通过单螺旋杆挤出机挤出成型，得到所述高分子软管。
[0032]
实施例2
[0033]
本实施例提供一种长寿命高分子软管，所述软管包括如下原料：
[0034][0035][0036]
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
[0037]
1)将0.4kg丙二醇、1.2kg炭黑、1.2kg十二烷基苯磺酸钠、9kg水进行混合，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，得到混合液；
[0038]
2)将1kg氧化锆加入到混合液中，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，超声结束后将混合液在60℃下搅拌4h，搅拌结束后，过滤，滤饼干燥，得到所述改性氧化锆。
[0039]
上述高分子软管的制备方法包括如下步骤：
[0040]
将上述聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性氧化锆混合加热熔融，加热温度为138℃，加热时间为1.5h，然后将熔融后的混合料在162℃下混合造粒，最后将造粒后的颗粒通过单螺旋杆挤出机挤出成型，得到所述高分子软管。
[0041]
实施例3
[0042]
本实施例提供一种长寿命高分子软管，所述软管包括如下原料：
[0043][0044]
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
[0045]
1)将0.4kg丙二醇、1.2kg炭黑、1.2kg十二烷基苯磺酸钠、9kg水进行混合，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，得到混合液；
[0046]
2)将1kg氧化锆加入到混合液中，然后进行超声，超声功率为500w，超声时间为4h，超声结束后将混合液在60℃下搅拌4h，搅拌结束后，过滤，滤饼干燥，得到所述改性氧化锆。
[0047]
上述高分子软管的制备方法包括如下步骤：
[0048]
将上述聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性氧化锆混合加热熔融，加热温度为138℃，加热时间为1.5h，然后将熔融后的混合料在162℃下混合造粒，最后将造粒后的颗粒通过单螺旋杆挤出机挤出成型，得到所述高分子软管。
[0049]
对比例1
[0050]
本对比例提供一种高分子软管，所述软管包括如下原料：
[0051][0052]
上述高分子软管的制备方法包括如下步骤：
[0053]
将上述聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合加热熔融，加热温度为138℃，加热时间为1.5h，然后将熔融后的混合料在162℃下混合造粒，最后将造粒后的颗粒通过单螺旋杆挤出机挤出成型，得到所述高分子软管。
[0054]
对比例2
[0055]
本对比例提供一种长寿命高分子软管，所述软管包括如下原料：
[0056][0057]
上述高分子软管的制备方法包括如下步骤：
[0058]
将上述聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯、硫醇甲基锡、硬脂酸锌、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、氧化锆、炭黑混合加热熔融，加热温度为138℃，加热时间为1.5h，然后将熔融后的混合料在162℃下混合造粒，最后将造粒后的颗粒通过单螺旋杆挤出机挤出成型，得到所述高分子软管。
[0059]
测试例
[0060]
对上述实施例和对比例制备的软管性能进行测试，其中各性能测试数据所对应使用的测试方法如下：拉伸强度，按gb/t8804.2-2003标准进行测试；断裂伸长率，按gb/t5836-1996标准进行测试，测试结果如表1所示。
[0061]
表1性能测试结果
[0062][0063]
由表1结果可知，本发明改性氧化锆的加入可在不降低软管断裂伸长率(甚至略微提升)的前提下大大提升其拉伸强度。
[0064]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。