一种环保无铅pvc给水管道材料的制作方法
【专利摘要】本发明属于建筑管道技术领域，涉及一种环保无铅PVC给水管道材料。包括以下质量份数的组分：PVC?5100份；181甲基锡0.5?1份；纳米钙6?12份；ACR 1?4份；MBS 1?3份；金红石钛白粉1?3份；PE蜡0.1?1.0份；单甘脂0.1?1.0份。本发明配伍合理，能制作出高强度、高韧性的无铅给水管道。
【专利说明】
一种环保无铅PVC给水管道材料
技术领域
[0001] 本发明属于建筑管道技术领域，涉及一种塑料管，尤其涉及一种无铅PVC管的材 料。
【背景技术】
[0002] 给水管道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、增色剂等经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型，通过冷却、固化、定型、检 验、包装等工序以完成管材、管件的生产。
[0003] 随着科技的发展，人们生活水平的提高，"健康"和"安全"成了现代人最为关注的 两大主题。饮用水的水质及水管的安全性也就自然成了人们关注的焦点之一。PVC管材含铅 危害健康。我国PVC管材近年来发展较快，每年增长率达到8%，而每年需求增长率2%。在塑 料管材中，PVC管材用量一直遥遥领先，它被广泛的应用于给排水管道。然而，近年来发现作 为PVC热稳定剂的铅盐析出会直接造成饮用水的重金属污染。凡是使用铅盐稳定剂的PVC管 材埋入地下，管子周围的土壤会出现重金属超标现象；用于空中的电线电缆中铅盐随雨水 的冲刷也会被带入土壤。由此可见，含铅的PVC管材应用将会危害人们的身体健康。目前我 国塑料热稳定剂生产企业有200多家，行业中60%的企业以生产铅盐热稳定剂为主。而市场 上有超过80%以上的PVC制品使用铅盐作为稳定剂，每年的用量高达7万吨左右。含铅PVC管 材限用文件出台。目前含有铅盐的塑料给水管已经被世界各国禁用。
[0004] 针对现有技术的不足，人们提供了各种各样的方案，用无铅稳定剂代替铅盐，从而 制造无铅环保型的PVC管。但是在配伍中缺少了铅盐稳定剂的材料对PVC管材的牢度会产生 影响，因此，如何提供一种牢度高的无铅PVC管，成为各方研究的焦点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种配伍合理的一种环保无铅PVC给 水管道材料。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:一种环保无铅PVC给水管道材料， 包括以下质量份数的组分： PVC-5 100 份； 181甲基锡 0.5-1份 纳米钙 6-12份; ACR 1-4 份；
[0007] MBS 1-3 份;： 金红石钛白粉 1-3份； PE 蜡 0,1-1,0 份; 单甘脂 Q.1-1.Q份。
[0008] PE蜡为聚乙烯蜡，分子量1500-5000之间，PVC-5即为PVC5型树脂
[0009] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，包括以下质量份数的组分： PVC-5 100 份； 181甲基锡 0.6份； 纳釆钙 8份；
[0010] ACR 3份； MBS 2 份； 金红石钛白粉 2份; PE， 0.5 份；
[0011]单甘脂 0.5份:;： 增强剂 0,1-2。：
[0012] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的ACR为抗冲型ACR树脂，
[0013] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的增强剂为聚八甲基环四硅氧 烷。
[0014] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，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l_3wt%的乳化剂和0.01-lwt%的催化剂， 在60-99 °C条件下搅拌反应8-20小时，得到聚八甲基环四硅氧烷。
[0015]在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的乳化剂为AES、A0S或K12中的 一种或几种，所述的催化剂为过氧化钠和/或过氧化钾。
[0016] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的聚八甲基环四硅氧烷添加有 10-40wt%的固化剂。
[0017] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的固化剂为二氧化硅粉末。
[0018] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，所述的二氧化硅粉末的粒径不大于 200 目。
[0019] 在上述的一种环保无铅PVC给水管道材料中，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0.2wt %的催化剂，在90°C条件 下搅拌反应12小时，得到聚八甲基环四硅氧烷。
[0020] 与现有的技术相比，本发明的优点在于:配伍合理，能制作出高强度、高韧性的无 铅给水管道。
【具体实施方式】
[0021 ]下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。以 下实施例中的定量数据，均设置三次重复实验，结果取平均值。
[0022] 实施例1
[0023] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.5kg;纳米|i56kg;ACR lkg;MBS 3kg;金红石钛白粉3kg;PE錯 1.0kg;单甘脂 1.0kg。
[0024] 实施例2
[0025] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡lkg;纳米|i5l2kg;ACR 4kg;MBS lkg;金红石钛白粉lkg;PE錯0· lkg;单甘脂0· lkg。
[0026] 实施例3
[0027] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC_5 100kg; 181甲 基锡0.6kg;纳米钙8kg; ACR3kg; MBS 2kg;金红石钛白粉2kg; PE蜡0.5kg;单甘脂0.5kg;聚八 甲基环四硅氧烷0.1 kg。
[0028] 实施例4
[0029] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.6kg;纳米钙8kg; ACR3kg; MBS2kg;金红石钛白粉2kg; PE蜡0.5kg;单甘脂0.5kg;聚八 甲基环四硅氧烷0. lkg，200目粒径的二氧化硅粉末0.04kg。
[0030] 实施例5
[0031] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.6kg;纳米钙8kg; ACR3kg; MBS2kg;金红石钛白粉2kg; PE蜡0.5kg;单甘脂0.5kg;聚八 甲基环四硅氧烷2kg，200目粒径的二氧化硅粉末0.2kg。
[0032] 实施例6
[0033] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.8kg;纳米钙7kg; ACR2kg; MBS 2kg;金红石钛白粉2.4kg; PE蜡0.3kg;单甘脂0.6kg;聚 八甲基环四硅氧烷1. lkg，200目粒径的二氧化硅粉末0.3kg。
[0034] 实施例7
[0035] 一种环保型无铅给水管道的制备方法，将PVC-5;181甲基锡；纳米钙;ACR;MBS;金 红石钛白粉;PE蜡;单甘脂;聚八甲基环四硅氧烷，二氧化硅粉末按规定的质量分数称取后， 用高速搅拌机在450-600rpm下搅拌5-10分钟后，如要加入增强剂，则将增强剂加入到高速 搅拌机中，在300_450rpm下继续搅拌20-30分钟，得到制备管道的材料。将材料投入到挤出 机中，按挤出机的工艺参数进行挤出成型，得到高韧性高强度排水管道。由于用挤出机挤出 成型的工艺是现有技术，本实施例中不再赘述。
[0036] 应用例1-6
[0037] 按实施例7提供的方法并分别按实施例1-7提供的材料进行制管，得到6种不同的 给水管道，g卩为应用例1 -6。
[0038] 对比例1
[0039] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.5kg;纳米钙6kg ;ACR lkg; MBS 3kg;金红石钛白粉3kg; PE蜡1.0kg。按实施例7的方法 制备得到管材。
[0040] 对比例2
[0041] 一种环保无铅PVC给水管道材料，包括以下质量份数的组分:PVC-5 100kg; 181甲 基锡0.5kg;纳米钙6kg;ACR lkg;MBS 3kg;金红石钛白粉3kg。按实施例7的方法制备得到管 材。。按实施例7的方法制备得到管材。
[0042] 根据GB/T 5836.2-2006对应用例1-7及对比例1-2进行检测，极限试验是指在坠落 试验的高度基础上再加5米的高度，铅的检测根据第8届全国PVC塑料与树脂技术年会《对 PVC制品表面铅含量进行快速检测的方法》执行。结果详见下表。
[0043]
[0044] 由上表可以看出，实施例1-2与应用例1-2相比，强度较高，实施例3-6强度最高，考 虑到是聚八甲基环四硅氧烷提高了管道的韧性，其中实施例4-6的维卡软化温度最好，因为 二氧化硅与聚八甲基环四硅氧烷协同作用的结果。
[0045] 实施例8
[0046] 聚八甲基环四硅氧烷的制备: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lwt%的乳化 剂和O.Olwt%的催化剂，在60°C条件下搅拌反应20小时，得到聚八甲基环四硅氧烷。乳化剂 为AES、A0S或K12中的一种或几种，所述的催化剂为过氧化钠和/或过氧化钾。AES为乙氧基 化烷基硫酸钠或脂肪醇醚硫酸钠，A0S为α-烯基磺酸钠，K12为十二烷基硫酸钠。
[0047] 实施例9
[0048] 本实施例与实施例8基本相同，不同之处在于，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lwt%的催化剂，在99°C条件下搅拌反应8小时，得到聚八甲基环四硅氧 烷。
[0049] 实施例10
[0050] 本实施例与实施例8基本相同，不同之处在于，将八甲基环四硅氧烷和水以质量比 1:1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0.2wt%的催化剂，在90°C条件下搅拌反应12小时，得到聚八甲基环四硅 氧烷。在聚八甲基环四硅氧烷中加入10_40wt %的二氧化硅粉末，搅拌均匀，即为成品。
[0051] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，包括w下质量份数的组分： PVC-5 100 份； 181甲基锡 0.5-1撥; 纳米钩 6-12份; AC民 1-4份； MBS 1-3 份； 金红石铁白粉 1-3份； PE 蜡 0.1-1.0 份; 单甘脂 0.1-1.0份。2. 根据权利要求1所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，包括W下质量 份数的组分： P\C-、 100 份; 181甲基锡 0.6份.； 銷米锦 8份； AC权 3份； MBS 2份； 金红石談白粉 2份； PE踞 0.5份； 単甘膽 0.5份; 增齋剂 0.1-2。3. 根据权利要求1或2所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的ACR 为抗冲型ACR树脂。4. 根据权利要求2所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的增强剂 为聚八甲基环四硅氧烷。5. 根据权利要求4所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，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W质量比1:0.5-2的比例混合，用高 速揽拌机充分揽拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入l-3wt %的乳化剂和 0.01-lwt%的催化剂，在60-99°C条件下揽拌反应8-20小时，得到聚八甲基环四硅氧烷。6. 根据权利要求5所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的乳化剂 为AES、A0S或K12中的一种或几种，所述的催化剂为过氧化钢和/或过氧化钟。7. 根据权利要求5所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的聚八甲 基环四硅氧烷添加有10-40wt %的固化剂。8. 根据权利要求7所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的固化剂 为二氧化娃粉末。9. 根据权利要求8所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，所述的二氧化 娃粉末的粒径不大于200目。10. 根据权利要求5所述的一种环保无铅PVC给水管道材料，其特征在于，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W质量比1:1的比例混合，用高速揽 拌机充分揽拌至混合物呈乳白色，得到混合液，在混合液中加入%的乳化剂和0.% 的催化剂，在90°C条件下揽拌反应12小时，得到聚八甲基环四硅氧烷。
【文档编号】C08K3/22GK105936703SQ201610398068
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】邬官江, 邬官军, 周领军
【申请人】浙江天雁控股有限公司