一种导热低游离氯pvc管道及其制备方法
【专利摘要】该发明涉及一种导热低游离氯PVC管道，包括以下原料组分：PVC、改性聚丙烯酸丁酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯?丁二烯嵌段共聚物、铜粉、改性炭黑，改性聚丙烯酸丁酯由硬脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树脂和甘油硬脂酸酯反应制得，乙二胺四乙酸钙钠由硫酸钙、乙二胺四乙酸钠、氯化钡、乙醇和水反应制得，硫酸铵由硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、水和异丙醇反应制得，铜粉由氢氧化铜、碳粉、蔗糖、水和油酸甘油酯反应制得，改性炭黑由三聚磷酸钠、炭黑和4，4’?二氨基二苯甲烷反应制得。该发明具有优异的阻燃性、耐磨性、导热性、热稳定性、力学性能、冲击强度、低游离氯、填料分散性、耐老化性等优势。
【专利说明】
一种导热低游离氯pvc管道及其制备方法
技术领域
[0001 ]该发明涉及一种导热低游离氯PVC管道及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PVC管具有优异的粘接性能、耐腐蚀性、流体阻力小、水密性、防咬啮、价格低等优 势。PVC塑料管道广泛应用于市政给排水、工业给排水、民用给排水、灌溉、植被浇水、化工和 生活废水、化学品、加热液和冷却液、食品、超纯液体、泥浆、气体、压缩空气和真空系统等领 域。
[0003] 目前，PVC改性材料在阻燃性、耐磨性、导热性、热稳定性、力学性能、冲击强度、低 游离氯、填料分散性、耐老化性等性能需要进一步提升。该发明采用PVC、改性聚丙烯酸丁 酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、铜粉、改性炭黑等原 料通过挤出成型工艺，制备了导热低游离氯PVC管道，该方法制备的导热低游离氯PVC管道 具有优异的阻燃性、耐磨性、导热性、热稳定性、力学性能、冲击强度、低游离氯、填料分散 性、耐老化性等性能。
【发明内容】
[0004] 该发明的目的在于提供一种导热低游离氯PVC管道的制备方法，该方法通过改变 反应物原料和工艺方式，制备的管道具有优异的阻燃性、耐磨性、导热性、热稳定性、力学性 能、冲击强度、低游离氯、填料分散性、耐老化性等性能。
[0005] 为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
[0006] 一种导热低游离氯PVC管道及其制备方法，具体包括以下步骤：（1 )、将三聚磷酸 钠、炭黑和4，4二氨基二苯甲烷按照份数比为10:100~170:3~19加入到反应器中，搅拌 速度为36~57r/min，维持体系温度43~52 °C条件下反应0.2~0.7h，得到改性炭黑；（2)、 将氢氧化铜、碳粉、鹿糖、水和油酸甘油酯按照份数比100:15~30:17~35:7~15:26~43加 入到反应釜中，反应温度为70~95°C，搅拌速度为30~50r/min，待物料搅拌均匀后，将物料 转移至马弗炉中，在氮气保护下，于100 °C热处理2h，200 °C热处理2h，300 °C热处理2h，500 °C 热处理2h，800°C热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙 醇洗涤2次，60°C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉；（3)、将硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、水和 异丙醇按照份数比100:69~87:60~76:80~120:26~39加入到反应釜中，反应温度为37~ 60 °C，搅拌速度为80~100r/min反应0.5~2h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥2h，即 得到硫酸铵；（4)、将硫酸钙、乙二胺四乙酸钠、氯化钡、乙醇和水按照份数比100:261~280: 146~158:56~88:158~196加入到反应釜中，反应温度为32~41°C，搅拌速度为87~120r/ min反应0.1~0.5h，经过滤后，将滤液中的在150 °C干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠；（5)、将硬脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树 脂和甘油硬脂酸酯按照份数比10:100~120:8~17:10~18:5~13加入到反应釜中，反应温 度为87~110°C，搅拌速度为65~83r/min反应0.2~lh，即得到改性聚丙烯酸丁酯；（6)、将 PVC、改性聚丙烯酸丁酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚 物、铜粉、改性炭黑按照份数比100:10~15:1~3:3~6:3~8:8~15:15~27:1~4加入到开 炼机中，用开炼机在温度146~225°C混合反应0.3~1 h，用挤出机在温度146~225°C挤出成 型，即得到导热低游离氯PVC管道。
[0007] 该发明所述的导热低游离氯PVC管道的制备方法，包括下列步骤： (1)、将三聚磷酸钠、炭黑和4,4'_二氨基二苯甲烷按照份数比为10:100~170:3~19加 入到反应器中，搅拌速度为36~57r/min，维持体系温度43~52 °C条件下反应0.2~0.7h， 得到改性炭黑;所述的三聚磷酸钠的目的为了提高炭黑的分散性和稳定性，所述的4,4'_二 氨基二苯甲烷的目的为了提高PVC的力学性能、化学交联密度以及吸收氯化氢气体。
[0008] (2 )、将氢氧化铜、碳粉、蔗糖、水和油酸甘油酯按照份数比100:15~30:17~35:7 ~15:26~43加入到反应釜中，反应温度为70~95°C，搅拌速度为30~50r/min，待物料搅拌 均匀后，将物料转移至马弗炉中，在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C 热处理2h，500°C热处理2h，800°C热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室 温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60°C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉;所述的碳粉的目的 为了还原氢氧化铜，所述的蔗糖的目的为了提供还原性碳源，所述的油酸甘油酯的目的为 了分散原料。
[0009] (3 )、将硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、水和异丙醇按照份数比100:69~87:60~76:80~ 120: 26~39加入到反应釜中，反应温度为37~60°C，搅拌速度为80~100r/min反应0.5~ 2h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥2h，即得到硫酸铵;所述的稀硫酸的目的为了调节 反应体系的pH值。
[0010] (4 )、将硫酸钙、乙二胺四乙酸钠、氯化钡、乙醇和水按照份数比100:261~280:146 ~158:56~88:158~196加入到反应釜中，反应温度为32~41°C，搅拌速度为87~120r/min 反应0.1~0.5h，经过滤后，将滤液中的在150°C干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105°C干 燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠;所述的硫酸钙和氯化钡的目的为了去除硫酸根离子，所 述的乙二胺四乙酸钠的目的为了络合钙离子。
[0011] (5)、将硬脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树脂和甘油硬脂酸酯按照份数比 10:100~120:8~17:10~18:5~13加入到反应釜中，反应温度为87~110°C，搅拌速度为65 ~83r/min反应0.2~lh，即得到改性聚丙烯酸丁酯;所述的硬脂酸和葡萄糖内酯的目的为 了修饰聚丙烯酸丁酯的表面，所述的改性聚丙烯酸丁酯的目的为了PVC与原料的相容性，所 述的酚醛树脂的目的为了提高PVC的力学强度和刚性。
[0012] (6)、将PVC、改性聚丙烯酸丁酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸妈钠、硫酸铵、苯乙烯-丁 二烯嵌段共聚物、铜粉、改性炭黑按照份数比100:10~15:1~3:3~6:3~8:8~15:15~27: 1~4加入到开炼机中，用开炼机在温度146~225°C混合反应0.3~lh，用挤出机在温度146 ~225°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管道，所述的过氧乙酸的目的为了提高PVC的稳 定性和耐老化性，所述的乙二胺四乙酸钙钠的目的为了提高PVC的稳定性及耐老化性，所述 的硫酸铵的目的为了提高PVC的阻燃性，所述的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的目的为了提高 PVC的冲击性能，所述的铜粉的目的为了提高PVC的导热性和耐磨性。
[0013]该发明的有益效果在于： 1、三聚磷酸钠具有分散作用，可以提高炭黑在PVC中的分散性;在PVC燃烧时，三聚磷酸 钠和4，4 二氨基二苯甲烷会发生缩聚反应，形成三聚磷酸钠-4，4 二氨基二苯甲烷缩聚 物，在PVC表面形成阻燃层，从而赋予PVC阻燃性能；4,4'_二氨基二苯甲烷还可以作为酚醛 树脂固化剂使用，在成型加工过程中，4,4'_二氨基二苯甲烷和酚醛树脂固化，形成的网络 结构可以提高PVC的力学性能、化学交联密度、化学稳定性的同时，还可以吸收在PVC加工和 使用过程中产生的氯化氢气体，在一定程度上解决了因氯化氢产生的环保问题。
[0014] 2、在低温时，油酸甘油酯可以较好的分散氢氧化铜、碳粉和蔗糖，当热处理温度升 高时，氢氧化铜受热分解，产生氧化铜和水，产生的氧化铜和水被碳粉在高温下还原，生成 铜粉，蔗糖在高温下发生碳化，逐渐向碳粉转化，为氧化铜的还原不断提供碳源。
[0015] 3、稀硫酸可以调节反应体系中的pH，提高硫酸钠在水中的溶解度，当碳酸铵加入 反应体系中，体系的pH不断增加，碳酸根离子、氢离子和钠离子结合，生成碳酸氢钠，由于碳 酸氢钠在水中的溶解度相对较小，因此可以从水体中不断分离，同时，反应体系中硫酸铵的 含量也会不断升高，经过滤、洗涤等工序，最终，可得到硫酸铵。
[0016] 4、采用化工副产物硫酸钙，利用乙二胺四乙酸钠和钙离子的络合特性，生成乙二 胺四乙酸钙钠，而硫酸根离子则通过钡盐去除。
[0017] 5、硬脂酸和葡萄糖内酯可以修饰聚丙烯酸丁酯表面，赋予聚丙烯酸丁酯化学反应 活性，提高改性聚丙烯酸丁酯的相容性、化学稳定性及力学强度;酚醛树脂具有优异的力学 强度和刚性，可以提高PVC的力学强度和刚性。
[0018] 6、过氧乙酸具有较强的氧化性，可以有效的将碳碳双键氧化为环氧基团，不仅可 以提高PVC结构的化学反应活性，还可以有效提高PVC的化学稳定性及耐老化性能;在PVC燃 烧时，硫酸铵会发生分解，产生的氨气在PVC表面会形成一层惰性气体层，可以有效达到阻 燃作用;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有优异的冲击强度，可以提高PVC的冲击性能;铜粉具 有优异的导热性和耐磨性，可以赋予PVC优异的导热性和耐磨性。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对该发明的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解该发明。
[0020] 实施例1 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、140份炭黑和10份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中， 搅拌速度为43r/min，维持体系温度46 °C条件下反应0.3h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、21份碳粉、24份蔗糖、9份水和29份油酸甘油酯加入到反应釜 中，反应温度为73 °C，搅拌速度为37r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中，在 氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C热 处理2h，900 °C热处理2h，马弗炉以10 °C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3 )、称取100份硫酸钠、72份稀硫酸、68份碳酸铵、95份水和33份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为45°C，搅拌速度为89r/min反应0.6h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4 )、称取100份硫酸钙、271份乙二胺四乙酸钠、152份氯化钡、70份乙醇和167份水加入 到反应釜中，反应温度为36°C，搅拌速度为97r/min反应0.2h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、112份聚丙烯酸丁酯、13份葡萄糖内酯、15份酚醛树脂和9份甘油 硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为93°C，搅拌速度为70r/min反应0.3h，即得到改性聚 丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、14份改性聚丙烯酸丁酯、2份过氧乙酸、5份乙二胺四乙酸钙钠、5份 硫酸铵、13份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、24份铜粉、3份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度162°C混合反应0.4h，用挤出机在温度162°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0021] 实施例2 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、100份炭黑和3份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中，搅 拌速度为36r/min，维持体系温度43 °C条件下反应0.2h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、15份碳粉、17份蔗糖、7份水和26份油酸甘油酯加入到反应釜 中，反应温度为70 °C，搅拌速度为30r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中，在 氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C热 处理2h，900 °C热处理2h，马弗炉以10 °C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3 )、称取100份硫酸钠、69份稀硫酸、60份碳酸铵、80份水和26份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为37 °C，搅拌速度为80r/min反应0.5h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4 )、称取100份硫酸钙、261份乙二胺四乙酸钠、146份氯化钡、56份乙醇和158份水加入 到反应釜中，反应温度为32°C，搅拌速度为87r/min反应O.lh，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、100份聚丙烯酸丁酯、8份葡萄糖内酯、10份酚醛树脂和5份甘油 硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为87°C，搅拌速度为65r/min反应0.2h，即得到改性聚 丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、10份改性聚丙烯酸丁酯、1份过氧乙酸、3份乙二胺四乙酸钙钠、3份 硫酸铵、8份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、15份铜粉、1份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼机 在温度146°C混合反应0.3h，用挤出机在温度146°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0022] 实施例3 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、170份炭黑和19份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中， 搅拌速度为57r/min，维持体系温度52 °C条件下反应0.7h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、30份碳粉、35份蔗糖、15份水和43份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为95°C，搅拌速度为50r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3) 、称取100份硫酸钠、87份稀硫酸、76份碳酸铵、120份水和39份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为60 °C，搅拌速度为100r/min反应2h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4) 、称取100份硫酸钙、280份乙二胺四乙酸钠、158份氯化钡、88份乙醇和196份水加入 到反应爸中，反应温度为41°C，搅拌速度为120r/min反应0.5h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、120份聚丙烯酸丁酯、17份葡萄糖内酯、18份酚醛树脂和13份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为ll〇°C，搅拌速度为83r/min反应lh，即得到改性聚 丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、15份改性聚丙烯酸丁酯、3份过氧乙酸、6份乙二胺四乙酸钙钠、8份 硫酸铵、15份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、27份铜粉、4份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度225°C混合反应lh，用挤出机在温度225°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0023] 实施例4 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、110份炭黑和18份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中， 搅拌速度为37/min，维持体系温度51 °C条件下反应0.6h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、16份碳粉、34份蔗糖、10份水和29份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为80°C，搅拌速度为35r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3 )、称取100份硫酸钠、70份稀硫酸、65份碳酸铵、90份水和30份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为40°C，搅拌速度为90r/min反应lh，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥2h， 即得到硫酸铵； (4) 、称取100份硫酸钙、270份乙二胺四乙酸钠、150份氯化钡、60份乙醇和160份水加入 到反应釜中，反应温度为35°C，搅拌速度为90r/min反应0.3h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、110份聚丙烯酸丁酯、10份葡萄糖内酯、15份酚醛树脂和10份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为90°C，搅拌速度为70r/min反应0.7h，即得到改性 聚丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、14份改性聚丙烯酸丁酯、2份过氧乙酸、4份乙二胺四乙酸钙钠、6份 硫酸铵、12份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、17份铜粉、3份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度155°C混合反应0.9h，用挤出机在温度155°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0024] 实施例5 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1)、称取10份三聚磷酸钠、150份炭黑和9份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中，搅 拌速度为47r/min，维持体系温度48°C条件下反应0.4h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、22份碳粉、26份蔗糖、8份水和39份油酸甘油酯加入到反应釜 中，反应温度为87 °C，搅拌速度为45r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中，在 氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C热 处理2h，900 °C热处理2h，马弗炉以10 °C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3) 、称取100份硫酸钠、76份稀硫酸、63份碳酸铵、99份水和28份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为43 °C，搅拌速度为88r/min反应1.5h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4 )、称取100份硫酸钙、264份乙二胺四乙酸钠、148份氯化钡、72份乙醇和174份水加入 到反应爸中，反应温度为38°C，搅拌速度为110r/min反应0.4h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、108份聚丙烯酸丁酯、9份葡萄糖内酯、17份酚醛树脂和9份甘油 硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为96°C，搅拌速度为68r/min反应0.7h，即得到改性聚 丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、12份改性聚丙烯酸丁酯、1份过氧乙酸、4.7份乙二胺四乙酸钙钠、7 份硫酸铵、9份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、23份铜粉、3份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度162°C混合反应0.8h，用挤出机在温度162°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0025] 实施例6 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、160份炭黑和17份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中， 搅拌速度为53r/min，维持体系温度49 °C条件下反应0.4h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、27份碳粉、32份蔗糖、12份水和40份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为76°C，搅拌速度为39r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3) 、称取100份硫酸钠、76份稀硫酸、63份碳酸铵、117份水和37份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为54°C，搅拌速度为98r/min反应1.8h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4) 、称取100份硫酸钙、266份乙二胺四乙酸钠、153份氯化钡、83份乙醇和166份水加入 到反应釜中，反应温度为33°C，搅拌速度为117r/min反应0.2h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、106份聚丙烯酸丁酯、11份葡萄糖内酯、13份酚醛树脂和12份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为88°C，搅拌速度为71r/min反应0.7h，即得到改性 聚丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、13份改性聚丙烯酸丁酯、1.4份过氧乙酸、5.2份乙二胺四乙酸钙 钠、4份硫酸铵、9份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、16份铜粉、2.5份改性炭黑加入到开炼机中， 用开炼机在温度168°C混合反应0.6h，用挤出机在温度168°C挤出成型，即得到导热低游离 氯PVC管道。
[0026] 实施例7 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、14份炭黑和13份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中，搅 拌速度为52r/min，维持体系温度44 °C条件下反应0.5h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、19份碳粉、25份蔗糖、14份水和38份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为85°C，搅拌速度为37r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3 )、称取100份硫酸钠、75份稀硫酸、67份碳酸铵、87份水和37份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为43°C，搅拌速度为94r/min反应1.1 .h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4 )、称取100份硫酸钙、267份乙二胺四乙酸钠、149份氯化钡、58份乙醇和169份水加入 到反应釜中，反应温度为37°C，搅拌速度为93r/min反应0.4h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、104份聚丙烯酸丁酯、11份葡萄糖内酯、15份酚醛树脂和12份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为98°C，搅拌速度为74r/min反应0.8h，即得到改性 聚丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、14份改性聚丙烯酸丁酯、2.1份过氧乙酸、4.3份乙二胺四乙酸钙 钠、6份硫酸铵、13份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、26份铜粉、3.3份改性炭黑加入到开炼机 中，用开炼机在温度175 °C混合反应0.5h，用挤出机在温度175 °C挤出成型，即得到导热低游 离氯PVC管道。
[0027] 实施例8 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、165份炭黑和16份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中， 搅拌速度为51r/min，维持体系温度46 °C条件下反应0.6h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、24份碳粉、32份蔗糖、12份水和34份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为86°C，搅拌速度为35r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3) 、称取100份硫酸钠、84份稀硫酸、71份碳酸铵、113份水和34份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为53 °C，搅拌速度为92r/min反应0.7h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4 )、称取100份硫酸钙、274份乙二胺四乙酸钠、154份氯化钡、71份乙醇和183份水加入 到反应爸中，反应温度为35°C，搅拌速度为104r/min反应0.3h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5)、称取10份硬脂酸、108份聚丙烯酸丁酯、13份葡萄糖内酯、16份酚醛树脂和11份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为l〇3°C，搅拌速度为73r/min反应0.8h，即得到改性 聚丙烯酸丁酯； (6)、称取100份PVC、14份改性聚丙烯酸丁酯、2份过氧乙酸、3份乙二胺四乙酸钙钠、5份 硫酸铵、14份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、25份铜粉、3份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度215°C混合反应0.4h，用挤出机在温度215°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0028] 实施例9 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、143份炭黑和7份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中，搅 拌速度为47r/min，维持体系温度44 °C条件下反应0.3h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、25份碳粉、31份蔗糖、9份水和36份油酸甘油酯加入到反应釜 中，反应温度为83 °C，搅拌速度为37r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中，在 氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C热 处理2h，900 °C热处理2h，马弗炉以10 °C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3) 、称取100份硫酸钠、74份稀硫酸、73份碳酸铵、115份水和34份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为55 °C，搅拌速度为94r/min反应1.3h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4) 、称取100份硫酸钙、276份乙二胺四乙酸钠、152份氯化钡、67份乙醇和176份水加入 到反应爸中，反应温度为35°C，搅拌速度为104r/min反应0.3h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、111份聚丙烯酸丁酯、15份葡萄糖内酯、14份酚醛树脂和7份甘油 硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为90°C，搅拌速度为75r/min反应0.6h，即得到改性聚 丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、14份改性聚丙烯酸丁酯、2份过氧乙酸、5份乙二胺四乙酸钙钠、7份 硫酸铵、13份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、17份铜粉、3份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度205°C混合反应0.6h，用挤出机在温度205°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。
[0029] 实施例10 一种导热低游离氯PVC管道，其制备方法包括以下步骤： (1) 、称取10份三聚磷酸钠、109份炭黑和8份4,4'_二氨基二苯甲烷加入到反应器中，搅 拌速度为46r/min，维持体系温度46°C条件下反应0.3h，得到改性炭黑； (2) 、称取100份氢氧化铜、23份碳粉、29份蔗糖、12份水和36份油酸甘油酯加入到反应 釜中，反应温度为75°C，搅拌速度为43r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中， 在氮气保护下，于l〇〇°C热处理2h，200°C热处理2h，300°C热处理2h，500°C热处理2h，800°C 热处理2h，900°C热处理2h，马弗炉以10°C/min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0 · 07MPa条件下干燥2h，得到铜粉； (3 )、称取100份硫酸钠、78份稀硫酸、70份碳酸铵、103份水和33份异丙醇加入到反应釜 中，反应温度为51°C，搅拌速度为95r/min反应0.8h，经过滤、500mL乙醇洗涤2次，80°C干燥 2h，即得到硫酸铵； (4) 、称取100份硫酸钙、276份乙二胺四乙酸钠、156份氯化钡、87份乙醇和182份水加入 到反应釜中，反应温度为37°C，搅拌速度为119r/min反应0.5h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105 °C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠； (5) 、称取10份硬脂酸、107份聚丙烯酸丁酯、13份葡萄糖内酯、16份酚醛树脂和11份甘 油硬脂酸酯加入到反应釜中，反应温度为l〇8°C，搅拌速度为65r/min反应0.5h，即得到改性 聚丙烯酸丁酯； (6) 、称取100份PVC、11份改性聚丙烯酸丁酯、2份过氧乙酸、5份乙二胺四乙酸钙钠、7份 硫酸铵、13份苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、16份铜粉、2份改性炭黑加入到开炼机中，用开炼 机在温度185°C混合反应0.5h，用挤出机在温度185°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管 道。 表1实施例1制得的导热低游离氯PVC管道的性能参数
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:包括以下原料组分:PVC、改性聚丙烯酸丁 酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、铜粉、改性炭黑，所 述的PVC、改性聚丙烯酸丁酯、过氧乙酸、乙二胺四乙酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯-丁二烯嵌段共 聚物、铜粉、改性炭黑的份数比为100:10~15:1~3:3~6:3~8:8~15:15~27:1~4,其中， 所述的改性聚丙烯酸丁酯由硬脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树脂和甘油硬脂酸酯 反应制得，所述的硬脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树脂和甘油硬脂酸酯的份数比 为10:100~120:8~17:10~18:5~13,所述的乙二胺四乙酸钙钠由硫酸钙、乙二胺四乙酸 钠、氯化钡、乙醇和水反应制得，所述的硫酸钙、乙二胺四乙酸钠、氯化钡、乙醇和水的份数 比为100:261~280:146~158:56~88:158~196,所述的硫酸铵由硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、 水和异丙醇反应制得，所述的硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、水和异丙醇的份数比为100:69~87: 60~76:80~120:26~39,所述的铜粉由氢氧化铜、碳粉、蔗糖、水和油酸甘油酯反应制得， 所述的氢氧化铜、碳粉、鹿糖、水和油酸甘油酯的份数比为100:15~30:17~35:7~15:26~ 43,所述的改性炭黑由三聚磷酸钠、炭黑和4,4'_二氨基二苯甲烷反应制得，所述的三聚磷 酸钠、炭黑和4,4'_二氨基二苯甲烷的份数比为10:100~170:3~19。2. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的导热低游离氯PVC管道是由以下制 备方法制得的：（1)、将三聚磷酸钠、炭黑和4,4'_二氨基二苯甲烷按照份数比为10:100~ 170:3~19加入到反应器中，搅拌速度为36~57r/min，维持体系温度43~52 °C条件下反应 0.2~0.7h，得到改性炭黑；（2)、将氢氧化铜、碳粉、鹿糖、水和油酸甘油酯按照份数比100: 15~30:17~35: 7~15: 26~43加入到反应釜中，反应温度为70~95°C，搅拌速度为30~ 50r/min，待物料搅拌均匀后，将物料转移至马弗炉中，在氮气保护下，于100°C热处理2h， 200°(：热处理211，300°(：热处理211，500°(：热处理211，800°(：热处理211，900°(：热处理211，马弗炉 以10 °C /min降温至室温，产物经500mL乙醇洗涤2次，60 °C、-0.07MPa条件下干燥2h，得到铜 粉；（3)、将硫酸钠、稀硫酸、碳酸铵、水和异丙醇按照份数比100:69~87:60~76:80~120: 26~39加入到反应釜中，反应温度为37~60°C，搅拌速度为80~100r/min反应0.5~2h，经 过滤、500mL乙醇洗涤2次，80 °C干燥2h，即得到硫酸铵；（4)、将硫酸钙、乙二胺四乙酸钠、氯 化钡、乙醇和水按照份数比100:261~280:146~158:56~88:158~196加入到反应釜中，反 应温度为32~41°C，搅拌速度为87~120r/min反应0.1~0.5h，经过滤后，将滤液中的在150 。(:干燥3h，产物经500mL乙醇洗涤2次，105°C干燥0.5h，即得到乙二胺四乙酸钙钠；（5)、将硬 脂酸、聚丙烯酸丁酯、葡萄糖内酯、酚醛树脂和甘油硬脂酸酯按照份数比10:100~120:8~ 17:10~18:5~13加入到反应釜中，反应温度为87~110°C，搅拌速度为65~83r/min反应 0.2~lh，即得到改性聚丙烯酸丁酯；（6)、将PVC、改性聚丙烯酸丁酯、过氧乙酸、乙二胺四乙 酸钙钠、硫酸铵、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、铜粉、改性炭黑按照份数比100:10~15:1~3: 3~6:3~8:8~15:15~27:1~4加入到开炼机中，用开炼机在温度146~225°C混合反应0.3 ~lh，用挤出机在温度146~225°C挤出成型，即得到导热低游离氯PVC管道。3. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的改性炭黑的制备过程中，待炭黑和 4，4 二氨基二苯甲烷混合均匀后，三聚磷酸钠再添加至反应釜中。4. 一种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的铜粉的制备过程中，水喷洒至氢氧 化铜和碳粉表面。5. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的铜粉的制备过程中，蔗糖最后添加 至反应爸中。6. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的硫酸铵的制备过程中，稀硫酸的浓 度为10% wt.%，且最先添加至反应釜中。7. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的硫酸铵的制备过程中，碳酸铵分7~ 8次添加至反应釜中。8. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的硫酸铵的制备过程中，异丙醇最后 添加至反应爸中。9. 一种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的乙二胺四乙酸钙钠的制备过程中， 氯化钡在反应结束l〇min钱添加至反应爸中。10. -种导热低游离氯PVC管道，其特征在于:所述的导热低游离氯PVC管道可以应用在 市政给排水、工业给排水、民用给排水、灌溉、植被浇水等的阻燃性、耐磨性、导热性、热稳定 性、力学性能、冲击强度、低游离氯、耐老化性等领域。
【文档编号】C08K3/04GK106084570SQ201610639804
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月8日 公开号201610639804.5, CN 106084570 A, CN 106084570A, CN 201610639804, CN-A-106084570, CN106084570 A, CN106084570A, CN201610639804, CN201610639804.5
【发明人】陶如意
【申请人】陶如意