一种耐寒高抗冲pvc-u复合管材及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑料管材技术领域，尤其是涉及一种耐寒高抗冲PVC-U复合管材及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着滴灌、喷灌、微喷灌等先进灌溉技术在我国的快速发展，与之相配套的管材也 得到了快速发展，尤其是PVC-U管材，PVC-U管材具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能 源、安装迅捷、造价低等优点得到大力推广，是节水灌溉中不可或缺的一部分。但是，目前 PVC-U管材存在耐寒性、保温性及低温耐冲击性能差等问题，尤其在东北及较寒冷的地方 表现尤为突出，例如管材装卸时摔裂及埋入地下的管道出现冻裂等现象，这在一定程度上 严重影响了灌溉系统的正常运行，同时加大了系统的投资成本，因此，开发一种耐寒高抗冲 PVC-U复合管材及其制备方法显得尤为迫切。
【发明内容】
[0003] 本发明主要针对PVC-U管材低温韧性、耐寒性及保温性差等缺陷，提供了一种耐 寒高抗冲PVC-U复合管材，该管道具有明显的耐寒性及低温抗冲性，对东北及较寒冷地方 的灌溉系统及市政管网的正常运行起到一定作用，同时也降低了投资成本。
[0004] 采用的技术方案是：
[0005] -种耐寒高抗冲PVC-U复合管材，该复合管材为三层结构，依次为PVC内层，发泡 PE中间层以及PE外层，所述PVC内层由如下重量份数的各组分制备得到：
[0006] PVC树脂100份；稳定剂3-3. 5份；填料8-12份；润滑剂0. 3-0. 65份；加工助剂 1. 3-1. 5 份；增韧剂 2. 2-2. 8 份；炭黑 0? 06-0. 1 份。
[0007] 优选的，所述PVC内层由如下重量份数的各组分制备得到：
[0008] PVC树脂100份；稳定剂3. 1份；填料9份；润滑剂0. 4份；加工助剂1. 35份；增 韧剂2. 3份；炭黑0. 1份。
[0009] 更优选的，所述PVC内层由如下重量份数的各组分制备得到：
[0010] PVC树脂100份；妈锌稳定剂3. 1份；轻质碳酸钙填料9份；硬脂酸和/或PE蜡 0. 4份；加工助剂ACR1. 35份；增韧剂CPE2. 3份；炭黑0. 1份。
[0011] ACR(Acryliccopolymer)为丙稀酸酯橡胶，CPE为氯化聚乙稀。
[0012] 优选的，所述发泡PE中间层为微泡蜂窝状结构，其主要起到保温和缓冲的作用。
[0013] 优选的，所述PE外层选用100级高密度聚乙稀，其主要起到耐刮擦作用。
[0014] 优选的，该PVC-U管材从内到外各层厚度分另lj:2.lmm-2. 3mm， 2. 2mm~2. 5mm, 1. 9mm~2. 1mm,最优选的，各层厚度分别为 2. 3mm，2. 4mm, 2. 0mm。
[0015] 本发明还提供一种制备上述任意一种耐寒高抗冲PVC-U复合管材的方法，该方法 包括如下步骤：
[0016] (1)将聚氯乙烯树脂粉、稳定剂、填料、润滑剂、加工助剂、增韧剂和炭黑按比例准 确称量，然后按先后顺序依次加入到混料装置内进行热混及冷混；
[0017] (2)将步骤（1)混合均匀的料通过自动上料机加入到PVC管材生产线，经挤出、定 型、冷却、牵引、切割工序得到管材内层；
[0018] (3)通过复合发泡生产线在步骤（2)PVC内层上复合发泡PE中间层，同时在中间层 上复合一层PE外层，即得到成品。
[0019] 优选的，步骤（1)中热混温度为125°C，热混时间20-25min，冷混温度为45°C，冷混 时间 10-15min。
[0020] 优选的，步骤⑵中螺筒一段，二段，三段和四段温度分别 为180 °C，175 °C，170 °C，165 °C，机头一段，二段，三段和四段温度分别为 165°C，175°C，180°C，185°C。
[0021] 优选的，发泡PE中间层的发泡温度为130-175°C。
[0022] 优选的，PE外层的成型温度为150_220°C。
[0023] 本发明具有的优点和积极效果是：本发明通过复合以及发泡工艺，提高了管材的 耐寒性，抗冲性以及保温性能，将此种管材制备成管道，使用过程中减少了管道因环境因素 引起的破坏，延长了管道的使用寿命，降低了管道系统的整体成本。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1
[0025] -种耐寒高抗冲PVC-U复合管材，包括三层结构，PVC内层，发泡PE中间层以及PE 外层，其中，PVC内层是由如下重量份数的各组分制备得到的：
[0026] PVC树脂100份；钙锌稳定剂3. 1份；轻质碳酸钙填料9份；硬脂酸和/或PE蜡 0. 4份；加工助剂ACR 1. 35份；增韧剂CPE 2. 3份；炭黑0. 1份。
[0027] 该管材的制备方法是：
[0028] 首先，将制备PVC内层的各组分称重，然后按照先后顺序依次加入到混料锅内，先 进行热混，热混温度125°C，混合20-25min，然后进行冷混，冷混温度45°C，混合10_15min。
[0029] 其次，将混合均匀的料通过自动上料机加入到PVC管材生产线，经挤出，定型，冷 却，牵引，切割等工序得到管材内层，此步骤中，螺筒温度分为四段，螺筒一段，二段，三段， 四段温度分别为180°C，175°C，170°C，165°C，机头温度分为四段，机头一段，二段，三段，四 段温度分别为 165°C，175°C，180°C，185°C。
[0030] 最后，通过复合发泡生产线，在PVC内层上边挤出边发泡复合的发泡PE中间层，同 时，在中间层上复合一层具有高抗刮擦性能的100级高密度聚乙烯外层，即得到成品，外层 的成型温度为150-220°c，中间层的发泡温度为130-175°c。所得成品中，外层厚度2. 0mm， 中间层厚度为2. 4mm，内层厚度为2. 3mm。
[0031] 实施例2
[0032] 该实施例中，PVC层是由如下重量份数的各组分制备得到的：
[0033] PVC树脂100份；妈锌稳定剂3. 1份；轻质碳酸钙填料11份；PE蜡0. 5份；加工助 剂ACR1. 35份；增韧剂CPE2. 3份；炭黑0. 1份。
[0034] 其他同实施例1相同。
[0035] 对通过上述方法制备得到的管材进行抗冲性能，保温性能以及耐寒性能测试，结 果如下：
[0036]
[0037] 以上对本发明的2个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施 例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进 等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 一种耐寒高抗冲PVC-U复合管材，其特征在于：该复合管材为三层结构，依次为PVC 内层，发泡PE中间层以及PE外层，所述PVC内层由如下重量份数的各组分制备得到： PVC树脂100份；稳定剂3-3. 5份；填料8-12份；润滑剂0. 3-0. 65份；加工助剂 L 3-1. 5份；增韧剂2. 2-2. 8份；炭黑0? 06-0. 1份。2. 根据权利要求1所述的耐寒高抗冲PVC-U复合管材，其特征在于：所述PVC内层由 如下重量份数的各组分制备得到： PVC树脂100份；稳定剂3. 1份；填料9份；润滑剂0. 4份；加工助剂1. 35份；增韧剂 2. 3份；炭黑0. 1份。3. 根据权利要求2所述的耐寒高抗冲PVC-U复合管材，其特征在于：所述PVC内层由 如下重量份数的各组分制备得到： PVC树脂100份；钙锌稳定剂3. 1份；轻质碳酸钙填料9份；硬脂酸和/或PE蜡0. 4份； 加工助剂ACR 1. 35份；增韧剂CPE 2. 3份；炭黑0. 1份。4. 根据权利要求1-3任一所述的耐寒高抗冲PVC-U复合管材，其特征在于：所述发泡 PE中间层为微泡蜂窝状结构。5. 根据权利要求4所述的耐寒高抗冲PVC-U复合管材，其特征在于：所述PE外层选用 100级高密度聚乙烯。6. 制备权利要求1-5任一所述的耐寒高抗冲PVC-U复合管材的方法，其特征在于，包括 如下步骤： (1) 将聚氯乙烯树脂粉、稳定剂、填料、润滑剂、加工助剂、增韧剂和炭黑按比例准确称 量，然后按先后顺序依次加入到混料装置内进行热混及冷混； (2) 将步骤（1)混合均匀的料通过自动上料机加入到PVC管材生产线，经挤出、定型、冷 却、牵引、切割工序得到管材内层； (3) 通过复合生产线在步骤（2)PVC内层上复合发泡PE中间层，同时在中间层上复合一 层PE外层，即得到成品。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤（1)中热混温度为125°C，热混时间 20-25min，冷混温度为45°C，冷混时间10_15min。8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤（2)中螺筒温度为180-165°C，机 头温度为160_185°C ;优选的，螺筒温度分为四段，螺筒一段，二段，三段，四段温度分别为 180°C，175°C，170°C，165°C，机头温度分为四段，机头一段，二段，三段，四段温度分别为 165°C，175°C，180°C，185°C。9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：发泡PE中间层的发泡温度为130-175°C。10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：PE外层的成型温度为150-220°C。
【专利摘要】本发明涉及一种耐寒高抗冲PVC-U复合管材及其制备方法，该管材包括三层结构，依次为PVC内层、发泡PE中间层及PE外层，制备方法包括以下步骤：将PVC层的原料混合均匀，加入到PVC管材生产线，经挤出、定型、冷却、牵引、切割等工序得到管道内层；通过复合生产线在PVC内层上复合发泡PE中间层，同时在中间层上复合一层PE外层，即得到成品，本发明极大的提高了管道的耐寒性、抗冲击性能及保温性能，增强了塑料管道对环境的适应能力，同时也解决了PVC-U管道耐寒性差的缺点，集成了PVC、PE管道的优越性能。
【IPC分类】F16L11/12, C08K3/04, F16L9/12, F16L59/02, B29C47/92, C08K13/02, C08L27/06, F16L11/06
【公开号】CN105065792
【申请号】CN201510468226
【发明人】王冲, 保功辉, 李娇, 张超奇
【申请人】大禹节水（天津）有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月31日