专利名称：：改进型环保pvc-u高强度管材的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种新型聚氯乙烯pvc管材以及生产方法，尤其是改进型环保pvc-u高强度管材。
背景技术：
：聚氯乙烯(PVC)是目前产量仅次于聚乙烯的第二大通用塑料，广泛应用于各行各业中。其中PVC硬质制品(PVC-U)占其总量的60%，且正朝着高韧性高强度的新领域发展。PVC-U管材广泛应用于给水、建筑排水、排污、化工等领域，是PVC-U制品中重要的种类，也是塑料管道中使用最广泛的产品之一。PVC由于有较高的性价比，并易于加工，加之其良好的阻燃性、耐化学特性及重量轻、不生锈结垢、内壁光滑、水质卫生、安装方便、综合费用低等特性，所以在不同领域得到较为广泛的应用，特别是在建筑材料方面发展迅速。同其它塑料相比，pvc-u有较高的模量、强度和硬度，在建筑管材中被视为刚性管。几种管材的刚性比较<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>高强度管材使其能在不同应用条件下使用，特别是作为耐压力管材，即使在不增强的情况下也能满足普通有压液体的输送要求。而作为一种成熟产品，PVC管道在国内现已有了一套完善的标准及施工规范。国家建设部、化学工业部、中国轻工总会、国家建材局、中国石化总公司国家化学建材推广应用"九五"计划和2010年发展规划纲要中指出塑料管的推广应用主要以UPVC塑料管为主。各地也随之制定相应政策来加以推广应用。由于政策的倾斜，PVC管道制品发展迅猛，估计每年以20%-30%的速度递增，98年产量即达到45万吨，但仍与发达国家有相当大的差距。在城市供水管道中，已敷设UPVC管道超过5000公里，最大管径达到630mm。随着城市建设的不断发展，PVC供水管应用量还会持续增加。据预算，至2005年，建筑给水的60%、城市供水管道的50%，村镇供水管道的70%将采用塑料管，约需PVC-U管材、管件约76万吨。然而现有PVC-U管材存在脆性大、易造成污染、易破损等不足。中国专利200710011766.X抗静电母料及煤矿用高强度聚氯乙烯PVC-U管材的制造方法涉及一种抗静电母料、母料的制备以及使用此种母料制造煤矿井下用高强度聚氯乙烯多层复合管材的工艺。该发明的母料由助容剂10-40%、载体10-60%、导电填料2-40%、加工助剂2-10%组成，经捏炼、造粒制备。该母料再与聚氯乙烯树脂等物料干混、双螺杆挤出机塑炼、再经多层共挤机头与适当的芯层复合，制造出煤矿用高机械强度的各类管材，满足安全生产的要求。然而，这种技术的工业应用价值较低。
发明内容本发明发明目的在于提出一种通过改变配料成份，制成改进型的高强度氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产物，随着氯化程度的增加使原来结晶的HDPE逐渐成为非结晶的弹性体。作为增韧剂使用的CPE，含C量一般为25-45%。CPE来源广，价格低，除具有增韧作用外，还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。目前在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂，尤其在PVC管材和型材生产中，大多数工厂使用CPE。加入量一般为5-15份。CPE可以同其它增韧剂协同使用。ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。ACR属于核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯_丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性，在PVC塑料材料中使用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好，表面光洁，耐老化好的特点，但价格比CPE，高1/3左右。目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少，使用厂家也较少。MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。MBS的溶度参数为94-9.5之间，与PVC的溶度参数接近，因此同PVC时相容性较好，它的最大特点是加入PVC后可以制成透明的产品。一般在PVC中加入，可将PVC的冲击强度提高6-15倍，但MBS的加入量过大时，PVC冲击强度反而下降。MBS本身具有良好的冲击性能，透明性好，透光率可达90%以上，且在改善冲击性同时，对树脂的其他性能，如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。MBS价格较高，常同其他冲击改性剂，如EAV、CPE、SBS等并用。ti02是金红石型钛白粉CR90-2。金红石型R型钛白粉化学物质为二氧化钛(ti02)，白色粉末，不溶于水，无生理毒性，化学性能稳定，钛白粉是采用先进的硫酸法工艺生产的金红石型二氧化钛，表面经硅、铝包膜及有机处理后具有卓越的颜色性能，白度、亮度、光泽好；遮盖力、消色力和流动性强，具有极佳的耐候性和抗粉化性能。CaC03为活化钙。有报道指出，利用稀土元素与有机配体合成的稀土表面处理剂具有增韧偶联等多功能特性，验证了其对CaC03表面处理效果.经这种稀土表面处理剂活化处理的CaC03应用在U-PVC制品中，不仅改善了物料的加工流动性，提高了生产效率，还改善了制品的刚性和韧性，并具有可观的经济性和良好的环境友好性。HST是硬脂酸。产品英文名Stearicacid，产品别名十八碳烷酸；十八烷酸，其主要成分为十六碳、十八碳的饱和酸，外观为白色或次白色的蜡状或结晶体固体，溶于乙醇、乙醚、三氯甲烷、二硫化碳等溶剂，不溶于水。纯品为带有光泽的白色柔软小片。熔点69.6°C。沸点376.rC(分解)。相对密度0.9408(20/4。C)。折射率nD(80°C)1.4299。在90IO(TC下慢慢挥发。微溶于冷水，溶于酒精、丙酮，易溶于苯、氯仿、乙醚、四氯化碳、二硫化碳、醋酸戊酯和甲苯等。工业品呈白色或微黄色颗粒或块，为硬脂酸与软脂酸的混合物，并含有少量油酸，略带脂肪气味。硬脂酸的分子式为CH3(CH2)nCOOH，凝固点t:52《x《57，碘值2.0-8.Og/100g，皂化值193-220mgK0H/g，酸值192-218mgK0H/g，水份(%)《Q.3，色泽(HAZEN)《400，硬脂酸广泛应用于PVC塑料管材、板材、型材、薄膜的塑料制造行业。具有很好的润滑性和较好的光、热稳定作用。在塑料PVC管中，硬脂酸有助于防止加工过程中的〃焦化〃，在PVC产品中用HST(硬脂酸)改性填加体系，熔体流动性最好。Wax是石蜡。石蜡英文名称paraffinwax，石蜡是矿物蜡的一种，也是石油蜡的一种；它是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。又称晶形蜡，碳原子数约为1830的烃类混合物，主要组分为直链烷烃(约为80%95%)，还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。主要质量指标为熔点和含油量，前者表示耐温能力，后者表示纯度。每类蜡又按熔点，一般每隔2t:，分成不同的品种，如52，54，56，58等牌号。根据加工精制程度不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。其中以前二者用途较广，如应用于塑料或橡胶行业，可以提高橡胶抗老化性和增加柔韧性、电器元件绝缘、精密铸造等方面，也可用于氧化生成合成脂肪酸。石蜡中加入聚烯烃添加剂后，其熔点增高，粘附性和柔韧性增加。石蜡的的主要成分是C、H两种元素的物质混合而成，或是几种高级烷烃的混合物，主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58)，含碳元素约85%，含氢元素约14%。又称晶形蜡，碳原子数约为1830的烃类混合物，主要组分为直链烷烃(约为80%95%)，还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。石蜡是从原油蒸馏所和的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。根据加工精制程度不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。每类蜡又按熔点，一般每隔2t:，分成不同的品种，如52，54，56，58等牌号。全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广，可用于电器元件绝缘，提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等。本实施例主要技术性能指标管材内外壁应光滑、平整，无明显凹陷，无可见杂质、分解变色线等和其他影响产品外观的表面缺陷。公称外径20-400mm，外径偏差0—0.6mm，壁厚2.0-15mm，壁厚偏差0—2.3mm，维卡软化温度^80°C;接口抗拉能力>30_60kN，环刚度>30kN/M、2(TC实验温度下，连接口密封液压试压压力^3.2MPa;(TC落锤冲击试验9/10通过；纵向回縮率《5%。本实施例采用卫生级树脂，环保型稳定剂，在产品使用环境范围无析出，无污染，可确保环境不受任何侵害。采用聚氯乙烯树脂和氯化聚乙烯(CPE)、ACR、MBS等改性剂共混改性，通过配方的调整及工艺的改进进行开发，利用改性剂的作用改善产品的韧性，与普通PVC-U管材相比，不但保持了PVC-U管材的高强度特性，并通过改性提高了韧度，因而抗开裂抗冲击性能显著提高，高强度、高韧性并重；抗拉能力强；使用寿命长；通过试验测试各项指标优势明显。在国内具有较强的先进性，与其他同类产品相比，环保和耐侯使用性能突出，可用在给水、市政管道、采铀管道等多个方面。权利要求改进型环保PVC-U高强度管材，其特征在于，以原料配比份PVC100单位，钙锌稳定剂3-5单位，CPE4-6单位，ACR-4013-5单位，tiO22-4单位，CaCO38-10单位，HST硬脂酸0.5-0.9单位，Wax0.3-0.6单位，MBS2-4单位，经过配料、混料、挤出、定型、成型、切割等程序，制成成品。2.如权利要求1所述的改进型环保PVC-U高强度管材，其特征在于，配料在高混设备120-13(TC搅拌混合，放至低混设备4(TC预塑化后，进入生产设备，经加温加压挤出，喷淋冷却定型，成型、定长切割后，经检测合格后入库。3.如权利要求2所述的改进型环保PVC-U高强度管材，其特征在于，生产设备为锥型双螺杆挤出机。4.如权利要求1所述的改进型环保PVC-U高强度管材，其特征在于，管材内外壁应光滑、平整，无明显凹陷，无可见杂质、分解变色线等和其他影响产品外观的表面缺陷。公称外径20-400mm，外径偏差0—0.6mm，壁厚2.0-15mm，壁厚偏差0—2.3mm，维卡软化温度>80°C;接口抗拉能力^30-60kN，环刚度^30kN/M、2(TC实验温度下，连接口密封液压试压压力^3.2MPa;(TC落锤冲击试验9/10通过；纵向回縮率《5%。全文摘要改进型环保PVC-U高强度管材，以原料配比份PVC100单位，钙锌稳定剂3-5单位，CPE4-6单位，ACR-4013-5单位，tiO22-4单位，CaCO38-10单位，HST硬脂酸0.5-0.9单位，Wax0.3-0.6单位，MBS2-4单位，经过配料、混料、挤出、定型、成型、切割等程序，制成成品。采用卫生级树脂，环保型稳定剂，在产品使用环境范围无析出，无污染，可确保环境不受任何侵害。采用CPE、ACR、MBS等改性剂共混改性，抗开裂抗冲击性能显著提高，高强度、高韧性并重；抗拉能力强；使用寿命长；环保和耐侯使用性能突出，可用在给水、市政管道、采铀管道等多个方面。文档编号C08L27/06GK101781430SQ20091011321公开日2010年7月21日申请日期2009年1月20日优先权日2009年1月20日发明者周嵘锴申请人:新疆联塑节水设备有限公司