一种pvc双壁波纹管及其制备方法
【专利摘要】本申请公开了一种PVC双壁波纹管及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、DOA、碳酸钙、亚磷酸三苯酯、石蜡、DOS、热稳定剂、ABS、二氧化钛、抗氧剂1010、增塑剂、抗氧剂DLTP、聚乙烯蜡、苯并三唑和ACR，混合均匀后挤出造粒、冷却定型、牵引、锯切即可；产品拉伸强度26-30MPa，伸长率200％-300％，拉伸弱性模量780-800MPa；线膨胀系数3×10-4℃-1，弯曲强度28-32MPa，冲击强度120-140J/m；脆化温度-80℃，热变形温度90-100℃，体积电阻率1019Ω·cm；介电常数2-3，介电强度400-450kV/cm。
【专利说明】-种PVC双壁波纹管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本申请属于波纹管制备工艺领域，尤其涉及一种PVC双壁波纹管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管 在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或 力。波纹管管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定，密封端 处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管 子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示 压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器，有时也用 作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化，因此它的响应速度低于波登管。波 纹管适于测量低压。压力测量仪表中的一种测压弹性元件。它是具有多个横向波纹的圆柱 形薄壁折皱的壳体，波纹管具有弹性，在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波 纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位 移或力。波纹管管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。另外，波纹管也可 以用作密封隔离元件，将两种介质分隔开来或防止有害流体进入设备的测量部分。它还可 以用作补偿元件，利用其体积的可变性补偿仪器的温度误差。有时也用作为两个零件的弹 性联接接头等。波纹管按构成材料可分为金属波纹管、非金属波纹管两种；按结构可分为单 层和多层。单层波纹管（见图）应用较多。多层波纹管强度高，耐久性好，应力小，用在重 要的测量中。波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。
[0003] 高密度聚乙烯（HDPE)双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型 管材，80年代初在德国首先研制成功。经过十多年的发展和完善，已经由单一的品种发展到 完整的产品系列。目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。由于其优异的性能和相对 经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。在我国，HDPE双壁波纹管的 推广和应用正处在上升势态阶段，各项技术指标均达到使用标准。高密度聚乙烯（HDPE)具 有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂的性能。由其为原材料生产出来的HDPE双 壁波纹管属于柔性管。其要性能如下：抗外压能力强、工程造价低、施工方便、摩阻系数小， 流量大、耐低温抗冲击性能、化学稳定性佳、使用寿命长、优异的耐磨性能、适当的挠曲度。
[0004] 双壁波纹管：管壁截面为双层结构，其内壁光滑平整，外壁等距排列的具有梯形中 空结构的管材。公称直径（DN) :管材的公称直径，分内径系列和外径系列两类同时执行。 结构独特，强度高，内壁光滑，摩擦阻力小，流通量大，基础不需要做混凝土基础，重量轻，搬 运安装方便，施工快捷；橡胶圈承插连接，方法可靠，施工质量易保证；柔性接口。抗不均匀 沉降能力强；抗泄漏效果好，可耐多种化学介质的侵蚀；管内不结垢，基本不用疏通，埋地 使用寿命达五十年以上。pvc双壁波纹管是以硬聚氯乙烯为主要原料，pvc双壁波纹管分 别由内、外挤出，一次成型，内壁平滑，外壁呈梯形波纹状，内外壁之间由夹壁空心的塑料管 材。聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride polymer = PVC分子结构），是由氯乙 烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共 聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分 子量一般在5万?12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无 固定熔点，80?85°C开始软化，130°C变为粘弹态，160?180°C开始转变为粘流态；有较好 的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5?10kJ/m 2 ;有优异的介电性能。但对光和热 的稳定性差，在l〇〇°C以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催 化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和 光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶 剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙 酮-二硫化碳或丙酮一苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难 燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。而随着人性化理念的普及， 及新型和谐社会的构成，设计一种拉伸强度高、断裂伸长率高、弯曲强度高且冲击强度高的 PVC双壁波纹管及其制备方法是非常必要的。
【发明内容】
[0005] 解决的技术问题：
[0006] 本申请针对上述技术问题，提供一种PVC双壁波纹管及其制备方法，解决现有波 纹管拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度低等技术问题。
[0007] 技术方案：
[0008] -种PVC双壁波纹管，所述PVC双壁波纹管的原料按重量份数配比如下：PVC100 份；D0A15-35份；碳酸钙10-30份；亚磷酸三苯酯1-5份；石蜡2-6份；D0S15-25份；热稳定 剂8-18份；ABS3-7份；二氧化钛2-8份；抗氧剂1010为0. 3-0. 9份；增塑剂15-35份；抗 氧剂DLTP为0. 2-0. 6份；聚乙烯蜡1-5份；苯并三唑0. 5-2. 5份；ACR5-25份。
[0009] 作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC双壁波纹管的原料按重量份数配比如 下：PVC100份；D0A20-30份；碳酸钙15-25份；亚磷酸三苯酯2-4份；石蜡3-5份；D0S18-22 份；热稳定剂10-16份；ABS4-6份；二氧化钛3-7份；抗氧剂1010为0. 4-0. 8份；增塑剂 20-30份；抗氧剂DLTP为0. 3-0. 5份；聚乙烯蜡2-4份；苯并三唑1-2份；ACR10-20份。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC双壁波纹管的原料按重量份数配比如 下：PVC100份；D0A25份；碳酸钙15份；亚磷酸三苯酯3份；石蜡4份；D0S20份；热稳定剂 13份；ABS5份；二氧化钛5份；抗氧剂1010为0. 6份；增塑剂25份；抗氧剂DLTP为0. 4份； 聚乙烯蜡3份；苯并三唑1. 5份；ACR15份。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案：所述热稳定剂采用三碱式硫酸铅或二碱式亚磷 酸铅。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案：所述增塑剂采用D0P或DBP。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC双壁波纹管的制备方法，包括如下步 骤：
[0014] 第一步：按照重量份数配比称取PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯、石蜡、DOS、热稳 定剂、ABS、二氧化钛、抗氧剂1010、增塑剂、抗氧剂DLTP、聚乙烯蜡、D0P和ACR ;
[0015] 第二步：将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至70-90°C， 搅拌5-10min，然后加入剩余原料，升温至100-120°C，搅拌10-30min ;
[0016] 第三步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、 185°C、170°C、180°C和 185°C，口模温度 165°C和 175°C，螺杆温度 65°C，主机转速 26-34r/ min，冷却定型、牵引后锯切即可。
[0017] 有益效果：
[0018] 本发明所述一种PVC双壁波纹管及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相 t匕，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度26-30MPa，伸长率200 % -300 %，拉伸弱性模量 780-800MPa ;2、线膨胀系数 3X 10_4°C Λ 弯曲强度 28-32MPa，冲击强度 120-140J/m ;3、脆 化温度_80°C，热变形温度90-KKTC，体积电阻率1019Ω · cm;4、介电常数2-3,介电强度 400-450kV/cm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1:
[0020] 按照重量份数配比称取PVC100份；D0A15份；碳酸钙10份；亚磷酸三苯酯1份； 石蜡2份；D0S15份；二碱式亚磷酸铅8份;ABS3份；二氧化钛2份；抗氧剂1010为0. 3份； DBP15份；抗氧剂DLTP为0. 2份；聚乙烯蜡1份；苯并三唑0. 5份；ACR5份。
[0021] 将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至70°C，搅拌5min， 然后加入剩余原料，升温至100°C，搅拌lOmin。
[0022] 将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、170°C、 180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速26r/min，冷却定型、牵引 后锯切即可。
[0023] 产品拉伸强度26MPa，伸长率200 %，拉伸弱性模量780MPa ;线膨胀系数 3 X 1(T4°C 弯曲强度28MPa，冲击强度120J/m ;脆化温度-80°C，热变形温度90°C，体积电 阻率1〇19Ω · cm;介电常数2,介电强度400kV/cm。
[0024] 实施例2:
[0025] 按照重量份数配比称取PVC100份；D0A35份；碳酸钙30份；亚磷酸三苯酯5份；石 蜡6份；D0S25份；二碱式亚磷酸铅18份;ABS7份；二氧化钛8份；抗氧剂1010为0. 9份； DBP35份；抗氧剂DLTP为0. 6份；聚乙烯蜡5份；苯并三唑2. 5份；ACR25份。
[0026] 将PVC、DOA、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至90°C，搅拌lOmin， 然后加入剩余原料，升温至120°C，搅拌30min。
[0027] 将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、170°C、 180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速34r/min，冷却定型、牵引 后锯切即可。
[0028] 产品拉伸强度27MPa，伸长率220 %，拉伸弱性模量785MPa ;线膨胀系数 3 X 1(T4°C 弯曲强度29MPa，冲击强度125J/m ;脆化温度-80°C，热变形温度93°C，体积电 阻率1〇19Ω · cm;介电常数2,介电强度410kV/cm。
[0029] 实施例3:
[0030] 按照重量份数配比称取PVC100份；D0A20份；碳酸钙15份；亚磷酸三苯酯2份； 石蜡3份；D0S18份；三碱式硫酸铅10份;ABS4份；二氧化钛3份；抗氧剂1010为0. 4份； D0P20份；抗氧剂DLTP为0. 3份；聚乙烯蜡2份；苯并三唑1份；ACR10份。
[0031] 将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至70°C，搅拌5min， 然后加入剩余原料，升温至100°C，搅拌lOmin。
[0032] 将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、170°C、 180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速34r/min，冷却定型、牵引 后锯切即可。
[0033] 产品拉伸强度28MPa，伸长率250 %，拉伸弱性模量790MPa ;线膨胀系数 3 X 1(T4°C 弯曲强度30MPa，冲击强度130J/m ;脆化温度-80°C，热变形温度95°C，体积电 阻率1〇19Ω · cm;介电常数3,介电强度420kV/cm。
[0034] 实施例4:
[0035] 按照重量份数配比称取PVC100份；D0A30份；碳酸钙25份；亚磷酸三苯酯4份； 石蜡5份；D0S22份；三碱式硫酸铅16份;ABS6份；二氧化钛7份；抗氧剂1010为0. 8份； D0P30份；抗氧剂DLTP为0. 5份；聚乙烯蜡4份；苯并三唑2份；ACR20份。
[0036] 将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至90°C，搅拌lOmin， 然后加入剩余原料，升温至120°C，搅拌30min。
[0037] 将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、170°C、 180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速34r/min，冷却定型、牵引 后锯切即可。
[0038] 产品拉伸强度29MPa，伸长率280 %，拉伸弱性模量795MPa ;线膨胀系数 3 X 10_4°C ―1，弯曲强度31MPa，冲击强度135J/m ;脆化温度-80°C，热变形温度98°C，体积电 阻率1〇19Ω · cm;介电常数3,介电强度430kV/cm。
[0039] 实施例5:
[0040] 按照重量份数配比称取PVC100份；D0A25份；碳酸钙15份；亚磷酸三苯酯3份； 石蜡4份；D0S20份；三碱式硫酸铅13份;ABS5份；二氧化钛5份；抗氧剂1010为0. 6份； D0P25份；抗氧剂DLTP为0. 4份；聚乙烯蜡3份；苯并三唑1. 5份；ACR15份。
[0041] 将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至80°C，搅拌8min， 然后加入剩余原料，升温至110°C，搅拌20min。
[0042] 将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、170°C、 180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速30r/min，冷却定型、牵引 后锯切即可。
[0043] 产品拉伸强度30MPa，伸长率300 %，拉伸弱性模量800MPa ;线膨胀系数 3 X 1(T4°C 弯曲强度32MPa，冲击强度140J/m ;脆化温度-80°C，热变形温度100°C，体积电 阻率1〇19Ω · cm;介电常数3,介电强度450kV/cm。
[0044] 以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
[0045] 上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的 权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1. 一种PVC双壁波纹管，其特征在于所述PVC双壁波纹管的原料按重量份数配比如下： PVC100份；D0A15-35份；碳酸钙10-30份；亚磷酸三苯酯1-5份；石蜡2-6份；D0S15-25份； 热稳定剂8-18份；ABS3-7份；二氧化钛2-8份；抗氧剂1010为0. 3-0. 9份；增塑剂15-35 份；抗氧剂DLTP为0. 2-0. 6份；聚乙烯蜡1-5份；苯并三唑0. 5-2. 5份；ACR5-25份。
2. 根据权利要求1所述的一种PVC双壁波纹管，其特征在于所述PVC双壁波纹管原料 按重量份数配比如下：PVC100份；D0A20-30份；碳酸钙15-25份；亚磷酸三苯酯2-4份；石 蜡3-5份；DOS18-22份；热稳定剂10-16份；ABS4-6份；二氧化钛3-7份；抗氧剂1010为 0. 4-0. 8份；增塑剂20-30份；抗氧剂DLTP为0. 3-0. 5份；聚乙烯蜡2-4份；苯并三唑1-2 份；ACR10-20 份。
3. 根据权利要求1所述的一种PVC双壁波纹管，其特征在于所述PVC双壁波纹管的原 料按重量份数配比如下：PVC100份；DOA25份；碳酸钙15份；亚磷酸三苯酯3份；石蜡4份； D0S20份；热稳定剂13份；ABS5份；二氧化钛5份；抗氧剂1010为0. 6份；增塑剂25份；抗 氧剂DLTP为0. 4份；聚乙烯蜡3份；苯并三唑1. 5份；ACR15份。
4. 根据权利要求1所述的一种PVC双壁波纹管，其特征在于：所述热稳定剂采用三碱 式硫酸铅或二碱式亚磷酸铅。
5. 根据权利要求1所述的一种PVC双壁波纹管，其特征在于：所述增塑剂采用DOP或 DBP。
6. -种权利要求1所述PVC双壁波纹管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步：按照重量份数配比称取PVC、DOA、碳酸钙、亚磷酸三苯酯、石蜡、DOS、热稳定 齐[J、ABS、二氧化钛、抗氧剂1010、增塑剂、抗氧剂DLTP、聚乙烯蜡、D0P和ACR ; 第二步：将PVC、D0A、碳酸钙、亚磷酸三苯酯和石蜡投入反应釜中加热至70-90°C，搅拌 5-10min，然后加入剩余原料，升温至100-120°C，搅拌10_30min ; 第三步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度170°C、175°C、180°C、185°C、 170°C、180°C和185°C，口模温度165°C和175°C，螺杆温度65°C，主机转速26-34r/min，冷却 定型、牵引后锯切即可。
【文档编号】C08L27/06GK104194216SQ201410420829
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】赵焕 申请人:赵焕