本发明涉及管件材料技术领域，尤其涉及一种抗冻PVC材料及其制备方法。
背景技术：
PVC(聚氯乙烯)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，具有质量轻、强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀等特点，但也存在如下确定：耐候性差，易变形；韧性差，受冲击时极易脆裂；耐低温性差，脆性受温度影响大，抗冻性差。因此，对于特殊环境如低温环境下，目前的PVC材料不能可靠地满足低温条件下长期使用的需求。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种抗冻PVC材料，耐低温性能优良，最低达到-75℃，且强度高，韧性强，综合性能优异。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种抗冻PVC材料，由以下重量份的原料组成：PVC树脂100-120份、硬脂酸镁10-15份、聚酰亚胺颗粒2-4份、胶质碳酸钙8-10份、硅藻土10-15份、聚乙烯亚胺3-5份、环氧大豆油5-15份、聚丙烯酸甲酯乳胶粉5-10份、聚甲基丙烯酸铵1-3份、环氧树脂2-4份、己二酸二辛脂2-4份、碳纤维10-15份、乙酸乙酯5-8份、顺丁橡胶3-6份、氯化聚乙烯4-6份、润滑剂0.3-1.5份。
优选地，所述的抗冻PVC材料，由以下重量份的原料组成：PVC树脂110份、硬脂酸镁12份、聚酰亚胺颗粒3份、胶质碳酸钙9份、硅藻土12份、聚乙烯亚胺4份、环氧大豆油10份、聚丙烯酸甲酯乳胶粉8份、聚甲基丙烯酸铵2份、环氧树脂3份、己二酸二辛脂3份、碳纤维12份、乙酸乙酯7份、顺丁橡胶5份、氯化聚乙烯5份、润滑剂0.8份。
所述的抗冻PVC材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份称取原料；
(2)将硬脂酸镁加热至140-150℃，然后加入聚酰亚胺颗粒、胶质碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀，冷却后，得到改性粉体；再加入聚乙烯亚胺、环氧大豆油，在混合机中升温混合，冷却至室温，得到预制体A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、聚甲基丙烯酸铵、环氧树脂、己二酸二辛脂、碳纤维、乙酸乙酯，升温混合，冷却后，得到预制体B；
(4)热混：将PVC树脂加入热混机中高速混合，再依次加入步骤(2)的预制体A、步骤(3)的预制体B和剩余原料，启动热混机，转速为600-800r/min，在100-120℃温度下搅拌10-20min；
(5)冷混：，将热混机中的混合料送入冷混机中，在冷混机中搅拌，料温至45℃以下出料；
(6)成型：将冷却后的混合料通过双螺杆挤出机挤出成型；所述挤出机自进料口至出料口分为4段，分别为一区、二区、三区和口模，设置一区温度为170-180℃，二区温度为165-170℃，三区温度为170-175℃，口模温度为180-185℃。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的抗冻PVC材料，耐低温性能优良，最低达到-75℃，且强度高，韧性强，综合性能优异，长期在低温条件下使用，不会出现老化、开裂等问题。本发明通过将PVC分别用阳离子预制体A、阴离子预制体B修饰，使其容易互相包覆，可以大大提高耐寒性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种抗冻PVC材料，由以下重量份的原料组成：PVC树脂100份、硬脂酸镁10份、聚酰亚胺颗粒2份、胶质碳酸钙10份、硅藻土10份、聚乙烯亚胺3份、环氧大豆油5份、聚丙烯酸甲酯乳胶粉5份、聚甲基丙烯酸铵1份、环氧树脂4份、己二酸二辛脂2份、碳纤维10份、乙酸乙酯5份、顺丁橡胶3份、氯化聚乙烯4份、润滑剂0.3份。
所述的抗冻PVC材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份称取原料；
(2)将硬脂酸镁加热至140℃，然后加入聚酰亚胺颗粒、胶质碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀，冷却后，得到改性粉体；再加入聚乙烯亚胺、环氧大豆油，在混合机中升温混合，冷却至室温，得到预制体A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、聚甲基丙烯酸铵、环氧树脂、己二酸二辛脂、碳纤维、乙酸乙酯，升温混合，冷却后，得到预制体B；
(4)热混：将PVC树脂加入热混机中高速混合，再依次加入步骤(2)的预制体A、步骤(3)的预制体B和剩余原料，启动热混机，转速为600r/min，在100℃温度下搅拌20min；
(5)冷混：，将热混机中的混合料送入冷混机中，在冷混机中搅拌，料温至45℃以下出料；
(6)成型：将冷却后的混合料通过双螺杆挤出机挤出成型；所述挤出机自进料口至出料口分为4段，分别为一区、二区、三区和口模，设置一区温度为170℃，二区温度为165℃，三区温度为170℃，口模温度为180℃。
实施例2：
一种抗冻PVC材料，由以下重量份的原料组成：PVC树脂110份、硬脂酸镁12份、聚酰亚胺颗粒3份、胶质碳酸钙9份、硅藻土12份、聚乙烯亚胺4份、环氧大豆油10份、聚丙烯酸甲酯乳胶粉8份、聚甲基丙烯酸铵2份、环氧树脂3份、己二酸二辛脂3份、碳纤维12份、乙酸乙酯7份、顺丁橡胶5份、氯化聚乙烯5份、润滑剂0.8份。
所述的抗冻PVC材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份称取原料；
(2)将硬脂酸镁加热至145℃，然后加入聚酰亚胺颗粒、胶质碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀，冷却后，得到改性粉体；再加入聚乙烯亚胺、环氧大豆油，在混合机中升温混合，冷却至室温，得到预制体A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、聚甲基丙烯酸铵、环氧树脂、己二酸二辛脂、碳纤维、乙酸乙酯，升温混合，冷却后，得到预制体B；
(4)热混：将PVC树脂加入热混机中高速混合，再依次加入步骤(2)的预制体A、步骤(3)的预制体B和剩余原料，启动热混机，转速为700r/min，在110℃温度下搅拌15min；
(5)冷混：，将热混机中的混合料送入冷混机中，在冷混机中搅拌，料温至45℃以下出料；
(6)成型：将冷却后的混合料通过双螺杆挤出机挤出成型；所述挤出机自进料口至出料口分为4段，分别为一区、二区、三区和口模，设置一区温度为175℃，二区温度为170℃，三区温度为175℃，口模温度为185℃。
实施例3：
一种抗冻PVC材料，由以下重量份的原料组成：PVC树脂120份、硬脂酸镁15份、聚酰亚胺颗粒4份、胶质碳酸钙8份、硅藻土15份、聚乙烯亚胺5份、环氧大豆油15份、聚丙烯酸甲酯乳胶粉10份、聚甲基丙烯酸铵3份、环氧树脂4份、己二酸二辛脂4份、碳纤维15份、乙酸乙酯8份、顺丁橡胶6份、氯化聚乙烯6份、润滑剂1.5份。
所述的抗冻PVC材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份称取原料；
(2)将硬脂酸镁加热至150℃，然后加入聚酰亚胺颗粒、胶质碳酸钙、硅藻土，搅拌均匀，冷却后，得到改性粉体；再加入聚乙烯亚胺、环氧大豆油，在混合机中升温混合，冷却至室温，得到预制体A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、聚甲基丙烯酸铵、环氧树脂、己二酸二辛脂、碳纤维、乙酸乙酯，升温混合，冷却后，得到预制体B；
(4)热混：将PVC树脂加入热混机中高速混合，再依次加入步骤(2)的预制体A、步骤(3)的预制体B和剩余原料，启动热混机，转速为800r/min，在120℃温度下搅拌10min；
(5)冷混：，将热混机中的混合料送入冷混机中，在冷混机中搅拌，料温至45℃以下出料；
(6)成型：将冷却后的混合料通过双螺杆挤出机挤出成型；所述挤出机自进料口至出料口分为4段，分别为一区、二区、三区和口模，设置一区温度为180℃，二区温度为170℃，三区温度为175℃，口模温度为185℃。
实施例1-3制得的抗冻PVC材料的机械物理性能如下表1所示：
表1
从表1可以看出，本发明的制得的PVC材料耐低温性能优良，最低使用温度达到-75℃。