本发明涉及塑料管材领域，尤其涉及一种高强度耐腐蚀塑料管及其制备方法。
背景技术：
：塑料管一般是以合成树脂，也就是聚酯为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以“塑”的方法在制管机内经挤压加工而成。塑料管材具有质量轻、强度高、制造方法简单、经济成本低廉、加工使用便捷、耐腐蚀、寿命长等优点，逐渐取代金属、水泥等管材，成为城市建设、农村水网铺设、电气传输等领域的主要应用管材。作为化工新材料领域中的一个重要组成部分，改性塑料管材的。研发已成为重点发展的科技领域之一由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。塑料管种类很多，分为热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。属于热塑性的有聚氯乙烯管，聚乙烯管，聚丙烯管、聚甲醛管等；属于热固性的有酚塑料管等。塑料管的主要优点是耐蚀性能好、质量轻、成型方便、加工容易，缺点是强度较低，耐热性差。然而，在上述塑料管运用于通信行业时，往往会由于不耐高温、易腐蚀、力学性能差而引起安全隐患。因此，急需开发一种性能优良的塑料管材以解决上述问题。技术实现要素：针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高强度耐腐蚀塑料管。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种高强度耐腐蚀塑料管的制备方法。本发明目的是通过如下技术方案实现的：一种高强度耐腐蚀塑料管，由下述重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂50-60份、聚氯乙烯树脂30-40份、聚四氟乙烯树脂1-5份、柠檬酸三乙酯1-2份、碳酸钙1-5份、硅粉1-5份、硬脂酸丁酯1-2份、热稳定剂1-2份、固体润滑剂1-3份。优选地，所述的热稳定剂为硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯中一种或多种的混合物。更优选地，所述的热稳定剂由硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯混合而成，所述硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。优选地，所述的固体润滑剂为氮化硼、二硫化钨、氧化锌中一种或多种的混合物。更优选地，所述的固体润滑剂由氮化硼、二硫化钨、氧化锌混合而成，所述氮化硼、二硫化钨、氧化锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。本发明还提供了上述高强度耐腐蚀塑料管的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂加入混合搅拌机中，在600-700转/分的转速下搅拌2-4小时，然后降低转速至65-75转/分，再加入柠檬酸三乙酯、碳酸钙、硅粉、硬脂酸丁酯、热稳定剂、固体润滑剂，以65-75转/分搅拌10-20分钟，提高转速至600-700转/分，继续搅拌1.5-2.5小时，得到混合物料；(2)将混合料置于双螺杆挤出机中进行挤出，即得高强度耐腐蚀塑料管。本发明提供的高强度耐腐蚀塑料管，施工工艺简单，成本低廉，具有优异的机械性能、阻燃性和抗菌性，同时抗老化、耐高温、耐腐蚀、性能稳定，应用范围广。具体实施方式实施例中各原料介绍：聚氯乙烯树脂，采用广西浙创化工有限公司提供的型号为sg5的聚氯乙烯树脂。聚丙烯树脂，cas号：9003-07-0，采用中国石油化工股份有限公司茂名分公司生产的牌号为n-t30s的聚丙烯树脂。聚四氟乙烯树脂，采用美国杜邦公司生产的型号为ptfecfp6000x聚四氟乙烯树脂。柠檬酸三乙酯，cas号：25103-12-2。硬脂酸丁酯，cas号：124-26-5。碳酸钙，cas号：471-34-1，采用上海缘钛化工产品有限公司提供的型号为sp200的纳米级碳酸钙，粒度1800目。硅粉，采用上海耀前建筑涂装有限公司提供的牌号为sf96的硅粉。硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)，cas号：13560-49-1。亚磷酸三异辛基酯，cas号：25103-12-2。亚磷酸三苯酯，cas号：101-02-0。氮化硼，cas号：10043-11-5，粒径5μm。二硫化钨，cas号：12138-09-9，粒径5μm。氧化锌，cas号：1314-13-2，粒径5μm。实施例1高强度耐腐蚀塑料管原料(重量份)：聚丙烯树脂55份、聚氯乙烯树脂35份、聚四氟乙烯树脂3份、柠檬酸三乙酯1.5份、碳酸钙3份、硅粉3份、硬脂酸丁酯1.5份、热稳定剂1.5份、固体润滑剂1.8份。所述的热稳定剂由硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。所述的固体润滑剂由氮化硼、二硫化钨、氧化锌按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。高强度耐腐蚀塑料管的制备：(1)将聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂加入混合搅拌机中在600转/分的转速下搅拌3小时，然后降低转速至70转/分，再加入柠檬酸三乙酯、碳酸钙、硅粉、硬脂酸丁酯、热稳定剂、固体润滑剂，以70转/分搅拌15分钟，提高转速至600转/分，继续搅拌2小时，得到混合料；(2)将混合料置于双螺杆挤出机中进行挤出，其中温度控制参数为供料段160℃，压缩段165℃，机头温度190℃，口模温度190℃。得到实施例1的高强度耐腐蚀塑料管。实施例2与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的热稳定剂由亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的高强度耐腐蚀塑料管。实施例3与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的热稳定剂由硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三苯酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的高强度耐腐蚀塑料管。实施例4与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的热稳定剂由硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的高强度耐腐蚀塑料管。实施例5与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的固体润滑剂由二硫化钨、氧化锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的高强度耐腐蚀塑料管。实施例6与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的固体润滑剂由氮化硼、氧化锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的高强度耐腐蚀塑料管。实施例7与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的固体润滑剂由氮化硼、二硫化钨按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的高强度耐腐蚀塑料管。测试例1对实施例1-7制备得到的高强度耐腐蚀塑料管的抗菌性能进行测试。抗菌测试标准：qb/t2591-2003抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果。检测用菌：大肠杆菌atcc8099；金黄色葡萄球菌atcc6538。具体测试结果见表1。表1：高强度耐腐蚀塑料管的抗菌性能测试表大肠杆菌杀菌率，％金黄的葡萄球菌杀菌率％实施例199.999.9实施例292.994.8实施例390.695.2实施例494.893.1实施例592.391.3实施例691.894.6实施例790.293.1比较实施例1与实施例2-4，实施例1(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯复配)抗菌性能明显优于实施例2-4(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(氮化硼、二硫化钨、氧化锌复配)抗菌性能明显优于实施例5-7(氮化硼、二硫化钨、氧化锌中任意二者复配)。测试例2对实施例1-7制备得到的高强度耐腐蚀塑料管的热稳定性进行测试，采用差热分析法，采用塑料管材样品在210℃的高温氧气中的加速老化，以氧化诱导期ott(min)为指标。具体测试结果见表2。表2：高强度耐腐蚀塑料管热稳定性测试数据表氧化诱导期/min实施例1316实施例2292实施例3268实施例4285实施例5268实施例6271实施例7274比较实施例1与实施例2-4，实施例1(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯复配)热稳定性能明显优于实施例2-4(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(氮化硼、二硫化钨、氧化锌复配)热稳定性明显优于实施例5-7(氮化硼、二硫化钨、氧化锌中任意二者复配)。测试例3对实施例1-7制备得到的高强度耐腐蚀塑料管的阻燃效果进行测试。根据gb/t2406.1-2008标准测试高强度耐腐蚀塑料管的氧指数。具体测试结果见表3。表3：高强度耐腐蚀塑料管氧指数测试数据表比较实施例1与实施例2-4，实施例1(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯复配)阻燃性能明显优于实施例2-4(硫二甘醇双(3-氨基巴豆酸酯)、亚磷酸三异辛基酯、亚磷酸三苯酯中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(氮化硼、二硫化钨、氧化锌复配)阻燃性能明显优于实施例5-7(氮化硼、二硫化钨、氧化锌中任意二者复配)。测试例4对实施例1所制备的高强度耐腐蚀塑料管的抗冲击性能、耐热性进行测试。抗冲击性能根据gb/t15142-2001测试，耐热性根gb/t8802-2001测试塑料管的维卡软化温度。抗冲击强度：55kj/m2；维卡软化温度：128℃。当前第1页12