一种耐高温聚氯乙烯管材的制作方法

文档序号:12856916阅读:626来源:国知局

本发明涉及聚氯乙烯技术领域,尤其涉及一种耐高温聚氯乙烯管材。



背景技术:

pvc是polyvinylchlorid的简称,pvc管主要成份为聚氯乙烯,加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性等的一种材料。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。目前pvc管耐高温性能还满足不了需求,密封性也亟待提高。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐高温聚氯乙烯管材,具备耐高温老化性能,能够在230℃长期使用,而且在280℃时也能有较好的物性保持,具备超低压缩永久变形,保证使用过程中能够达到有效的密封。

本发明提出的一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯40-50份,甲基乙烯基硅橡胶15-24份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯1-2份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.2-0.8份,氧化锌1-2份,填充补强剂40-50份,氧化镁1-3份,羧甲基纤维素1-2份,防老剂1-3份,聚偏磷酸1-2份,增塑剂3-6份。

优选地,增塑剂按重量份包括:脂肪醇1-2份,氯化石蜡1-2份,柠檬酸三乙酯1-2份。

优选地,填充补强剂按重量份包括:埃洛石复合物20-40份,沉淀碳酸钙2-8份,滑石粉5-10份,粉煤灰1-4份,海泡石粉1-2份,螯合型钛酸酯偶联剂1-2份。

优选地,埃洛石复合物采用如下工艺制备:将埃洛石超声分散在二甲基亚砜中,加入n-羰基二咪唑,升温搅拌,加入端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入甲醛水溶液、氨水混合均匀,加入尿素、高氯酸氧化淀粉,升温回流,回流过程中加入乙酸,继续搅拌,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌得到埃洛石复合物。

优选地,埃洛石复合物采用如下工艺制备:将埃洛石超声分散在二甲基亚砜中,加入n-羰基二咪唑,升温至90-96℃搅拌2-4h,加入端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌40-60min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入浓度为30-32wt%的甲醛水溶液、氨水混合均匀,加入尿素、高氯酸氧化淀粉,升温至62-70℃回流,回流过程中加入乙酸,继续搅拌15-20min,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌2-4h,得到埃洛石复合物。

优选地,埃洛石复合物采用如下工艺制备:按重量份将40-60份埃洛石超声分散在120-180份二甲基亚砜中,加入2-6份n-羰基二咪唑,升温至90-96℃搅拌2-4h,加入2-4份端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌40-60min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入100-200份浓度为30-32wt%的甲醛水溶液、2-4份氨水混合均匀,加入5-12份尿素、4-10份高氯酸氧化淀粉,升温至62-70℃回流,回流过程中加入2-4份乙酸,继续搅拌15-20min,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌2-4h,得到埃洛石复合物。

本发明具备耐高温老化性能,能够在230℃长期使用,而且在280℃时也能有较好的物性保持;具备超低压缩永久变形,保证使用过程中能够达到有效的密封;能有效防止水汽等污物的侵入,保证制品的稳定性,同时又方便安装。

本发明采用聚氯乙烯、甲基乙烯基硅橡胶配合作用,以1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌为硫化体系,不仅交联适中,而且耐高温老化性能好,减震效果优异;埃洛石复合物中,经过端氨基聚二甲基硅氧烷修饰可使埃洛石与尿素、高氯酸氧化淀粉形成很好的界面结合,而高氯酸氧化淀粉结构中由于部分葡萄糖c6羟基转化为醛基,并与甲醛在氨水催化下形成半缩醛、缩醛,固化后连接形成的三维网络结构,纳米级的孔洞分布较为均匀,在螯合型钛酸酯偶联剂的配合下,与沉淀碳酸钙、滑石粉、粉煤灰、海泡石粉分散性好,而且结合程度高,固化交联后,耐水性好,耐高温老化性能进一步增强,同时由于具备特殊的微孔结构;本发明压缩回弹性好,吸震性能好,密封减震效果极好,配合氯化石蜡、柠檬酸三乙酯、脂肪醇配合作用,使本发明受到挤压时将力分散均匀,不仅耐磨性能进一步增强,而且有效封闭空余间隙,密封效果进一步增强。

将本发明所得耐高温聚氯乙烯管材进行性能测试:其莫氏硬度为17度,扯断强度大于12mpa,扯断伸长率大于240%,压缩率小于35%;450℃热风烘制2h,其耐压强度为240度,抗折强度为64度,磨损量为2.8g/cm3

与现有技术中的pvc管相比,本发明的抗弯强度增加了近3倍,耐压强度增加了近2倍,可在250℃的温度下运行1500h以上。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯40份,甲基乙烯基硅橡胶24份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯1份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份,氧化锌1份,填充补强剂50份,氧化镁1份,羧甲基纤维素2份,防老剂1份,聚偏磷酸2份,增塑剂3份。

实施例2

一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯50份,甲基乙烯基硅橡胶15份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯2份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.2份,氧化锌2份,填充补强剂40份,氧化镁3份,羧甲基纤维素1份,防老剂3份,聚偏磷酸1份,增塑剂6份。

增塑剂按重量份包括:脂肪醇1份,氯化石蜡2份,柠檬酸三乙酯1份。填充补强剂按重量份包括:埃洛石复合物40份,沉淀碳酸钙2份,滑石粉10份,粉煤灰1份,海泡石粉2份,螯合型钛酸酯偶联剂1份。

埃洛石复合物采用如下工艺制备:将埃洛石超声分散在二甲基亚砜中,加入n-羰基二咪唑,升温搅拌,加入端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入甲醛水溶液、氨水混合均匀,加入尿素、高氯酸氧化淀粉,升温回流,回流过程中加入乙酸,继续搅拌,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌得到埃洛石复合物。

实施例3

一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯42份,甲基乙烯基硅橡胶22份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯1.2份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.6份,氧化锌1.2份,填充补强剂48份,氧化镁1.5份,羧甲基纤维素1.8份,防老剂1.5份,聚偏磷酸1.8份,增塑剂4份。

增塑剂按重量份包括:脂肪醇2份,氯化石蜡1份,柠檬酸三乙酯2份。填充补强剂按重量份包括:埃洛石复合物20份,沉淀碳酸钙8份,滑石粉5份,粉煤灰4份,海泡石粉1份,螯合型钛酸酯偶联剂2份。

埃洛石复合物采用如下工艺制备:将埃洛石超声分散在二甲基亚砜中,加入n-羰基二咪唑,升温至93℃搅拌3h,加入端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌50min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入浓度为31wt%的甲醛水溶液、氨水混合均匀,加入尿素、高氯酸氧化淀粉,升温至66℃回流,回流过程中加入乙酸,继续搅拌18min,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌3h,得到埃洛石复合物。

实施例4

一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯48份,甲基乙烯基硅橡胶18份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯1.8份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.4份,氧化锌1.8份,填充补强剂42份,氧化镁2.5份,羧甲基纤维素1.2份,防老剂2.5份,聚偏磷酸1.2份,增塑剂5份。

增塑剂按重量份包括:脂肪醇1.2份,氯化石蜡1.8份,柠檬酸三乙酯1.2份。填充补强剂按重量份包括:埃洛石复合物35份,沉淀碳酸钙4份,滑石粉8份,粉煤灰2份,海泡石粉1.8份,螯合型钛酸酯偶联剂1.2份。

埃洛石复合物采用如下工艺制备:按重量份将40份埃洛石超声分散在180份二甲基亚砜中,加入2份n-羰基二咪唑,升温至96℃搅拌2h,加入2份端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌60min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入100份浓度为32wt%的甲醛水溶液、2份氨水混合均匀,加入12份尿素、4份高氯酸氧化淀粉,升温至70℃回流,回流过程中加入2份乙酸,继续搅拌20min,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌2h,得到埃洛石复合物。

实施例5

一种耐高温聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括:聚氯乙烯45份,甲基乙烯基硅橡胶20份,1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯1.5份,n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份,氧化锌1.5份,填充补强剂45份,氧化镁2份,羧甲基纤维素1.5份,防老剂2份,聚偏磷酸1.5份,增塑剂4.5份。

增塑剂按重量份包括:脂肪醇1.8份,氯化石蜡1.2份,柠檬酸三乙酯1.8份。填充补强剂按重量份包括:埃洛石复合物25份,沉淀碳酸钙6份,滑石粉6份,粉煤灰3份,海泡石粉1.2份,螯合型钛酸酯偶联剂1.8份。

埃洛石复合物采用如下工艺制备:按重量份将60份埃洛石超声分散在120份二甲基亚砜中,加入6份n-羰基二咪唑,升温至90℃搅拌4h,加入4份端氨基聚二甲基硅氧烷继续搅拌40min,过滤,洗涤至呈中性,干燥,加入200份浓度为30wt%的甲醛水溶液、4份氨水混合均匀,加入5份尿素、10份高氯酸氧化淀粉,升温至62℃回流,回流过程中加入4份乙酸,继续搅拌15min,调节体系ph值为7.1-7.4,继续搅拌4h,得到埃洛石复合物。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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