本发明涉及塑料领域，特别是涉及pvc-u管件及其制备方法与应用。
背景技术：
聚氯乙烯(pvc)是目前产量仅次于聚乙烯(pe)的第二大通用塑料，其广泛应用于各个行业中，而pvc的硬制品(pvc-u)占据了总产量的60％，有着广阔的发展空间。pvc-u通常指未增塑的pvc管道，根据不同用途及各种相关标准来选择管件的配方和设计。随着pvc-u在压力管道中的应用于推广，其缺点也逐渐显现出来，主要表现为脆性大，受撞击易碎，额定压力下管路试水试验经常出现局部开裂，塑化均一度、韧性差，耐老化性能也有待提高，使pvc-u的应用受到了限制。技术实现要素：基于此，有必要针对上述问题，提供一种韧性好、塑化均一度高、耐老化性能好的pvc-u管件及其制备方法。本发明提供一种pvc-u管件。具体技术方案为：一种pvc-u管件，包含以下重量份的原料：所述复合抗冲改性剂由纳米二氧化硅和氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合制备而成；所述内润滑剂由石蜡和氧化聚乙烯蜡混合制备而成；所述外润滑剂由硬脂酸钙和硬脂酸混合制备而成。在其中一个实施例中，所述纳米二氧化硅与氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的重量比为1：(0.5-3)。在其中一个实施例中，所述耐候改性剂由紫外线吸收剂、含硫抗氧剂和受阻胺类光稳定剂混合制备而成。在其中一个实施例中，所述紫外线吸收剂选自钛白粉；及/或所述含硫抗氧剂选自2,2’-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]；及/或所述受阻胺类光稳定剂选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。在其中一个实施例中，所述有机锡稳定剂选自硫酸甲基锡。在其中一个实施例中，所述原料还包括色粉。在其中一个实施例中，所述色粉选自碳黑、酞菁绿、酞菁蓝和单偶氮红中的一种或几种。本发明还提供上述pvc-u件的制备方法，包括以下步骤：将所述pvc树脂、复合抗冲改性剂、耐候改性剂、聚碳酸酯、有机锡稳定剂、内润滑剂和外润滑剂进行热混，充分混融，得混合物；将所述混合物进行冷混，将冷混后的混合物挤出成型，即得。在其中一个实施例中，所述热混的温度为90-120℃，所述冷混的温度为50-65℃。本发明还提供一种压力管道，包括上述pvc-u管件。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：上述pvc-u管件，添加了由纳米二氧化硅和氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合制备而成的复合抗冲改性剂，上述复合抗冲改性剂为具有规整核壳结构的复合粒子，可通过化学键牢固地与pvc树脂键合，并可吸收一部分冲击能量，提高产品pvc-u的韧性、耐冲击性和耐压性，并提高其延伸率，改善因热胀冷缩引起的破裂问题。无机相均匀分散于有机相中，得到的产品塑化均一度高。同时，耐候改性剂能够配合抗冲改性剂，提高pvc-u管件的耐老化、耐腐蚀性，解决pvc-u产品在空气中存储时间长，褪色老化等问题，提高管件的使用寿命。搭配阻燃聚碳酸酯和有机锡热稳定剂，所得pvc-u管件质量稳定，耐温度范围广，外观光滑，输送阻力小，可用于压力管道中，符合iso及astm质量标准，也符合国家对卫生性能的要求。进一步地，管件是管道系统中起连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用的零部件，具有相对不规则的结构，因此，上述管件的原料中还添加了较多的内润滑剂和外润滑剂，提高注塑过程中的熔体流动性，使熔体填充满不规则模具，保证成型质量。进一步地，钛白粉、2,2’-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯复配使用，防老化性能较好。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明的pvc-u管件及制备方法与应用作进一步详细的说明。以下具体实施方式中所有原料均来源于市售。实施例1本实施例提供一种pvc-u管件及制备方法，包括以下步骤：步骤1：将4.8份纳米二氧化硅和3.2份氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合搅拌，得复合抗冲改性剂。将0.1份钛白粉、0.2份2,2’-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯混合搅拌，得耐候改性剂。步骤3：将0.62份色粉搅拌均匀，先投入储存罐中。步骤4：采用自动计量的方式，称取100份pvc树脂、8份复合抗冲改性剂、0.5份耐候改性剂、0.42份硫酸甲基锡、0.5份石蜡、0.5份氧化聚乙烯蜡、0.5份硬脂酸、0.5份硬脂酸钙和2.1份聚碳酸酯。步骤5：计量完成后，将各原料排入热混机中混到105℃，使原料充分混融，确保原料的稳定性，得混合物。步骤6：热混后，将混合物排入冷混机中，冷混到60℃，防止原料因热量蓄积而劣化。步骤7：将冷混后的混合物按常规工艺挤出成型，即得。实施例2-5参照实施例1的pvc-u管件的制备方法，按照表1中的各原料及其用量，制备实施例2-5的pvc-u管件。表1对比例1本对比例提供一种pvc-u管件，与实施例1基本相同，区别在于，未加入纳米二氧化硅。对比例2本对比例提供一种pvc-u管件，与实施例1基本相同，区别在于，将氯乙烯-丙烯酸丁酯替换为氯化聚乙烯(cpe)。性能测试1：对实施例1-5和对比例1-2的pvc-u管件的力学进行性能测试，测试标准如表2所示。表2实施例1-5和对比例1-2的测试结果如表3所示。表3由表2、3可知，实施例1-4的pvc-u管件的耐冲击性、韧性和耐压性能优异。实施例5的pvc-u管件的耐冲击性能稍弱，说明当复合抗冲改性剂中纳米二氧化硅与氯乙烯-丙烯酸丁酯的重量比为1:5时，对pvc-u管件的抗冲击性能提高不显著。对比例1中，未加入纳米二氧化硅，pvc-u管件的韧性和耐压性较差。对比例2中，将氯乙烯-丙烯酸丁酯替换为cpe，pvc-u管件的韧性和耐压性较差。性能测试2对实施例1-5的pvc-u管件的耐老化性能进行测试，测试方法参照gb/t16422.2-1997塑料实验室光源暴露试验方法第2部分:氙弧灯(iso4892-2:1994,idt)。老化面为管件的可视面，测试三次取平均值。耐候试验时间分别为4000h(m级)和6000h(s级)，结果如表4所示。评价标准为：颜色变化δe≤5[δe是总色差值]。表4实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5δe(4000h)4.064.153.964.014.24δe(6000h)4.254.384.204.294.46由表4可知，实施例1-5的pvc-u管件的耐老化性能优异。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12