一种改性无水磷石膏PVC管道及其加工方法与流程

本发明属于管道材料，具体指一种改性无水磷石膏pvc管道及其加工方法。

背景技术：

1、磷石膏是湿法制备磷酸的副产物，主要成分是二水硫酸钙（caso4·2h2o），但仅有15%的磷石膏被回收重用，85%的磷石膏被用于土地的填埋，由此也造成了生态环境的破坏，磷石膏的而无水磷石膏通常通过磷石膏制备得到，具有良好的热稳定性、化学稳定性和高的机械强度，所以无水磷石膏作为高分子材料的填充物具有非常广泛的应用。

2、聚氯乙烯（pvc）作为一种传统的塑料材料，凭借优异的综合性能在食品包装、建筑材料及医疗器械等领域有着广泛的应用，但是pvc材料的抗冲击性低，同时对微裂纹扩展的抵抗性低，也限制了pvc材料的应用潜力，而在pvc材料中加入无机物填料可以很好的增强pvc材料的机械性能。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种改性无水磷石膏pvc管道及其加工方法，通过添加改性无水磷石膏，有效地改善了聚氯乙烯的内部结构，削弱了结构中的氢键作用，增加了聚氯乙烯内部分子间的结合力，极大地提升了pvc管道的抗弯、抗拉强度、抗冲击强度以及热稳定性，同时有效利用了化工副产品磷石膏，降低了生产成本，也减少了磷石膏对于生态环境的破坏。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种改性无水磷石膏pvc管道及其加工方法，所述改性无水磷石膏pvc管道的原料由重量份为5-15份的改性无水磷石膏、100份的pvc树脂、20份的塑化剂、4份的抗冲击改性剂、5份的热稳定剂和1.2份的润滑剂构成。

3、进一步地，所述改性无水磷石膏通过羟基化硫酸钙制得，将20g羟基化的硫酸钙加入到200ml含有5wt%硬脂酸的乙醇溶液中，在60℃下磁力搅拌反应2h，然后将分离出的固体用乙醇进行洗涤并在80℃干燥24h，最终制得羟基化硫酸钙。

4、进一步地，所述羟基化硫酸钙由无水硫酸钙制得，取10g硫酸钙加入100ml的浓度为2.1mol/l的naoh溶液中，在25℃下反应0.5h后，将分离出的固体用去离子水洗涤，然后在60℃干燥24h，最终制得无水硫酸钙。

5、进一步地，所述无水硫酸钙由磷石膏制得，取100g磷石膏，使用去离子水进行洗涤并在60℃干燥24小时，然后加入到500ml的浓度为35%的硫酸溶液中，在100℃下磁力搅拌反应4h，然后将分离出的固体用去离子水进行洗涤并在80℃干燥24h，最终制得无水硫酸钙。

6、进一步地，所述塑化剂邻苯二甲酸二辛酯。

7、进一步地，所述抗冲击改性剂为氯化聚乙烯。

8、进一步地，所述热稳定剂为有机锡。

9、进一步地，所述润滑剂为hb600型不溶性聚醚和h110型聚乙烯蜡， hb600型不溶性聚醚和h110型聚乙烯蜡的重量比例为1：1。

10、进一步地，所述naoh纯度为96%，所述硫酸纯度为98%。

11、进一步地，所述改性无水磷石膏pvc管道通过挤出成型制得，成型温度为180℃

12、本发明所取得的最优有益效果如下：

13、（1）本发明通过添加改性无水磷石膏填料，使得pvc管道的机械性能获得了极大的提升，相对于未添加改性无水磷石膏的pvc管道，抗拉强度与抗弯强度分别提升了29.9%和43.44%，抗拉强度与抗弯强度分别达到了40.1mpa和53.49mpa；

14、（2）本发明通过添加改性无水磷石膏填料，使得pvc管道的抗冲击强度获得了极大的提升，抗冲击强度达到了6.68kj/m2，而未添加改性无水磷石膏填料的pvc管道抗冲击强度仅为4.74kj/m2；

15、（3）本发明通过添加改性无水磷石膏填料，使得pvc管道的热稳定性得到了提升，相对于未添加改性无水磷石膏的pvc管道，在200℃时的重量损失率下降了20%；

16、（4）本发明利用化工副产品磷石膏作为原料来制备改性无水磷石膏，增加了化工副产品的附加值，降低了生产成本，同时也减少了化工副产品磷石膏对于生态环境所带来的破坏。

技术特征：

1.一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于，所述改性无水磷石膏pvc管道包括以下重量份的原料：5-15份的改性无水磷石膏、100份的pvc树脂、20份的塑化剂、4份的抗冲击改性剂、5份的热稳定剂、1.2份的润滑剂。

2.根据权利要求1所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述改性无水磷石膏通过羟基化硫酸钙制得，将20g羟基化的硫酸钙加入到200ml含有5wt%硬脂酸的乙醇溶液中，在60℃下磁力搅拌反应2h，然后将分离出的固体用乙醇进行洗涤并在80℃干燥24h，最终制得羟基化硫酸钙。

3.根据权利要求2所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述羟基化硫酸钙由无水硫酸钙制得，取10g硫酸钙加入100ml的浓度为2.1mol/l的naoh溶液中，在25℃下反应0.5h后，将分离出的固体用去离子水洗涤，然后在60℃干燥24h，最终制得无水硫酸钙。

4.根据权利要求3所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述无水硫酸钙由磷石膏制得，取100g磷石膏，使用去离子水进行洗涤并在60℃干燥24小时，然后加入到500ml的浓度为35%的硫酸溶液中，在100℃下磁力搅拌反应4h，然后将分离出的固体用去离子水进行洗涤并在80℃干燥24h，最终制得无水硫酸钙。

5.根据权利要求4所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯。

6.根据权利要求5所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述抗冲击改性剂为氯化聚乙烯。

7.根据权利要求6所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述热稳定剂为有机锡。

8.根据权利要求7所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述润滑剂为hb600型不溶性聚醚和h110型聚乙烯蜡，hb600型不溶性聚醚和h110型聚乙烯蜡的重量比例为1：1。

9.根据权利要求8所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述naoh纯度为96%，所述硫酸纯度为98%。

10.根据权利要求9所述的一种改性无水磷石膏pvc管道，其特征在于：所述改性无水磷石膏pvc管道通过挤出成型制得，成型温度为180℃。

技术总结
本发明公开了一种改性无水磷石膏PVC管道及其加工方法：所述改性无水磷石膏PVC管道的原料由重量份为10份的改性无水磷石膏、100份的PVC树脂、20份的塑化剂、4份的抗冲击改性剂、5份的热稳定剂和1.2份的润滑剂构成，通过添加改性无水磷石膏极大地提升了PVC管道的抗弯、抗拉强度、抗冲击强度以及热稳定性，同时有效利用了化工副产品磷石膏，降低了生产成本，也减少了磷石膏对于生态环境的破坏。

技术研发人员：黄海,黄永锋,祖涛,魏敏
受保护的技术使用者：联塑科技发展（贵阳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15