一种耐寒聚氯乙烯管道及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及PVC管道技术领域，具体设及一种耐寒聚氯乙締管道及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PVC管道具有强度高、安装方便、阻燃性能好等优点，使其成为塑料管道最大的材 料品种，被广泛应用在建筑排水、电工套管、市政给水、建筑给水、化工工业等特种介质输送 等领域。但由于PVC树脂本身的性能缺陷，其对外显示一定的脆性，常溫下初性差，冲击强度 低，在低溫下脆性更差。因此在气溫较低的冬季，PVC管道在运输、安装、施工等过程中很容 易出现破裂的事故。
[0003] 目前企业一般采用氯化聚乙締(CPE)、丙締酸醋类(ACR)或甲基丙締酸甲醋-下二 締-苯乙締 S元接枝共聚物(MBS树脂)作为PVC管道抗冲改性剂来改善PVC管材的抗冲性能。 资料显示ACR和MBS对PVC管材的抗冲改性性能要比CPE优越，尤其在低溫初性方面。但是 由于PVC管道发展前期国内厂家大部分采用的是C阳抗冲体系，设备、模具、工艺配方也都W 此为基础确定的，一旦更换ACR或MBS配方就会在加工和成本方面出现许多问题。因此如何 充分发挥C阳抗冲击改性潜力就成为各企业力求提升管道产品附加值和市场核屯、竞争力的 有效手段。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐寒聚氯乙締管道，本发明通 过改性剂对碳酸巧进行改性，并利用氯化聚乙締与碳酸巧的协同增初机理，通过=步法制 备得到的PVC管道具有优良的耐寒性。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种耐寒聚氯乙締管道，所述耐寒聚氯乙締管道的制备方法如下： SI:将碳酸巧与改性剂混合均匀得改性碳酸巧A; S2:将氯化聚乙締与步骤Sl所得改性碳酸巧A混合均匀得复合物B; S3:将步骤S2所得复合物B、PVC树脂和助剂混合、挤出塑化成型； 其中，步骤Sl中所述改性剂为不饱和脂肪酸、挪子油或挪子油衍生物中的一种或几种。
[0006] 在本发明中，发明人发现先使用改性剂对碳酸巧进行改性，然后将改性处理后的 碳酸巧与氯化聚乙締混合后，再将它们与PVC树脂共混后制备得到的聚氯乙締管道具有优 良的耐寒性能和机械性能，运可能是因为改性处理后的碳酸巧能够更好的与氯化聚乙締配 合作用;本发明首次采用=步法来制备聚氯乙締管道，该方法制备得到的管道的性能要显 著优于现有技术中采用一步法或者两步法的方法制备的聚氯乙締管道的性能;本发明提供 的方法在保证聚氯乙締管道机械性能不降低的同时提高了管道的耐寒性能。
[0007] 优选地，步骤Sl中所述碳酸巧与改性剂的质量比为100: 0.5~10,更为优选地，所 述碳酸巧与改性剂的质量比为100: 0.6~5。
[000引优选地，步骤S2中所述氯化聚乙締与改性碳酸巧A的质量比为1:0.2~15,更为优 选地，所述氯化聚乙締与改性碳酸巧A的质量比为1:0.5~12。
[0009] 优选地，在步骤Sl中，所述碳酸巧与改性剂在高速混合机中混合加热至80~110°C 出料，制得改性碳酸巧A。
[0010]优选地，在步骤S2中，将所述氯化聚乙締与改性碳酸巧A加入到高速混合机中混合 加热至80~115 °C出料，制得复合物B。
[0011] 优选地，所述不饱和脂肪酸为亚油酸(十八碳二締酸）、亚麻酸(十八碳=締酸）、花 生四締酸(二十碳四締酸）、藍麻油酸、藍麻油脂肪酸中的一种或几种。
[0012] 在本发明中，所述挪子油为原生态挪子油，所述挪子油衍生物为挪油酷胺丙基甜 菜碱、挪油酸单乙醇酷胺或挪油酸二乙醇酷胺中的一种或几种。
[0013] 优选地，所述碳酸巧为超细重质碳酸巧、超细轻质碳酸巧、纳米碳酸巧或硬脂酸改 性的活性碳酸巧中的一种或几种。
[0014] 优选地，所述氯化聚乙締的氯含量为36~38%。
[0015] 优选地，所述助剂为热稳定剂、加工改性助剂、润滑剂或颜料中的一种或几种。
[0016] 优选地，所述热稳定剂为不含重金属的无毒稳定剂，在本发明中，所述稳定剂可W 为有机锡稳定剂或金属皂稳定剂，所述加工改性助剂为丙締酸醋类化合物(ACR)，所述润滑 剂为聚乙締蜡、氧化聚乙締蜡、脂肪酸醋蜡或金属皂中的一种或几种;所述颜料为二氧化 铁、炭黑或着色剂中的一种或几种。
[0017] 优选地，步骤S3中制备耐寒聚氯乙締管道的方法为:将复合物B、PVC树脂和助剂加 入高速热混料机中混合分散，当溫度达到110~115 °C时转入冷混料机中揽拌冷却，待溫度 降到45 °C W下时加入双螺杆挤出机塑化，模具成型。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 本发明通过改性剂对碳酸巧进行改性，并利用氯化聚乙締与碳酸巧的协同增初机理， 通过S步法制备得到的PVC管道比普通PVC管道具有更优良的耐寒性;本发明提供的方法可 操作性强不仅可用重质碳酸巧、轻质碳酸巧还可应用于纳米碳酸巧W及市场上售卖的硬脂 酸改性的活性碳酸巧，根据产品具体性能要求灵活选择。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明做进一步的描述。运些实施例仅是对本发明的典型描 述，但本发明不限于此。W下各实施例中，所述氯化聚乙締的氯含量为36~38%，加工改性助 剂ACR的商品牌号为山东瑞丰的LPA-40;下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为 常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原 料和试剂。
[0020] 实施例1 (1) 按照100:0.2:0.3的质量比取活性轻质碳酸巧、亚油酸、挪子油，在高速混合机中高 速混合至80°C，出料得到改性轻质碳酸巧A; (2) 按照3: 5的质量比取CPE、改性轻质碳酸巧A在高速混合机中高速混合至80°C，得到 复合物B; (3) 本实施例的管材配方由W下重量份数的组分制成:PVC树脂SG-5100份，有机锡稳定 剂2份，加工改性助剂ACRO. 3份，复合物BlO份，聚乙締蜡0.5份，铁白粉2.5份；W挤出国标 PVC给水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)为例，将上述各组分加入到高速热混料机中进行混合分 散，当溫度达到ll〇°C时转入冷混料机中揽拌冷却，待溫度降到45°C W下时加入双螺杆挤出 机塑化，模具成型。
[0021] 实施例2 (1) 按照100:0.2:0.3的质量比取活性轻质碳酸巧、亚油酸、挪子油，在高速混合机中高 速混合至80°C，出料得到改性轻质碳酸巧A; (2) 按照1:0.2的质量比取CPE、改性轻质碳酸巧A在高速混合机中高速混合至80°C，得 到复合物B; (3) 本实施例的管材配方由W下重量份数的组分制成:PVC树脂SG-5100份，有机锡稳定 剂2份，加工改性助剂ACRO. 2份，复合物BlO份，聚乙締蜡0.5份，铁白粉2.5份；W挤出国标 PVC给水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)为例，将上述各组分加入到高速热混料机中进行混合分 散，当溫度达到ll〇°C时转入冷混料机中揽拌冷却，待溫度降到45°C W下时加入双螺杆挤出 机塑化，模具成型。
[0022] 实施例3 (1) 按照100:0.2:0.3的质量比取活性轻质碳酸巧、亚油酸、挪子油，在高速混合机中高 速混合至80°C，出料得到改性轻质碳酸巧A; (2) 按照1:15的质量比取CPE、改性轻质碳酸巧A在高速混合机中高速混合至80°C，得到 复合物B; (3) 本实施例的管材配方由W下重量份数的组分制成:PVC树脂SG-5100份，有机锡稳定 剂2份，加工改性助剂ACRO . 3份复合物BlO份，聚乙締蜡0.5份，铁白粉2.5份；W挤出国标 PVC给水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)为例，将上述各组分加入到高速热混料机中进行混合分 散，当溫度达到ll〇°C时转入冷混料机中揽拌冷却，待溫度降到45°C W下时加入双螺杆挤出 机塑化，模具成型。
[0023] 实施例4 (1) 按照100:1:9的质量比取超细重质碳酸巧、亚麻酸、挪油酸单乙醇酷胺，在高速混合 机中高速混合至80°C，出料得到改性重质碳酸巧A; (2) 按照1:0.2的质量比取CPE、改性重质碳酸巧A在高速混合机中高速混合至80°C，得 到复合物B; (3) 本实施例的管材配方由W下重量份数的组分制成:PVC树脂SG-5100份，有机锡稳定 剂2份，加工改性助剂ACRO. 3份，复合物BlO份，聚乙締蜡0.5份，铁白粉2.5份；W挤出国标 PVC给水管材dn20 X 2.0mm(PN2.0)为例，将上述各组分加入到高速热混料机中进行混合分 散，当溫度达到ll〇°C时转入冷混料机中揽拌冷却，待溫度降到45°C W下时加入双螺杆挤出 机塑化，模具成型。
[0024] 实施例5 (1) 按照100:02:8的质量比取纳米碳酸巧、花生四締酸、挪油酸二乙醇酷胺，在高速混 合机中高速混合至80°C，出料得到改性纳米碳酸巧A; (2) 按照1:15的质量比取CPE、改性纳米碳酸巧A在高速混合机中高速混合至80°C，得到 复合物B; (3) 本实施例的管材配方由W下重量份数的组分制成