一种pvc管件用纳米复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及PVC管件材料技术领域，具体为一种PVC管件用纳米复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]PVC(全名Polyvinylchlorid)，主要成份为聚氯乙稀，另外加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性等。
[0003]这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。
[0004]PVC管(UPVC管)硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。
[0005]UPVC管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬，但是由于有UPVC单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45°C的给水系统中。
[0006]目前很多PVC管件因为天气，气候，湿度等环境因素致使PVC管件的储存环境湿度大，水份渗透进管件，导致PVC管件出现老化翘曲现象，为了解决这一现象，提高PVC管件的利用率成为一个重要课题。
[0007]现有的PVC管件在柔韧性效果还欠佳，这样大大降低了产品的使用寿命。
[0008]因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。
[0009]近年来，利用纳米物质进行材料改性加工的研究越来越多，但应用于PVC管件材料方面的报道很少，因此我们可以利用纳米物质对PVC管件材料进行改性，以期获得密封性、抗老化性、抗腐蚀性、防翘曲等性能优异的PVC管件复合材料。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的技术问题是克服现有PVC管件材料的强度低，耐磨性、防腐性和抗氧化效果差的缺陷，提供一种PVC管件用纳米复合材料及其制备方法。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
纳米碳酸钙45?60份、乙烯基有机硅树脂20?35份、粒径5-15μπι的硝化纤维25?30份、丁醇20?30份、导电聚合物树脂10?18份、纳米膨润土 6?10份、聚氯乙稀树脂5?8份、氧化招4?8份、碳纤维3?5份、纳米银3?5份、滑石粉5?8份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯25?30份、聚氨酯树脂20?30份、羧甲基纤维素钠12?16份、甘油8?12份、线型酚醛树脂8?10份、亚磷酸酯3?5份、纳米钛白粉3?6份、邻羟基苯甲酸苯酯3?6份、硬脂酸2?3份、ASA树脂3?5份、聚酯I?2份、热塑性聚氨酯弹性体I?2份、松香
0.5?I份。
[0012]进一步的，一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
纳米碳酸钙50?55份、乙烯基有机硅树脂25?30份、粒径5-15μπι的硝化纤维28份、
丁醇24?26份、导电聚合物树脂12?16份、纳米膨润土 8份、聚氯乙稀树脂6份、氧化招6份、碳纤维4份、纳米银4份、滑石粉6份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂24?26份、羧甲基纤维素钠14份、甘油10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、纳米钛白粉5份、邻羟基苯甲酸苯酯4?6份、硬脂酸2?3份、ASA树脂4份、聚酯I?2份、热塑性聚氨酯弹性体I?2份、松香0.5?I份。
[0013]优选的，所述纳米碳酸钙的粒径为30?50纳米。
[00M] 优选的，所述乙稀基有机娃树脂的粒径为80?100纳米。
[0015]—种PVC管件用纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
(1)向高速混合机中加入纳米膨润土、聚氯乙烯树脂和氧化铝、石墨粉和甘油升温至65?80°C后用超声波发生器中充分混合10?15min，再加入纳米碳酸|丐、乙稀基有机娃树月旨、粒径5-15μπι的硝化纤维、丁醇、导电聚合物树脂、纳米银、滑石粉继续用超声波发生器中充分混合10-15min得混合物I ;优选的，超声波发生器的功率为1.2KW?1.5KW，时间5?15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒；
(2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II;优选的，砂磨至细度小于1um;
(3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10_15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35_40°C后再加入纳米钛白粉、邻羟基苯甲酸苯酯、ASA树脂、热塑性聚氨酯弹性体和松香继续混合20-25min，即得混合物III ;
(4)将混合物III经挤出机在90-100°C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。
[0016]本发明的PVC管件用纳米复合材料，选用纳米碳酸钙、乙烯基有机硅树脂、粒径5-15μπι的硝化纤维、丁醇作为主要材料同时加入各种助剂对聚四氟乙烯和聚氨酯树脂进行改性，得到的复合材料可以在在PVC管件表面形成一层致密而坚硬的涂层，起到高强度，高耐磨，耐高温、耐腐蚀、抗老化、防翘曲的作用，从而提高PVC管件的密封性能，并且有效延长PVC管件的使用寿命，并且扩大了 PVC管件的使用范围。
【具体实施方式】
[0017]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]实施例1
一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
纳米碳酸钙45份、乙烯基有机硅树脂35份、粒径5-15μπι的硝化纤维25份、丁醇30份、导电聚合物树脂10份、纳米膨润土 10份、聚氯乙烯树脂5份、氧化铝8份、碳纤维3份、纳米银5份、滑石粉5份、石墨粉3份、聚四氟乙烯25份、聚氨酯树脂30份、羧甲基纤维素钠12份、甘油12份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯5份、纳米钛白粉3份、邻羟基苯甲酸苯酯6份、硬脂酸2份、ASA树脂5份、聚酯I份、热塑性聚氨酯弹性体2份、松香0.5份。
[0019]—种PVC管件用纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
(I)向高速混合机中加入纳米膨润土、聚氯乙烯树脂和氧化铝、石墨粉和甘油升温至65?80°C后用超声波发生器中充分混合10?15min，再加入纳米碳酸|丐、乙稀基有机娃树月旨、粒径5-15μπι的硝化纤维、丁醇、导电聚合物树脂、纳米银、滑石粉继续用超声波发生器中充分混合10-15min得混合物I ;
(2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II；
(3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10_15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35_40°C后再加入纳米钛白粉、邻羟基苯甲酸苯酯、ASA树脂、热塑性聚氨酯弹性体和松香继续混合20-25min，即得混合物III ;
(4)将混合物III经挤出机在90-100°C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。
[0020]实施例2
一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
纳米碳酸钙60份、乙烯基有机硅树脂20份、粒径5-15μπι的硝化纤维30份、丁醇20份、导电聚合物树脂18份、纳米膨润土 6份、聚氯乙烯树脂8份、氧化铝4份、碳纤维5份、纳米银3份、滑石粉8份、石墨粉2份、聚四氟乙烯30份、聚氨酯树脂20份、羧甲基纤维素钠16份、甘油8份、线型酚醛树脂10份、亚磷酸酯3份、纳米钛白粉6份、邻羟基苯甲酸苯酯3份、硬脂酸3份、ASA树脂3份、聚酯2份、热塑性聚氨酯弹性体I份、松香I份。