一種高性能環保型u-pvc管材的制備方法
【技術領域】
[000。 本發明設及一種高性能環保型U-PVC管材的制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來,隨著化工、塑料行業生產和技術的發展,U-PVC管材憑借材質輕、施工方 便、工程造價低、耐腐蝕能力強、水流阻力小等優點,在給排水工程中得到廣泛的應用,從建 筑給水排水到建筑小區、城市(鎮)給排水管網,從低層、多層建筑給排水到高層建筑給排 水,從生活給排水至中水系統等其它供排水系統。
[0003] 然而,隨著U-PVC管材在人們生活中的普及,我國U-PVC管材的不足之處逐漸暴露 出來。首先,U-PVC管材的環保性能欠佳。PVC加工熱穩定性差,其成型加工時必須加入熱 穩定劑,目前市面上U-PVC管材中,應用較多是有機錫類和鉛鹽類熱穩定劑,其中有機錫屬 于重金屬熱穩定劑,熱穩定性良好,自身毒性較小,但是價格昂貴而且加工過程中也可能會 產生Ξ甲基氯化錫等有毒物質,而且還危害環境,尤其是對水生生物毒害巨大;而鉛鹽類穩 定劑粉末細小,配料和混料中伴隨著粉塵吸入體內,容易導致鉛中毒,且生產出U-PVC管材 會造成水±污染。因此,市面上大部分的U-PVC管材并未實現真正意義上的環保化,仍然存 在毒性和污染的危害。其次,U-PVC管材的物理力學性能、耐熱性、耐候性等性能不太理想。 由于U-PVC管材壁薄且剛度不如鑄鐵管和鋼管,脆性大,因此在管材運輸、堆放、施工和使 用過程中,往往容易發生變形、破裂等現象而喪失使用能力;另外,由于PVC分子鏈中不穩 定因素的存在,當U-PVC管材長期應用于戶外時,容易發生光氧、熱氧老化,而出現黃變、發 脆,甚至降解,導致其實際使用壽命降低。因而開發一種用于給排水工程的無毒、無污染、低 成本、高性能的U-PVC管材是解決問題的關鍵技術。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了克服已有技術存在的缺點,提供一種生產成本較低,物理性 能和耐候性能突出,無毒,無污染的一種高性能環保型U-PVC管材。
[0005] 本發明一種高性能環保型U-PVC管材的制備方法的技術方案是:其特征在于制備 方法包括如下步驟: A、 稱取原料:按質量份,其成分組成如下: 聚氯乙締樹脂 100份; 有機基熱穩定劑 0. 3~10份; 潤滑劑 0.1~5份; 加工改性劑 0~5份; 抗沖擊改性劑 0~8份; 填料 0~60份; B、 高溫混料:將上述原料按一定比例加入高低速混合機組的高混鍋中,高速熱混8~12 分鐘,熱混到125°C~145°C時取出; C、 低溫混料:將高溫混合后的原料放入冷拌鍋中,冷混到45°C~55°C時出料,得U-PVC 混配料; D、 擠出管材:將U-PVC混配料加入到錐形雙螺桿擠出機擠出成型,其中擠出機各區溫 度為160~220 °C。
[0006] 本發明一種高性能環保型U-PVC管材的制備方法,所述的聚氯乙締樹脂的平均聚 合度為700-1500。所述的有機基熱穩定劑為復合熱穩定劑,由10~40%有機化合物主穩定 劑、5~60%輔助熱穩定劑、0. 5-10%抗氧劑和0. 1~5%光穩定劑復配而成。所述的有機化合物 主穩定劑為4-氨基-2,6-二徑基喀晚、6-氨基-1,3-二甲基脈喀晚、2-苯基嗎I噪、N-環 己基馬來酷亞胺中的一種或一種W上混合物。所述的輔助熱穩定劑為多元醇、亞憐酸醋、 0-二酬、環氧化合物、4A沸石、水滑石中的一種或一種W上的混合物,所述的多元醇為季 戊四醇、雙季戊四醇、=徑甲基氨基甲燒、=徑甲基丙烷、木糖醇、山梨醇、甘露糖醇、聚乙締 醇、四徑甲基環己醇、卡必醇中的一種或一種W上混合物,所述亞憐酸醋為亞憐酸Ξ壬基苯 醋、亞憐酸4,4-二異叉雙酪(12~14)碳烷基醋、二亞憐酸季戊四醇二硬脂醇醋中的一種或 一種W上混合物,所述的β-二酬為硬脂酷苯甲酯甲燒、二苯甲酯甲燒巧中的一種或一種 W上混合物,所述的環氧化合物為環氧大豆油、環氧硬脂酸下醋、環氧大豆油(2-乙基己)醋 中的一種或一種W上混合物。所述的抗氧劑為抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧 劑2246、抗氧劑168、抗氧劑618中的一種或一種W上混合物。所述的光穩定劑為抗黃變劑 邸G-766、抗黃變劑邸G-985、紫外線吸收劑UV-P、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-531 中的一種或一種W上混合物。所述的潤滑劑為金屬皂類、脂肪酸、脂肪醋、飽和控類及其氧 化物中的一種或一種W上混合物。所述的金屬皂類潤滑劑為硬脂酸巧。所述的脂肪酸為硬 脂酸、12-徑基硬脂酸、軟脂酸、十四酸、花生酸中的一種或一種W上混合物。所述的脂肪酸 醋為硬脂酸下醋、天然蠟、硬脂酸十八烷基醋、硬脂酸單甘油醋、雙甘油醋和Ξ甘油醋、硬脂 酸季戊四醇醋、硬脂酸山梨糖醇醋中的一種或一種W上混合物。所述的飽和控類及其氧化 物潤滑劑為石蠟、聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟和費托蠟中的一種或一種W上混合物。所述的加 工改性劑為丙締酸醋類共聚物ACR、聚α-甲基苯乙締樹脂PAMS中的一種或一種W上混合 物。所述的抗沖擊改性劑為氯化聚乙締CPE、甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚物MBS、 丙締臘-下二締-苯乙締共聚物ABS、乙締-醋酸乙締共聚物EVA、丙締酸系樹脂中的一種 或一種W上混合物。所述的填料為碳酸巧、硫酸領、滑石粉、陶±中的一種。
[0007]本發明的優點在于:在U-PVC管材生產中,引入一種新型環保的有機基復合熱穩 定劑,相對于傳統有毒有害的其它熱穩定劑,不僅消除了U-PVC管材可能存在危害人體健 康和污染環境的隱患,而且賦予物料出色的加工熱穩定性和流動性,有效提高了生產效率; 此外,在保證其它的原料和助劑衛生安全之外,還對配方進行精屯、設計,使U-PVC管材擁有 優異的物理機械性能和耐候性,W及長久的使用壽命。因此,本發明突出性的進步在于:在 管材生產中,全面采用環保型的原材料,杜絕加入有毒有害的物質,并進行科學的配方設 計,使生產出U-PVC管材具備無毒、無污染、低成本、高性能的特點,且同時可W在給水和排 水領域應用。
[0008] 下面結合實施例對本發明做進一步描述。
【具體實施方式】
[0009] 實施例1 PVCSG-5 :100 份; 有機基熱穩定劑:1.2份 硬脂酸巧:1.2份; 氧化聚乙締蠟:0.2份; 費托蠟SPC-95 :0. 4份; ACRPA-20 :1. 3 份; CPE135A:5. 0 份; 鐵白粉:2.2份; 活化碳酸巧:30份; 制備方法具體包括如下步驟: (1) 將20%的6-氨基-1,3-二甲基脈喀晚、10%Ξ徑基氨基甲燒、12%二亞憐酸季戊四 醇二硬脂醇醋、12%硬質酷苯甲酯甲燒、20% 4A沸石、16%環氧硬脂酸下醋、5%抗氧劑168、5〇/〇 邸G-766加入高低速混合機組中,混合3~5分鐘,制備得到有機基熱穩定劑,備用; (2) 稱取PVCSG-5 100份、有機基熱穩定劑1. 2份、硬脂酸巧1. 2份、氧化聚乙締蠟0. 2 份、費托蠟SPC-95 0. 4份、ACRPA-20 1. 3份、CPE135A5. 0份、活化碳酸巧30份、鐵白粉 2. 2份,投入高低速混合機組中,高速熱拌10分鐘,溫度達到135°C時,轉入低速冷拌,溫度 降至50°C出料,得PVC混配料; (3) 將步驟(2)所得的混配料,加入到錐形雙螺桿擠出機擠出成型成公稱外徑為110mm (壁厚3. 2mm)的U-PVC排水管材。
[0010] 對比實施例1 PVCSG-5 :100 份; 復合鉛熱穩定劑FJ-304B:3. 5份; 硬脂酸:〇. 3份; 聚乙締蠟:0.4份; ACRPA-20 :1. 5 份; CPE135A:3. 5 份; 鐵白粉:2.2份; 活化碳酸巧:30份; 制備方法具體包括如下步驟: (1) 按對比實施例1中的比例稱取原料,投入高低速混合機組中,高速熱拌10分鐘,溫 度達到135°C時,轉入低速冷拌,溫度降至50°C出料,得PVC混配料; (2) 將步驟(1)所得的混配料,加入到錐形雙螺桿擠出機擠出成型成公稱外徑為110mm 避厚3. 2mm)的U-PVC排水管材,其中所使用的擠出機及相應的溫度設置與實施例1相同。
[0011] 依據相應的國家標準,分別對實施例1和對比例1進行流變性能、耐候性能和物理 機械性能測試,測試結果如表1所示。綜合比較可知,實施例1與對比實施例1相比,具有 W下幾個優勢:1、配合體系中,所使用的穩定體系、潤滑體系、填充體系、改性體系、耐老化 體系等皆為無毒、無污染,更加安全環保,可確保人體和環境不受任何侵害;2、管材的加工 熱穩定性、流動性、物理性能、耐候性有顯著的提高。
[001引 實施例2 PVCSG-5 :100 份; 有機基熱穩定劑KS-318A:1.8份; 硬脂酸巧:0.6份; 氧化聚乙締蠟:0.3份; 硬脂酸季戊四醇醋:0.8份; ACRPA-20 :1.6份; 鐵白粉:2. 5份; 活化碳酸巧:12份; 制備方法具體包括如下步驟: (1) 將由25%6-氨基-1,3-二甲基脈喀晚,12%Ξ徑基氨基