一種納米二氧化硅增韌pvc波紋管及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本申請屬于PVC波紋管材料領域，尤其涉及一種納米二氧化硅增韌PVC波紋管及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚氯乙稀，英文簡稱PVC(Polyvinylchloride)，是氯乙稀單體(vinyl chloridemonomer，簡稱VCM)在過氧化物、偶氮化合物等引發劑;或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。
[0003]工業生產的PVC分子量一般在5萬?11萬范圍內，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加;無固定熔點，80?85°C開始軟化，130°C變為粘彈態，160?180°C開始轉變為粘流態;有較好的機械性能，抗張強度60MPa左右，沖擊強度5?10kJ/m2;有優異的介電性能。
[0004]PVC曾是世界上產量最大的通用塑料，應用非常廣泛。在建筑材料、工業制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用。
[0005]PVC在19世紀被發現過兩次，一次是Henri Victor Regnault在1835年，另一次是Eugen Baumann在1872年發現的。兩次機會中，這種聚合物都出現在被放置在太陽光底下的氯乙稀的燒杯中，成為白色固體。20世紀初，俄國化學家I van Ostromis Iensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學家Fritz Klatte同時嘗試將PVC用于商業用途，但困難的是如何加工這種堅硬的，有時脆性的的聚合物。。
[0006]聚氯乙烯塑料制品應用非常廣泛，但在七十年代中期，人們認識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴重的致癌物質，無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發展。不過人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM，使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于lOppm，達到衛生級樹脂要求，擴大了聚氯乙烯的應用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm，加工后殘留的VCM極少。對人體基本無害，可用作食品藥包裝和兒童玩具等。
[0007]根據應用范圍的不同，PVC可分為:通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹月旨。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂;交聯PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯劑聚合而成的樹脂。
[0008]聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業各式各樣產品:電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家倶、掛飾、滾輪、喉管、玩具(如有名的意大利“Rody”跳跳馬)、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構成，設計一種強度高、耐沖擊的納米二氧化硅增韌PVC波紋管及其制備方法是非常必要的。
[0009]納米二氧化娃(英文名稱nano-silicon d1xide)是一種無機化工材料，俗稱白炭黑。由于是超細納米級，尺寸范圍在I?lOOnm，因此具有許多獨特的性質，如具有對抗紫外線的光學性能，能提高其他材料抗老化、強度和耐化學性能。用途非常廣泛。納米級二氧化硅為無定形白色粉末，無毒、無味、無污染，微結構為球形，呈絮狀和網狀的準顆粒結構，分子式和結構式為Si02，不溶于水。
【發明內容】
[0010]解決的技術問題:
本申請針對上述技術問題，提供一種納米二氧化硅增韌PVC波紋管及其制備方法，解決現有PVC波紋管拉伸強度低、沖擊強度低、彎曲強度低等技術問題。
[0011]技術方案:
一種納米二氧化硅增韌PVC波紋管，所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的原料按重量份數配比如下:PVClOO份;納米二氧化硅1-20份;納米碳酸鈣1-5份;鈦白粉2-8份;CPE8-12份；ACR5-25份;EVAl 1-15份;PS粒子2_6份;石蠟0.5_2.5份;抗氧劑1010為0.5-4.5份;硫醇銻3-7份;硬脂酸鉛4-8份。
[0012]作為本發明的一種優選技術方案:所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的原料按重量份數配比如下:PVC100份;納米二氧化硅5-15份;納米碳酸鈣2-4份;鈦白粉3_7份;CPE9-11份;ACR10-20份;EVA12-14份;PS粒子3-5份;石蠟1-2份;抗氧劑1010為1.5-3.5份;硫醇銻4-6份;硬脂酸鉛5-7份。
[0013]作為本發明的一種優選技術方案:所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的原料按重量份數配比如下:PVC100份;納米二氧化硅5份;納米碳酸鈣2份;鈦白粉3份;CPE9份;ACRlO份;EVA12份;PS粒子3份;石蠟I份;抗氧劑1010為1.5份;硫醇銻4份;硬脂酸鉛5份。
[0014]作為本發明的一種優選技術方案:所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的原料按重量份數配比如下:PVC100份；納米二氧化硅15份；納米碳酸鈣4份;鈦白粉7份；CPEll份；ACR20份;EVAl 4份;PS粒子5份;石蠟2份;抗氧劑11為3.5份;硫醇銻6份;硬脂酸鉛7份。
[0015]作為本發明的一種優選技術方案:所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的原料按重量份數配比如下:PVC100份；納米二氧化硅10份；納米碳酸鈣3份;鈦白粉5份；CPElO份；ACRl 5份;EVAl 3份;PS粒子4份;石蠟1.5份;抗氧劑11為2.5份;硫醇銻5份;硬脂酸鉛6份。
[0016]作為本發明的一種優選技術方案:所述納米二氧化硅增韌PVC波紋管的制備方法，包括如下步驟:
第一步:按照重量份數配比稱取PVC、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、鈦白粉、CPE、ACR、EVA、PS粒子、CPE、抗氧劑11、硬脂酸鉛和硫醇銻；
第二步:將納米二氧化硅和納米碳酸鈣投入裝有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至40-600C，攪拌5-25min，加入CPE和PS粒子，加熱至 100-120 °C，以300_500r/min轉速攪拌10-30min后加入PVC和其剩余原料，在80-100°C下混合30-70min，混合速度為100-120r/min;
第三步:混合均勻后投入雙螺桿擠出機，料筒溫度150-160°(:、155-165°(:、160-170°(:、165-175°(:、170-180°(:，螺桿溫度170-180°(:，機頭溫度170-180°(:、175-185°(:、180-190°(:、185-195°C、190-200°C，螺桿轉速 14-18r/min，投料轉速30-40 r/min，最后在 175_195°C和20-30MPa壓力下壓制成型。
有益效果: 本發明所述一種納米二氧化硅增韌PVC波紋管及其制備方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:1、產品強度高，拉伸強度80-100MPa，拉伸模量3800-4000MPa，肖氏硬度75-85D;2、沖擊強度85-105kJ/m2，熱變形溫度85-105°C;3、彎曲強度105-145MPa，彎曲模量3.5_5GPa ； 4、斷裂伸長率175-200%，成本低廉，操作簡單，可以廣泛生產并不斷代替現有材料。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:
按照重量份數配比稱取PVC100份;納米二氧化硅I份;納米碳酸鈣I份;鈦白粉2份;CPE8份;ACR5份;EVAl I份;PS粒子2份;石蠟0.5份;抗氧劑1010為0.5份;硫醇銻3份;硬脂酸鉛4份。
[0018]將納米二氧化硅和納米碳酸鈣投入裝有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至40°C，攪拌5min，加入CPE和PS粒子，加熱至100°C，以300r/min轉速攪拌1min后加入PVC和其剩余原料，在80°C下混合30min，混合速度為100r/min。
[0019]混合均勻后投入雙螺桿擠出機，料筒溫度150°C、155°C、160°C、165°C、170°C，螺桿溫度 170°C，機頭溫度 170°C、175°C、180°C、185°C、190°C，螺桿轉速 14r/min，投料轉速30 r/min，最后在175°C和20MPa壓力下壓制成型。
[0020]產品強度高，拉伸強度80MPa，拉伸模量3800MPa，肖氏硬度75D;沖擊強度85kJ/m2，熱變形溫度85°C ；彎曲強度105MPa，彎曲模量3.5GPa;斷裂伸長率175%。
實施例2:
按照重量份數配比稱取PVClOO份；納米二氧化硅20份；納米碳酸鈣5份;鈦白粉8份；CPEl 2份;ACR25份;EVAl 5份;PS粒子6份;石蠟2.5份;抗氧劑1010為4.5份;硫醇銻7份;硬脂酸鉛8份。
[0021]將納米二氧化硅和納米碳酸鈣投入裝有攪拌器和溫度計