專利名稱：聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽復(fù)合管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽復(fù)合高性能管材及 其制備方法。
背景技術(shù)：
多年來，煤礦及礦山井下用的排水、通風(fēng)、壓風(fēng)、抽放瓦斯用管材均使用鋼管。由于煤 礦及礦山井下環(huán)境惡劣，有的濕度達(dá)到90%以上，鋼管材由于潮濕，存在著不耐腐蝕易生銹、 使用壽命短、需經(jīng)常維護(hù)、維修費用高等缺點，因此迫切需要新的材料來替代。自國家提倡 "以塑代鋼"以來，PVC管材己經(jīng)得到了逐步推廣。PVC管材作為一種新興的塑料管材，具有 許多金屬管材無法比擬的優(yōu)點質(zhì)輕價廉，安裝操作簡單，耐腐蝕，阻燃性好，在許多領(lǐng)域 己經(jīng)逐步替代金屬管材。但是，PVC是良好的絕緣體，表面電阻大。導(dǎo)電性能差，特別是在 煤礦、天然氣等易產(chǎn)生靜電的場合，會因靜電積聚而引起火災(zāi)或瓦斯爆炸，同時管道經(jīng)常受 到?jīng)_擊和碰撞，這就要求管材必須達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度，因此，阻燃、抗靜電PVC管材應(yīng)運 而生，如ZL96102654.5公開的煤礦井下抗靜電抗燃燒塑料管用組合物。阻燃、抗靜電PVC 管材與傳統(tǒng)PVC管材相比具有明顯的阻燃性和抗靜電性，從80年代初開始在西方發(fā)達(dá)國家的 礦山中已廣泛采用，目前我國也已開始推廣該管材。然而，實踐使用證明，阻燃、抗靜電PVC 管材在其物理性能如拉伸強(qiáng)度、不破壞縱向尺寸變化率上還沒有達(dá)到高性能的要求。
發(fā)明內(nèi)容
為了進(jìn)一步提高阻燃、抗靜電PVC管材的物理性能，本發(fā)明提供了一種聚氯乙烯層狀納 米硅酸鹽納米復(fù)合管材及其制備方法。
這種復(fù)合管材主要以聚氯乙烯樹脂為基材，通過加入層狀納米硅酸鹽提高復(fù)合材料的物
理性能，最終使使用此復(fù)合材料制成的管材達(dá)到高性能的標(biāo)準(zhǔn)，具體原料重量份組成為
聚氯乙烯樹脂100份
輕質(zhì)碳酸鈣1-10份
氯化聚乙烯樹脂8-16份
抗沖改性劑ACR或MBS1-20份
導(dǎo)電炭黑l-20份
層狀硅酸鹽納米材料0.1-20份
各種潤滑劑及增塑劑1-8份
加熱定型劑2-8份
上述材料以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)材料，通過加入輕質(zhì)碳酸鈣提高基材的硬度；通過加入 抗沖改性劑ACR或MBS提高基材的抗沖擊性，加入氯化聚乙烯也用作聚氯乙烯的抗沖改性劑； 通過加入導(dǎo)電炭黑可提高基材的抗靜電性；而由于層狀納米硅酸鹽材料具有優(yōu)異的熱學(xué)性能、 力學(xué)性能、阻燃性能和氣體阻隔性能等，通過加入它可顯著提高復(fù)合材料的阻燃、抗靜電和 拉伸強(qiáng)度、縱向尺寸變化率等性能。
上述用量混合后，經(jīng)髙速捏合機(jī)加熱(溫度為75'C 120'C)捏合，捏合溫度為75'C 120'C，然后將原料冷混至低于4(TC并用擠出機(jī)擠塑成型而制成通風(fēng)管及輸水管等。
本發(fā)明所述聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽納米復(fù)合管材具有如下效果或優(yōu)點
本管材的各項性能超過了 MT558. 2-2005標(biāo)準(zhǔn)要求，性能經(jīng)檢測拉伸強(qiáng)度可達(dá)到^40 Mpa、 縱向尺寸變化率可達(dá)到±2.3%,完全可替代現(xiàn)有的阻燃、抗靜電PVC管材，可廣泛用于煤礦、 油田等領(lǐng)域。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā) 明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不局限其范圍。
實施例1:該聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽納米復(fù)合管材按原料重量分組成為
聚氯乙烯樹脂100份
輕質(zhì)碳酸鈣10份
氯化聚乙烯樹脂)15份
抗沖改性劑ACR16份
導(dǎo)電炭黑10份
層狀硅酸鹽納米材料6份
各種潤滑劑及增塑劑8份
加熱定型劑7份
按照上述配方混合后，經(jīng)高速捏合機(jī)加熱捏合，捏合溫度為75'C，然后將原料冷混至溫 度低于40'C，最后用擠出機(jī)擠塑成型，加工成管材。
實施例2:該聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽納米復(fù)合管材按原料重量分組成為
聚氯乙烯樹脂100份
輕質(zhì)碳酸鈣2份
氯化聚乙烯樹脂8份
抗沖改性劑MBS2份
導(dǎo)電炭黑5份
層狀硅酸鹽納米材料l份
各種潤滑劑及增塑劑2份
加熱定型劑3份
按照上述配方混合后，經(jīng)高速捏合機(jī)加熱捏合，捏合溫度為12(TC，然后將原料冷混至 溫度低于40'C，最后用擠出機(jī)擠塑成型，加工成管材。
權(quán)利要求
1、一種聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽復(fù)合管材，其特征在于按原料重量份組成為聚氯乙烯樹脂 100份輕質(zhì)碳酸鈣1-10份氯化聚乙烯樹脂8-16份抗沖改性劑ACR或MBS1-20份導(dǎo)電炭黑 1-20份層狀硅酸鹽納米材料0.1-20份各種潤滑劑及增塑劑1-8份加熱定型劑2-8份。
2、權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽復(fù)合管材的制備方法，其特征在于包括以下步 驟① 按照配方組成稱取各種原料，將各種原料加入高速捏合機(jī)加熱捏合，捏合溫度為75 。C 120。C;② 然后將原料冷混至溫度低于40°C;③ 將混合料用擠出機(jī)擠塑成型，最后加工成管材。聚氯乙烯樹脂 輕質(zhì)碳酸鈣 氯化聚乙烯樹脂 抗沖改性劑ACR或MBS 導(dǎo)電炭黑層狀硅酸鹽納米材料 各種潤滑劑及增塑劑 加熱定型劑100份 1-10份 8-16份 1-20份 1-20份 0. 1-20份 1-8份 2-8份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯層狀納米硅酸鹽復(fù)合管材及其制備方法，它主要以聚氯乙烯為基材，通過加入一定比例的層狀納米硅酸鹽、輕質(zhì)碳酸鈣、CPE、耐沖ACR或MBS、導(dǎo)電炭黑、各種潤滑劑及增塑劑、加熱定型劑等材料組成復(fù)合物，然后經(jīng)高速捏合機(jī)加熱捏合，捏合溫度為75℃～120℃，然后將原料冷混至低于40℃并用擠出機(jī)擠塑成型而制成具有阻燃、抗靜電的通風(fēng)管、輸水管、輸油管等。本發(fā)明的管材其各項性能超過了MT558.2-2005標(biāo)準(zhǔn)要求，其性能經(jīng)檢測拉伸強(qiáng)度可達(dá)到≥40MPa、縱向尺寸變化率可達(dá)到±2.3％，可廣泛用于煤礦、油田等領(lǐng)域，完全可替代現(xiàn)有的阻燃、抗靜電聚氯乙烯管材。
文檔編號B29C47/00GK101348593SQ200810138418
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者生壽齋 申請人:青島高科塑膠研究開發(fā)中心