一種塑料管材及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種塑料管材及其制備方法，它由下列重量份的原料配制加工而成：10-150份PVC樹脂、2-3份鈣鋅穩定劑、1-3份鈦白粉、2-3份氫氧化鋁、1-2份石墨烯微片、0.5-1份納米碳酸鈣、0.2-0.3份石蠟、0.1-0.3份抗紫外線劑。本發明該塑料管材的制備方法包括以下步驟：(1)按組成原料的重量份稱取上述各原料，先在100-110℃下的熱混機中熱混，再在30-40℃的冷混機中冷混；(2)將混合好的料送入螺桿擠出機，螺桿轉速為20～30r/min，料筒溫度150-175℃，模具溫度140-160℃，口模溫度150-210℃；(3)經模具擠出后，過定徑箱，真空冷卻定徑；（4）噴印標識定長切割；（5）檢驗包裝入庫。它具有成本低廉、安全可靠、阻燃性能好，能夠有效防止細菌在供水管道中滋生。
【專利說明】一種塑料管材及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種管材，尤其涉及一種塑料管材及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 以前，國內建筑用冷水管基本上采用鍍鋅鋼管，但據水質檢測數據表明，導致自來 水"紅水"或"黑水"水質惡化的主要原因是建筑用水管的銹飾問題嚴重。為保證供水質量， 建設部規定自2000年6月起，在建筑供水工程中禁止使用鍍鋅鋼管，可用塑料管、塑料金屬 復合管等。塑料管材作為化學建材的重要組成部分，以其優越的性能、衛生、環保、低耗等為 廣大用戶所廣泛接受，主要有UPVC排水管，UPVC給水管，鋁塑復合管，聚乙烯（PE)給水管 材等。塑料管材是高科技復合而成的化學建材，而化學建材是繼鋼材、木材、水泥之后，當代 新興的第四大類新型建筑材料。塑料管材與傳統的金屬管和水泥管相比，具有水流損失小、 節能、節材、保護生態、竣工便捷等優點，廣泛應用于建筑給排水、城鎮給排水以及燃氣管等 領域，成為新世紀城建管網的主力軍；又具有重量輕，一般僅為金屬管的1/6-1/10,有較好 的耐腐蝕性，抗沖擊和抗拉強度，塑料管內表面比鑄鐵管光滑的多、摩擦系數小、流體阻力 小、可降低輸水能耗5%以上，綜合節能好，制造能耗又降低75%，運輸方便，安裝簡單，使用 壽命長達30-50年。塑料管材與傳統的鑄鐵管、鍍鋅鋼管、水泥管等管道相比，具有節能節 材、環保、輕質高強、耐腐蝕、內壁光滑不結垢、施工和維修簡便、使用壽命長等優點，廣泛應 用于建筑給排水、城鄉給排水、城市燃氣、電力和光纜護套、工業流體輸送、農業灌溉等建筑 業、市政、工業和農業領域。近年來，生活飲用水質量問題逐漸被人們所重視。目前市場上 的飲用水供水管材多為普通塑料管材，雖然能夠達到衛生和健康的基本要求，但對水質中 存在的細菌既不能抑制其生長，也不能將其殺滅，并且在經過長期使用后，管材內表面會附 著、滋生微生物，當管道中水流緩慢或水暫時存留時，細菌會附著在管壁并經過一段時期的 繁殖可形成一層菌膜，從而導致水質下降。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題在于提供一種成本低廉、安全可靠、阻燃性能好，能夠在 供水管道中有效防止細菌滋生的塑料管材。
[0004] 為解決上述問題，本發明提供了一種塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成： 10-150份PVC樹脂、2-3份鈣鋅穩定劑、1-3份鈦白粉、2-3份氫氧化鋁、1-2份石墨烯微 片、0. 5-1份納米碳酸鈣、0. 2-0. 3份石蠟、0. 1-0. 3份抗紫外線劑。
[0005] 本發明還提供了該塑料管材的制備方法，包括以下步驟：（1)按組成原料的重量 份稱取上述各原料，先在100-1KTC下的熱混機中熱混，再在30-40°C的冷混機中冷混；（2) 將混合好的料送入螺桿擠出機，螺桿轉速為20?30r/min，料筒溫度150-175°C，模具溫 度140-160°C，口模溫度150-2KTC;(3)經模具擠出后，過定徑箱，真空冷卻定徑；（4)噴印 標識定長切割；（5)檢驗包裝入庫。
[0006] 本發明中各原料組分：PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物，分子之間有較強的 作用力，是一個堅硬而脆的材魁;抗沖擊強度較低。相對其他的塑料而言PVC的耐老化性能 優良，沖擊強度和韌性較高，價格低廉，適合做排水管等各種建筑用管材。鈣鋅穩定劑通常 分為：固體鈣鋅穩定劑與液體鈣鋅穩定劑。鈣鋅穩定劑由鈣鹽、鋅鹽、潤滑劑、抗氧劑等為 主要組分采用特殊復合工藝而合成。它不但可以取代鉛鎘鹽類和有機錫類等有毒穩定劑， 而且具有相當好的熱穩定性、光穩定性和透明性及著色力。實踐證明，在PVC樹脂制品中， 加工性能好，熱穩定作用相當于鉛鹽類穩定劑，是一種良好的無毒穩定劑。鈣鋅穩定劑外觀 主要呈白色粉狀、片狀、膏狀。鈣鋅復合熱穩定劑是一種環保高效多功能液體鈣鋅復合熱穩 定劑。熱穩定性和透明性優良，用于PVC制品時不會產生表面析出及遷移現象，與抗熱油、 環氧甲酯、環氧大豆油并用效果更佳。適用于PVC漿液加工，廣泛應用于搪塑、涂塑、浸塑等 PVC加工工藝。該產品不僅具有很好的相容性和對粘度的控制性，而且能提供很好的初期著 色性和保色性。該產品已證實是一種優良的熱穩定劑。相溶性好、揮發性低、遷移性小、抗 光性佳，適用于軟質管材、造粒、壓延膜、玩具、輸送帶、廣告布、壁紙等PVC制品行業。鈦白 粉為白色粉末。質地柔軟的無嗅無味的白色粉末，遮蓋力和著色力強，溶點1560?1580°C。 鈦白粉廣泛用作油漆、紙張、橡膠、塑料、搪瓷、玻璃、化妝品、油墨、水彩和油彩的顏料，還可 用于冶金、無線電、陶瓷、電焊條。氫氧化鋁是鋁的氫氧化物。是一種堿，由于又顯一定的酸 性，不溶于水和醇，能溶于無機酸和堿溶液。可以作為一種填充型阻燃劑，氫氧化鋁在無 機阻燃添加劑中的用量最大、應用最廣。單獨使用時，用量一般在40%?60%。氫氧化鋁作 為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發煙、不產生滴下物、不產生有毒氣體。適用于熱固性 塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料、礦用運輸帶、礦用導風筒涂覆布、膠管、地毯、橡皮襯墊、 PVC電線電纜料、電線電纜護套、建筑材料、阻尼膏、阻尼板、電子等，可賦予制品阻燃、消煙、 抗靜電等特性。石墨烯微片是指碳層數多于10層、厚度在5-100納米范圍內超薄的石墨烯 層狀堆積體。石墨烯微片保持了石墨原有的平面型碳六元環共軛晶體結構，具有優異的機 械強度、導電、導熱性能，以及良好的潤滑、耐高溫和抗腐蝕特性。石墨烯微片具有良好的導 熱性能，經改性后的PA66體現出良好的熱傳導性能。能提高塑膠的導熱及散熱性能，塑膠 導電及抗靜電改性，增強塑膠的強度，改善塑膠的耐磨、潤滑性能及耐腐蝕性。納米碳酸鈣 又稱超微細碳酸鈣。標準的名稱即超細碳酸鈣。納米碳酸鈣應用最成熟的行業是塑料工業 主要應用于高檔塑料制品。可改善塑料母料的流變性，提高其成型性。用作塑料填料具有增 韌補強的作用，提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量，熱變形溫度和尺寸穩定性，同時還賦 予塑料滯熱性。其主要應用范圍：PVC型材，管材；PVC薄膜(壓延膜)的生產，造鞋業制造(如 PVC鞋底及裝飾用貼片）等。話合用于工稈塑料改件、PP、PE、PA、PC，。其應用特性：由于 活性納米碳酸鈣表面親油疏水，與樹脂相容性好，能有效提高或調節制品的剛、韌性、光潔 度以及彎曲強度；改善加工性能，改善制品的流變性能、尺寸穩定性能、耐熱穩定性具有填 充及增強、增韌的作用，能取代部分價格昂貴的填充料及助劑，減少樹脂的用量，從而降低 產品生產成本，提高市場競爭力。石蠟是固態高級烷烴混合物的俗名，可由天然或人造石油 的含蠟餾分用冷榨或溶劑脫蠟、發汗等方法制得，為白色、無味的蠟狀固體，碳原子數約為 18?30。一般分為全精煉石蠟、半精煉石蠟和粗石蠟三種。石蠟用途廣泛，將紙張浸入石 蠟后可制取有良好防水性能的蠟紙；石蠟加入棉紗后，可使紡織品柔軟、光滑而有彈性。液 體石蠟的種類很多，其潤滑效果也各不相同。在擠出加工中初期潤滑效果良好，熱穩定性也 較好。但因相溶性差，用量過多時制品易發粘。聚乙烯蠟指分子量為1500-25000的低分子 量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚么遙。其呈顆粒狀、白色粉末、塊狀以及乳白色蠟狀。具 有優良的流動性、電性能、脫模性。抗紫外線劑主要用途：可有效地吸收波長為270-380納 米的紫外光，主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不飽和樹脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚 乙烯、ABS樹脂、環氧樹脂和纖維素樹脂等；特別適用于無色透明和淺色制品中；為強吸收 力，高性能紫外線吸收劑。其突出特點：超強的紫外線吸收能力；有效防止紫外線對皮膚的 傷害及致癌性，大幅度提高產品的抗老化性能。幾乎不吸收可見光，是無色透明和淺色制 品的首選紫外線吸收劑；不易燃、不腐蝕、貯存穩定性好；和多種高聚物相容性良好，兼具 長效抗氧、抗黃變作用性能，可與一般抗氧劑并用具有極高的安全性。
[0007] 與現有技術相比，本發明取得的有益效果是：該塑料管材由于采用了抗紫外線劑 能提高耐老化性能，阻燃劑的應用能使阻燃性能更好，能提高材料的分解溫度和燃燒殘留 率，并有效地抑制聚氯乙烯主鏈裂解，增強材料的熱穩定性，鈣鋅穩定劑應用不僅提高了產 品的衛生性能，而且降低了生產成本，由于該塑料管材具有光滑的內壁、超低的摩擦系數極 難使污物附著，從而有效改善水質。它具有成本低廉、安全可靠、阻燃性能好，能夠有效防止 細菌在供水管道中滋生。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0009] 實施例1:一種塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成：10份PVC樹脂、2份鈣 鋅穩定劑、1份鈦白粉、2份氫氧化鋁、1份石墨烯微片、0. 5份納米碳酸鈣、0. 2份石蠟、0. 1 份抗紫外線劑。
[0010] 該塑料管材的制備方法，包括以下步驟：（1)按組成原料的重量份稱取上述各原 料，先在100-1KTC下的熱混機中熱混，再在30-40°C的冷混機中冷混；（2)將混合好的料送 入螺桿擠出機，螺桿轉速為20?30r/min，料筒溫度150-175°C，模具溫度140-160°C，口 模溫度150-2KTC; (3)經模具擠出后，過定徑箱，真空冷卻定徑；（4)噴印標識定長切割； (5)檢驗包裝入庫。
[0011] 該方法制成的塑料管材的檢驗結果如下：
【權利要求】
1. 一種塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成：10-150份PVC樹脂、2-3份鈣鋅 穩定劑、1_3份鈦白粉、2-3份氫氧化錯、1-2份石墨烯微片、0. 5_1份納米碳酸|丐、0. 2-0. 3 份石蠟、0.1-0. 3份抗紫外線劑。
2. 如權利要求1所述的塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成：10份PVC樹脂、2 份鈣鋅穩定劑、1份鈦白粉、2份氫氧化鋁、1份石墨烯微片、0. 5份納米碳酸鈣、0. 2份石蠟、 〇. 1份抗紫外線劑。
3. 如權利要求1所述的塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成：80份PVC樹脂、 2. 5份鈣鋅穩定劑、2份鈦白粉、2. 5份氫氧化鋁、1. 5份石墨烯微片、0. 75份納米碳酸鈣、 0. 25份石蠟、0. 2份抗紫外線劑。
4. 如權利要求1所述的塑料管材，它由下列重量份的原料制備而成：150份PVC樹脂、 3份鈣鋅穩定劑、3份鈦白粉、3份氫氧化鋁、2份石墨烯微片、1份納米碳酸鈣、0.3份石 蠟、0.3份抗紫外線劑。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的塑料管材的制備方法，包括以下步驟：（1)按 組成原料的重量份稱取上述各原料，先在l〇〇-ll〇°C下的熱混機中熱混，再在30-40°C的 冷混機中冷混；（2)將混合好的料送入螺桿擠出機，螺桿轉速為20?30r/min，料筒溫度 150-175°C，模具溫度140-160°C，口模溫度150-2KTC ;(3)經模具擠出后，過定徑箱，真空 冷卻定徑；（4)噴印標識定長切割；（5)檢驗包裝入庫。
【文檔編號】F16L9/127GK104405963SQ201410666351
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】蔣彥濤, 李小朋 申請人:河南中噴天潤實業有限公司