一种环保耐磨抗压PVC管件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保耐磨抗压PVC管件及其制备方法，所述管件由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：PVC树脂80‑110份、丙烯酸树脂30‑45份、MBS树脂8‑15份、改性镀镍玻璃微珠3‑6份、改性凹凸棒石1.5‑3份、氧化聚乙烯蜡1‑4份、硬脂酸1‑3份、硫醇甲基锡1‑2份、增塑剂4‑10份以及抗氧化剂0.5‑1.2份。与现有技术相比，本发明专利技术PVC管件兼具良好刚性和韧性，不易脆裂，具有优异耐磨性和耐冲击性，制备方法简单，可控性好，成材率高，可实现稳定连续生产，制得的管件经久耐磨，抗压性能突出，有利于大规模工业化生产。

An environmentally friendly wear-resistant and compressive PVC pipe fittings and its preparation method

The invention relates to an environment-friendly, wear-resistant and compressive PVC pipe and a preparation method thereof. The pipe is prepared from raw materials including 80 110 copies of PVC resin, 30 45 copies of acrylic resin, 8 15 copies of MBS resin, 3 6 copies of modified nickel-plated glass beads, 1.5 3 copies of modified attapulgite, 1 4 copies of oxidized polyvinyl wax, 1 3 copies of stearic acid, 1 3 copies of mercaptan methyl tin Two copies, plasticizer 4 10 copies and antioxidant 0.5 1.2 copies. Compared with the existing technology, the PVC pipe fittings of the invention have good rigidity and toughness, not easy to crack, excellent wear resistance and impact resistance, simple preparation method, good controllability, high yield, stable continuous production, durable wear resistance and outstanding compressive performance, and are conducive to large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种环保耐磨抗压PVC管件及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种环保硬质耐热PVC管件及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC）管件具有质轻、耐腐蚀、阻燃、绝缘性能好、价格低廉、使用寿命长等优点，已被广泛应用于家庭室内装修和建筑工程水电安装中。然而，现今市场上的PVC管件往往存在硬度小、不耐磨的技术问题，使用一段时间后PVC管件经常出现破损破裂的现象，这也极大限制了PVC管件的应用。而为了改善PVC管件的耐磨性以及抗压性能，传统的配方中，大多采用沉淀碳酸钙作为填充体系，但沉淀碳酸钙与PVC树脂的相容性较差，并没有明显的增强作用，而且刚性补足。而PVC管件的抗压性能与材料的刚性正相关，采用沉淀碳酸钙填充PVC材料而制成的PVC管件（例如，电工套管）的抗压性能较差，同时沉淀碳酸钙对用于加工材料的机械设备的磨损也非常严重。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种环保无毒，兼具良好刚性和韧性，不易脆裂，具有优异耐磨性和耐冲击性的环保耐磨抗压PVC管件及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种环保耐磨抗压PVC管件，该管件由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：PVC树脂80-110份、丙烯酸树脂30-45份、MBS树脂8-15份、改性镀镍玻璃微珠3-6份、改性凹凸棒石1.5-3份、氧化聚乙烯蜡1-4份、硬脂酸1-3份、硫醇甲基锡1-2份、增塑剂4-10份以及抗氧化剂0.5-1.2份。所述的PVC树脂的平均聚合度为1000-2500。所述的改性镀镍玻璃微珠的形状为不规则的多面体。优选的，所述的改性镀镍玻璃微珠的粒度为过800目筛达95%。所述的改性镀镍玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：步骤（S1）：将柠檬酸、丁二酸钠、乙酸钠和氢氧化钠溶解在去离子水中，加热至75-80℃，将玻璃微珠分散在溶液中，搅拌条件下等速分别滴加硫酸镍和水合肼溶液，pH值控制为11，反应至镀液中无气泡生成时，水洗至溶液体系呈中性，过滤得到镀镍玻璃微珠；步骤（S2）：向异丙醇中加入其质量的33%的钛酸酯偶联剂，混合后制得钛酸酯偶联剂异丙醇溶液，然后将混合后制得钛酸酯偶联剂异丙醇溶液与聚乙烯醇按质量比为1:0.16进行混合，制得第一改性溶液；步骤（S3）：向乙醇中加入其质量的20-25%的丙烯酸树脂，溶解混合，制得第二改性溶液；步骤（S4）：将步骤（SA）制得的镀镍玻璃微珠分散于第一改性溶液中，于25℃下以1400-1600r/min高速搅拌2-3h；过滤保留固体，再分散于第二改性溶液中，于35℃下以400-600r/min低速搅拌3-4h；过滤，用稀酸洗涤固体去除杂质，后水洗至溶液体系呈中性，过滤，并于50-60℃下真空干燥，即制得改性镀镍玻璃微珠。步骤（S1）去离子水中所述的柠檬酸、丁二酸钠、乙酸钠和氢氧化钠的质量浓度分别为30-40g/L、8-10g/L、30-35g/L、20-26g/L，所述的硫酸镍和水合肼的质量浓度分别为200-240g/L、300-320ml/L；步骤（S2）中所述的钛酸酯偶联剂为螯合型钛酸酯偶联剂与配位型钛酸酯偶联剂按质量比为1:0.2-0.4混合而成；步骤（S4）中所述的稀酸为质量分数为10%的硫酸溶液。所述的改性凹凸棒石的粒度为过500目筛达98%，含水量≤1%，游离酸≤0.1%。所述的增塑剂为聚酯与环氧大豆油按质量比为3:1-2混合而成，所述的聚酯选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一种。所述的抗氧化剂包括抗氧剂264、抗氧剂300、抗氧剂1010、抗氧剂2246或抗氧剂1076中的一种或几种。一种环保耐磨抗压PVC管件的制备方法，该方法具体包括以下步骤：步骤（1）：按所述重量份称取原料，将PVC树脂、丙烯酸树脂、MBS树脂在120-135℃下高速搅拌混合均匀，保温5-10min，加入改性镀镍玻璃微珠，充分搅拌混合均匀，保温5-10min，再加入改性凹凸棒石，继续搅拌混合20-30min，待混合均匀后，即制得预混料A；步骤（2）：将步骤（1）制得的预混料A冷却至80-85℃，加入增塑剂、硫醇甲基锡、氧化聚乙烯蜡、抗氧化剂，搅拌混合30-40min，待混合均匀后，即制得预混料B；步骤（3）：将步骤（2）制得的预混料B加入挤出成型机中，加入硬脂酸，于168-175℃下，高速混合均匀后，挤出成型，后冷却至室温固化，即可。在上述本专利技术的制备方法中物料混合的共混设备可采用现有技术中所用的各种混料设备，如搅拌机、捏和机等。本专利技术制得的环保耐磨抗压PVC管件可以根据实际应用需求而制成多种形状，例如管套形状、拐口形状等。所述的环保耐磨抗压PVC管件可用于制备电工套管。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1）本专利技术配方摒弃了传统的碳酸钙作为增强填充材料，采用改性镀镍玻璃微珠与改性凹凸棒石复配，不仅可以改善材料体系的刚性，大大增强材料体系的耐磨性，而且由于其自身具有优异的耐高温性，还可起到阻燃的作用，同时有利于增强材料体系的热稳定性；2）本专利技术中改性镀镍玻璃微珠是采用钛酸酯偶联剂和聚乙烯醇对镀镍玻璃微珠进行联合改性，可在镀镍玻璃微珠表面接枝有机基团，可使镀镍玻璃微珠外表面包覆有一层丙烯酸树脂，不仅可使镀镍玻璃微珠之间具有很好的分散性以更好地分散在树脂体系中，而且通过包覆丙烯酸树脂可有效改善镀镍玻璃微珠的体型，使其成为不规则的多面体，不同于常规的球状或片状，其与树脂体系具有很好的相容性，在树脂体系中可起到表面润滑剂的作用，有助于改性凹凸棒石在树脂体系中的分散，同时还有利于改善PVC树脂、丙烯酸树脂及MBS树脂彼此相容性；3）本专利技术中增塑剂采用聚酯与环氧大豆油相复配，可显著改善材料体系的加工性能，同时环氧大豆油还可与氧化聚乙烯蜡共同起到内润滑的作用，可有效降低PVC加工过程中分子之间及其与加工设备之间的摩擦，从而改善树脂的流动性及其与金属模具的脱模性；4）本专利技术树脂体系以PVC树脂为主体，通过MBS树脂的加入则能有效提高PVC材料的抗冲性能，改善管件制品的韧性，可避免管件制品在使用和加工过程中易发生断裂的现象，大大改善管件制品的有效使用寿命以及使用的安全性能；5）本专利技术制备方法简单，可控性好，成材率高，可实现稳定连续生产，制得的管件兼具刚性和韧性，经久耐磨，并具有优异的热稳定性，且不易变形，抗压性能突出，有利于大规模工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1：本实施例环保耐磨抗压PVC管件，由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：PVC树脂86份、丙烯酸树脂32份、MBS树脂10份、改性镀镍玻璃微珠4份、改性凹凸棒石2份、氧化聚乙烯蜡2份、硬脂酸1份、硫醇甲基锡1.2份、增塑剂5份以及抗氧化剂0.8份。其中，PVC树脂的平均聚合度为1500。本实施例中，改性镀镍玻璃微珠的形状为不规则的多面体，并且改性镀镍玻璃微珠的粒度为过800目筛达95%，其制备方法包括以下步骤：步骤（S1）：将柠檬酸、丁二酸钠、乙酸钠和氢氧化钠溶解在去离子水中，加热至76℃，将玻璃微珠分散在溶液中，搅拌条件下等速分别滴加硫酸镍和水合肼溶液，pH值控制为11，反应至镀液中无气泡生成时，水洗至溶液体系呈中性，过滤得到镀镍玻璃微珠；步骤（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，该管件由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：PVC树脂80‑110份、丙烯酸树脂30‑45份、MBS树脂8‑15份、改性镀镍玻璃微珠3‑6份、改性凹凸棒石1.5‑3份、氧化聚乙烯蜡1‑4份、硬脂酸1‑3份、硫醇甲基锡1‑2份、增塑剂4‑10份以及抗氧化剂0.5‑1.2份。

【技术特征摘要】
1.一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，该管件由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：PVC树脂80-110份、丙烯酸树脂30-45份、MBS树脂8-15份、改性镀镍玻璃微珠3-6份、改性凹凸棒石1.5-3份、氧化聚乙烯蜡1-4份、硬脂酸1-3份、硫醇甲基锡1-2份、增塑剂4-10份以及抗氧化剂0.5-1.2份。2.根据权利要求1所述的一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，所述的PVC树脂的平均聚合度为1000-2500。3.根据权利要求1所述的一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，所述的改性镀镍玻璃微珠的形状为不规则的多面体。4.根据权利要求3所述的一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，所述的改性镀镍玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：步骤（S1）：将柠檬酸、丁二酸钠、乙酸钠和氢氧化钠溶解在去离子水中，加热至75-80℃，将玻璃微珠分散在溶液中，搅拌条件下等速分别滴加硫酸镍和水合肼溶液，pH值控制为11，反应至镀液中无气泡生成时，水洗至溶液体系呈中性，过滤得到镀镍玻璃微珠；步骤（S2）：向异丙醇中加入其质量的33%的钛酸酯偶联剂，混合后制得钛酸酯偶联剂异丙醇溶液，然后将混合后制得钛酸酯偶联剂异丙醇溶液与聚乙烯醇按质量比为1:0.16进行混合，制得第一改性溶液；步骤（S3）：向乙醇中加入其质量的20-25%的丙烯酸树脂，溶解混合，制得第二改性溶液；步骤（S4）：将步骤（SA）制得的镀镍玻璃微珠分散于第一改性溶液中，于25℃下以1400-1600r/min高速搅拌2-3h；过滤保留固体，再分散于第二改性溶液中，于35℃下以400-600r/min低速搅拌3-4h；过滤，用稀酸洗涤固体去除杂质，后水洗至溶液体系呈中性，过滤，并于50-60℃下真空干燥，即制得改性镀镍玻璃微珠。5.根据权利要求4所述的一种环保耐磨抗压PVC管件，其特征在于，步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文兵，杜治波，
申请(专利权)人：爱康企业集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31