高光泽高强韧PVC管材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高光泽高强韧PVC管材，按重量份数计，包括以下组分：PVC树脂90‑110份，稳定剂2‑6份，增韧剂0.5‑4份，纳米碳酸钙8‑14份，助剂3‑5份，二氧化钛1‑2份，荧光增白剂0.05‑0.5份。本发明专利技术所述产品具有高强韧性，良好的光泽度以及产品制造成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
高光泽高强韧PVC管材及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，特别涉及高光泽高强韧PVC管材及其制备方法。
技术介绍
PVC(聚氯乙烯)管材由于其价格低廉，使用方便而备受欢迎。为了改善其性能，工业上往往通过添加其他成分来提高其耐热性、韧性、抗冲击性、延展性等，可以显著提高其物理、化学性能。进一步使得PVC管材应用领域更加广泛，在日用品(如下水管)，建筑材料，地板砖，人造革，密封材料等领域。但是就现有技术而言，在改善PVC管材方面，高强度，高韧性的提升还远远不足，低温下，PVC管材易脆，高温时，PVC管材强度不够。这些不足很大程度上取决于对PVC的改性。因此，为了进一步扩大PVC管材的应用，需要采用更好的改性方法，提升管材的强度和韧性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供能显著改善PVC管材强度，韧性的技术方案。另外，本专利技术所述技术方案还能提高PVC管材的光泽度，降低生产成本。高光泽高强韧PVC管材，按重量份数计，包括以下组分：优选的，高光泽高强韧PVC管材，按重量份数计，包括以下组分：优选的，高光泽高强韧PVC管材，按重量份数计，包括以下组分：优选的，高光泽高强韧PVC管材，按重量份数计，包括以下组分：所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。优选的，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸钙锌中的至少一种。所述增韧剂由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯和/或丙烯酸酯橡胶制备得到(由淮坊天弘益华橡塑材料有限公司提供)，可选地，所述增韧剂由20-40份甲基丙烯酸甲酯、20-40份丁二烯、20-40份苯乙烯、5-15份丙烯酸酯橡胶通过常规共聚工艺制备得到。进一步地，所述纳米碳酸钙由以下成分制得：重质碳酸钙20-30份，纳米轻质碳酸钙60-70份，硬脂酸8-12份；其中所述重质碳酸钙的粒径为2000-3000目，优选2500目。进一步地，所述重质碳酸钙经过以下步骤活化处理，湿法处理：将重质碳酸钙加热并保持在50-70℃，然后将重质碳酸钙与三十二烷酸钠按95-105：0.1-1(优选150-250：1)的质量比混合，搅拌保持2-4小时后压滤、干燥形成活化重质碳酸钙。进一步地，所述纳米轻质碳酸钙经过以下步骤活化处理：将纳米轻质碳酸钙加热并保持在50-70℃，然后加入控制剂、二氧化碳和水，接着按纳米轻质碳酸钙：铝酸酯为95-105：0.1-1(优选150-250：1)的质量比加入铝酸酯，搅拌并保持温度在50-70℃，2-4小时后压滤、干燥形成活化纳米轻质碳酸钙；其中所述控制剂为烷氧基和/或硅氧烷类化合物，可以控制碳酸钙粒子形态为纺锤状。优选二氧化碳和水的用量过量。例如，将纳米轻质碳酸钙100份加热至60℃，然后自然冷却30分钟，再向纳米轻质碳酸钙中加入烷氧基和/或硅氧烷类化合物(优选烷氧基低分子聚硅氧烷，低分子聚硅氧烷分子量的分子量必须在1000以下，优选为800-700)0.22-0.3份，二氧化碳10-50份，水100-300份，搅拌，然后再加入铝酸酯0.1-1份，搅拌，并在60℃下保持3小时，再压滤，在压滤过程中连续补充二氧化碳，最后得到干燥的粒子，然后风选BET比表面积(表示1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面积)为22±3m2/g，粒径为10-100nm(优选50-90nm，进一步优选80nm)的粒子，即为活化纳米轻质碳酸钙；所述纳米碳酸钙采用表面包覆技术，具体制备过程为：先采用高速混料机(所用高速混料机为500升执行标准为HG/T4273-2011的标准化产品，高速混料机的温度参数设置为70-90℃保持1-5分钟，因为高速混料机一开始是以设备的最高速度混合，将温度提至设定温度后，转速下降的)将重质碳酸钙20-30份，纳米轻质碳酸钙60-70份，硬脂酸8-12份进行混合，通过粉体表面摩擦力自然升温至70-90℃保持1-5分钟(例如80℃保持2分钟)，之后进入低速混料机(所用低速混料机为500升执行标准为HG/T4273-2011的标准化产品，低速混料机没有转速参数，下降至常规就是相关的参数，所述高速混料机和低速混料机采用本领域常规方式运行)，低速混料机罐体采用水冷方式，使温度下降至常温保持2分钟，制得纳米碳酸钙。所述助剂也可称为100型助剂。进一步地，所述助剂由以下成分制得(按重量份数计)：氯化聚乙烯25-35份，三元乙丙橡胶8-12份，丙烯酸树脂12-18份，硬脂酸8-12份，蜡8-12份，纳米碳酸钙20-30份。优选地，所述蜡为PE蜡。助剂的制备：先采用高速混料机混合各原料，通过粉体表面摩擦力自然升温至70-90℃保持1-5分钟(例如80℃保持2分钟)，之后进入低速混料机，低速混料机罐体采用水冷方式，使温度下降常温，保持2分钟，制得助剂(100型助剂)。所述丙烯酸树脂以甲基丙烯酸甲酯为主体，由淮坊天弘益华橡塑材料有限公司提供。高光泽高强韧PVC管材的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将PVC树脂，稳定剂，增韧剂，纳米碳酸钙，助剂，二氧化钛，荧光增白剂用高速混料机进行混合，通过粉体表面摩擦力自然升温，温度维持在100-120℃之间1-5min(例如110℃保持2分钟)，然后转入低速混料机，冷却(采用水冷方式冷却低速混料机罐体)，温度降至50℃以下(例如40℃)后制得高光泽高强韧PVC管材原料；(2)高光泽高强韧PVC管材的制备：将步骤(1)制备得到的高光泽高强韧PVC管材原料通过高光泽塑料管材制备装置进行成型加工，制得具有一定尺寸和形状的高光泽高强韧PVC管材。步骤(2)中所述高光泽塑料管材制备装置包括用于使塑料管材初步成型的挤出模口、用于提高塑料管材光泽度的定径套以及用于塑料管材最终定型的冷却定型装置，所述定径套设置于冷却定型装置的前端，所述挤出模口设置于定径套的前端，所述定径套包括用于润滑塑料管材的喷涂有聚四氟乙烯的润滑面。进一步，所述定径套包括外环体和内环体，所述外环体的内表面为润滑面。外环体的内表面上喷涂聚四氟乙烯，在制作过程中，聚四氟乙烯可以对塑料管材的外表面起到润滑的作用，用以提高塑料管材的光泽度。进一步，所述定径套为黄铜定径套。由于聚四氟乙烯的导热系数比金属低，所以需要使用黄铜作为基底。进一步，所述冷却定型装置包括用于使塑料管材冷却的真空冷却水箱。真空冷却水箱可以使塑料管材冷却最终成型。进一步，所述冷却定型装置还包括用于塑料管材最终定型的第一定型套和第二定型套，所述第一定型套设置在真空冷却水箱前端，所述第二定型套设置在真空冷却水箱内部，所述第一定型套和第二定型套连接。第一定型套和第二定型套的作用均是使塑料管材最终定型，而将第二定型套设置在真空冷却水箱中可以保证塑料管材在冷却的同时依然持续定型。进一步，所述第一定型套、第二定型套均为黄铜镀铬定型套。活化2000-3000目(例如2000、2500、3000目)重质碳酸钙与活化纳米轻质碳酸钙进行一次表面包覆，使纳米碳酸钙物料均匀，用在产品上可以得到更好的分散性，同时也可以降低生产成本。所述活化纳米轻质碳酸钙与硬脂酸配合后，物料流动性会大大加强，同时碳酸钙硬度高，进入PVC分子链内部后，会对PVC成品产成补强作用，提升产品强度。常规目数的碳酸钙与PVC树脂的混合的只是简单混合，碳酸钙颗粒不会进入分子链内，所以产品质量会随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：3.根据权利要求1或2所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。4.根据权利要求1或2所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，所述增韧剂由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯和/或丙烯酸酯橡胶制备得到。5.根据权利要求1或2所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，所述纳米碳酸钙由以下成分制得：重质碳酸钙20-30份纳米轻质碳酸钙60-70份硬脂酸8-12份；其中所述重质碳酸钙的粒径为2000-3000目。6.根据权利要求5所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，所述重质碳酸钙经过以下步骤活化处理：将重质碳酸钙加热并保持在50-70℃，然后将重质碳酸钙与三十二烷酸钠按95-105:0.1-1的质量比混合，搅拌保持2-4小时后压滤、干燥形成活化重质碳酸钙。7.根据权利要求5所述的高光泽高强韧PVC管材，其特征在于，所述纳米轻质碳酸钙经过以下步骤活化处理：将纳米轻质碳酸钙加热并保持在50-70℃，然后加入控制剂、二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯德富，
申请(专利权)人：广东德塑科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44