一种微晶石墨改性PVC管道及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种微晶石墨改性PVC管道，包括以下原料组分：PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑，改性聚丙烯酸异丁酯由聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷反应制得，微晶石墨由木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂反应制得，改性酚醛树脂由酚醛树脂、羟甲基脲、N，N‑二亚硝基五次甲基四胺反应制得，改性炭黑由六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷反应制得。该发明专利技术具有优异的导热性、热稳定性、耐磨性、低游离氯、冲击强度、填料分散性、阻燃性、力学性能、耐老化性、耐氧化性等优势。

Microcrystalline graphite modified PVC pipe and preparation method thereof

The invention relates to a microcrystalline graphite modified PVC pipeline includes the following components: PVC, modified polyacrylic acid isobutyl ester, sodium borohydride, methyl formate, polyurethane resin, cashew phenol, microcrystalline graphite, modified carbon black modified polyacrylic acid isobutyl ester by polyacrylic acid isobutyl, polycarbonate, three four ethylene amine, polyacrylic acid and 3 aminopropyltriethoxysilane reaction system, microcrystalline graphite by wood powder, ammonium oxalate, straw powder and modified phenolic resin was prepared, phenolic resin modified by phenolic resin, methylolurea, N, N two nitrite based five methyl amine four reaction system, modified carbon black by six sodium hexametaphosphate, carbon black, hydrogen peroxide, sodium hydroxide, water and epichlorohydrin was prepared. The invention has the advantages of excellent thermal conductivity, thermal stability, abrasion resistance, low free chlorine, impact strength, filler dispersion, flame retardance, mechanical property, ageing resistance, oxidation resistance, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种微晶石墨改性PVC管道及其制备方法
该专利技术涉及一种微晶石墨改性PVC管道及其制备方法。
技术介绍
PVC管具有优异的粘接性能、耐腐蚀性、流体阻力小、水密性、防咬啮、价格低等优势。PVC塑料管道广泛应用于市政给排水、工业给排水、民用给排水、灌溉、植被浇水、化工和生活废水、化学品、加热液和冷却液、食品、超纯液体、泥浆、气体、压缩空气和真空系统等领域。目前，PVC改性材料在导热性、热稳定性、耐磨性、低游离氯、冲击强度、填料分散性、阻燃性、力学性能、耐老化性、耐氧化性等性能需要进一步提升。该专利技术采用PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑等原料通过基础工艺，制备了微晶石墨改性PVC管道，该方法制备的微晶石墨改性PVC管道具有优异的导热性、热稳定性、耐磨性、低游离氯、冲击强度、填料分散性、阻燃性、力学性能、耐老化性、耐氧化性等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种微晶石墨改性PVC管道的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的管道具有优异的导热性、热稳定性、耐磨性、低游离氯、冲击强度、填料分散性、阻燃性、力学性能、耐老化性、耐氧化性等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种微晶石墨改性PVC管道及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷按照份数比为10：105～140：17～25：1～5：2～9：12～25加入到反应釜中，搅拌速度为46～63r/min，维持体系温度51～68℃条件下反应1～3h，于70℃、-0.08MPa减压蒸馏2h，得到改性炭黑；(2)、将酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺按照份数比100：2～20：10～17加入到反应釜中，反应温度为20～35℃，搅拌速度为35～40r/min反应0.2～0.8h，得到改性酚醛树脂；(3)、将木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂按照份数比100：90～120：70～95：18～32加入到反应釜中，反应温度为85～120℃，搅拌速度为38～50r/min反应0.3～0.8h，将物料于200℃热处理2h，于400℃热处理2h，于600℃热处理2h，于800℃热处理2h，于1000℃热处理2h，得到微晶石墨；(4)、将聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷按照份数比100：20～27：7～18：6～12：2～5加入到反应釜中，反应温度为55～70℃，搅拌速度为45～60r/min反应0.5～1h，得到改性聚丙烯酸异丁酯；(5)、将PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑按照份数比100：10～21：5～10：11～23：13～26：8～15：7～17：1～6加入到开炼机中，用开炼机在温度150～210℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度150～210℃挤出造粒，即得到微晶石墨改性PVC管道。该专利技术所述的微晶石墨改性PVC管道的制备方法，包括下列步骤：(1)、将六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷按照份数比为10：105～140：17～25：1～5：2～9：12～25加入到反应釜中，搅拌速度为46～63r/min，维持体系温度51～68℃条件下反应1～3h，于70℃、-0.08MPa减压蒸馏2h，得到改性炭黑；所述的六偏磷酸钠的目的为了提高炭黑的分散性和稳定性，所述的过氧化氢和环氧氯丙烷的目的为了修饰炭黑表面。(2)、将酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺按照份数比100：2～20：10～17加入到反应釜中，反应温度为20～35℃，搅拌速度为35～40r/min反应0.2～0.8h，得到改性酚醛树脂；所述的N，N-二亚硝基五次甲基四胺的目的为了提高酚醛树脂的发泡率。(3)、将木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂按照份数比100：90～120：70～95：18～32加入到反应釜中，反应温度为85～120℃，搅拌速度为38～50r/min反应0.3～0.8h，将物料于200℃热处理2h，于400℃热处理2h，于600℃热处理2h，于800℃热处理2h，于1000℃热处理2h，得到微晶石墨；所述的草酸铵的目的为了木粉、秸秆粉和改性酚醛树脂的孔隙率，保证原料充分炭化。(4)、将聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷按照份数比100：20～27：7～18：6～12：2～5加入到反应釜中，反应温度为55～70℃，搅拌速度为45～60r/min反应0.5～1h，得到改性聚丙烯酸异丁酯；所述的聚丙烯酸异丁酯的目的为了提高PVC与原料的相容性，所述的聚碳酸酯的目的为了提高PVC的刚性，所述的三乙烯四胺的目的为了提高PVC的化学交联密度、力学强度、化学稳定性及吸收氯化氢气体，所述的聚丙烯酸的目的为了提高三乙烯四胺的化学稳定性。(5)、将PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑按照份数比100：10～21：5～10：11～23：13～26：8～15：7～17：1～6加入到开炼机中，用开炼机在温度150～210℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度150～210℃挤出造粒，即得到微晶石墨改性PVC管道；所述的硼氢化钠的目的为了提高PVC的化学稳定性、耐老化性及降解，所述的聚氨酯树脂为了提高PVC的力学强度和冲击强度，所述的微晶石墨的目的为了提高PVC的导热性及耐磨性。该专利技术的有益效果在于：1、六偏磷酸钠具有较好的分散作用，可以在PVC中较好的分散炭黑；过氧化氢、氢氧化钠和环氧氯丙烷可以对炭黑表面改性，赋予炭黑表面具有丰富的羟基和环氧基团，可以使炭黑接枝到PVC分子结构中，提高炭黑在PVC中的化学稳定性和分散性。2、在固化时，由酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺所制备的酚醛树脂粘合剂，可以达到较高的孔隙率，可以高度分散木粉和秸秆粉。3、草酸铵受热易分解，产生的气体可以赋予木粉、秸秆粉和改性酚醛树脂较高的孔隙率和较大的比表面积，最终，保证原料充分炭化，并向微晶石墨转换。4、聚丙烯酸异丁酯与聚合物具有优异的相容性，可以提高PVC与原料的相容性；聚碳酸酯可以赋予PVC较高的刚性；三乙烯四胺可以作为聚氨酯树脂固化剂使用，在成型加工过程中，三乙烯四胺和聚氨酯树脂固化，形成的网络结构可以提高PVC的力学性能、化学交联密度、化学稳定性的同时，还可以吸收在PVC加工和使用过程中产生的氯化氢气体，在一定程度上解决了因氯化氢产生的环保问题；聚丙烯酸可以提供三乙烯四胺的化学稳定性。5、硼氢化钠具有较强的还原性能，可以降低PVC因氧化现象所导致的一系列问题，并可以提高PVC的化学稳定性、耐老化性及降低降解；聚氨酯树脂具有优异的冲击强度和力学强度，可以赋予PVC优异的的力学强度和冲击强度；腰果酚具有较好的还原性能，可以提高PVC的耐氧化性及耐老化性能；微晶石墨具有优异的导热性和耐磨性，可以提高PVC的导热性及耐磨性。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种微晶石墨改性PVC管道，其制备方法包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶石墨改性PVC管道，其特征在于：包括以下原料组分：PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑，所述的PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑的份数比为100：10～21：5～10：11～23：13～26：8～15：7～17：1～6，其中，所述的改性聚丙烯酸异丁酯由聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷反应制得，所述的聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷的份数比为100：20～27：7～18：6～12：2～5，所述的微晶石墨由木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂反应制得，所述的木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂的分数比为100：90～120：70～95：18～32，所述的改性酚醛树脂由酚醛树脂、羟甲基脲、N，N‑二亚硝基五次甲基四胺反应制得，所述的酚醛树脂、羟甲基脲、N，N‑二亚硝基五次甲基四胺的份数比为100：2～20：10～17，所述的改性炭黑由六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷反应制得，所述的六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷的份数比为10：105～140：17～25：1～5：2～9：12～25。...

【技术特征摘要】
1.一种微晶石墨改性PVC管道，其特征在于：包括以下原料组分：PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑，所述的PVC、改性聚丙烯酸异丁酯、硼氢化钠、聚甲基甲酸酯、聚氨酯树脂、腰果酚、微晶石墨、改性炭黑的份数比为100：10～21：5～10：11～23：13～26：8～15：7～17：1～6，其中，所述的改性聚丙烯酸异丁酯由聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应制得，所述的聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸酯、三乙烯四胺、聚丙烯酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的份数比为100：20～27：7～18：6～12：2～5，所述的微晶石墨由木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂反应制得，所述的木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂的分数比为100：90～120：70～95：18～32，所述的改性酚醛树脂由酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺反应制得，所述的酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺的份数比为100：2～20：10～17，所述的改性炭黑由六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷反应制得，所述的六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷的份数比为10：105～140：17～25：1～5：2～9：12～25。2.一种微晶石墨改性PVC管道，其特征在于：所述的微晶石墨改性PVC管道是由以下制备方法制得的：(1)、将六偏磷酸钠、炭黑、过氧化氢、氢氧化钠、水和环氧氯丙烷按照份数比为10：105～140：17～25：1～5：2～9：12～25加入到反应釜中，搅拌速度为46～63r/min，维持体系温度51～68℃条件下反应1～3h，于70℃、-0.08MPa减压蒸馏2h，得到改性炭黑；(2)、将酚醛树脂、羟甲基脲、N，N-二亚硝基五次甲基四胺按照份数比100：2～20：10～17加入到反应釜中，反应温度为20～35℃，搅拌速度为35～40r/min反应0.2～0.8h，得到改性酚醛树脂；(3)、将木粉、草酸铵、秸秆粉和改性酚醛树脂按照份数比100：90～120：70～95：18～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶如意，
申请(专利权)人：陶如意，
类型：发明
国别省市：浙江,33