一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管及其制备方法，其中所述复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管由下述质量份数的组份组成：羟丙基甲基纤维素1‑2份、油酸聚氧乙烯酯0.7‑1份、丙酸纤维素2‑3份、碳纳米管3‑4份、浓度为90‑93％的硫酸40‑60份、浓度为95‑97％的硝酸60‑70份、丙烯酰氯1‑2份、1，4‑二氧六环0.01‑0.02份、偶氮二异丁腈0.2‑0.3份、丙烯酸羟乙酯6‑10份、三乙胺7‑8份、液体三元乙丙橡胶10‑14份、过氧化二异丙苯1‑1.2份、聚氯乙烯100‑120份、邻苯二甲酸丁苄酯2‑3份、硬脂酸钡1‑2份、聚天冬氨酸0.7‑1份、聚氧化丙烯二醇3‑4份、超细硫酸钡10‑14份、碳酸锆铵0.7‑1份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1‑0.2份。本发明专利技术可以有效提高碳纳米管的韧性和表面强度。

Composite fiber toughened polyvinyl chloride plastic pipe and preparation method thereof

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【技术实现步骤摘要】
一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管及其制备方法
本专利技术涉及管材
，尤其涉及一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管及其制备方法。
技术介绍
塑料管材由于其轻便、制造简单、成本低廉以及较强的耐腐蚀性而被广泛应用于水路铺设、建筑构造以及燃气传输等领域。聚氯乙烯(PVC)塑料管材是塑料管材中使用最多的一种高分子材料，聚氯乙烯材料具有优良的耐酸碱腐蚀性和电绝缘性，但却对光和热的耐受力较差，PVC材料使用久了会自动催化降解，使其材质变脆，降低了柔韧性和机械强度。碳纳米管(CNTs)独特的结构和性能使其具备良好的应用前景，以碳纳米管和其它工程材料进行复合制备出的复合材料，表现出了惊人的强度、弹性、韧性和抗疲劳性等，碳纳米管由于其拥有各项优异的性能，近些年来一直倍受各国研究人员的关注。本专利技术就是提供一种官能化增强碳纳米管，并将其与聚氯乙烯的复合材料进一步与纤维材料进行复合，从而提高管材的柔韧性和其他各项性能。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有聚氯乙烯塑料管柔韧性较差的缺陷，提供一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管，由下述质量份数的组份组成：羟丙基甲基纤维素1-2份、油酸聚氧乙烯酯0.7-1份、丙酸纤维素2-3份、碳纳米管3-4份、浓度为90-93％的硫酸40-60份、浓度为95-97％的硝酸60-70份、丙烯酰氯1-2份、1，4-二氧六环0.01-0.02份、偶氮二异丁腈0.2-0.3份、丙烯酸羟乙酯6-10份、三乙胺7-8份、液体三元乙丙橡胶10-14份、过氧化二异丙苯1-1.2份、聚氯乙烯100-120份、邻苯二甲酸丁苄酯2-3份、硬脂酸钡1-2份、聚天冬氨酸0.7-1份、聚氧化丙烯二醇3-4份、超细硫酸钡10-14份、碳酸锆铵0.7-1份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份。一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述羟丙基甲基纤维素加入到其质量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碳酸锆铵，升高温度为70-80℃，保温搅拌4-7分钟，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌至常温，得纤维分散液；(2)将上述碳纳米管加入到上述90-93％的硫酸、95-97％的硝酸的混合溶液中，超声搅拌20-24小时，在136-140℃下保温50-60分钟，抽滤，水洗3-4次，在70-80℃下干燥20-30分钟，得酸化碳纳米管；(3)将上述丙酸纤维素加入到其重量40-54倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸钡、酸化碳纳米管、纤维分散液，磁力搅拌2-4分钟，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，得纤维改性酸化碳纳米管；(4)将上述偶氮二异丁腈加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述丙烯酰氯、1，4-二氧六环混合，磁力搅拌2-3分钟，升高温度为60-65℃，在氮气的保护下保温反应47-50小时，得接枝助剂；(5)取上述纤维改性酸化碳纳米管，加入到其重量100-130倍的无水乙醇中，磁力搅拌2-3分钟，加入上述接枝助剂，升高温度为80-85℃，在氮气保护下搅拌反应40-50小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、无水乙醇、去离子水洗涤2-3次，常温干燥，得接枝改性碳纳米管；(6)将上述接枝改性碳纳米管加入到其重量100-120倍的无水乙醇中，加入上述丙烯酸羟乙酯、三乙胺，升高温度为60-65℃，在氮气的保护下保温搅拌20-30小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、去离子水洗涤3-4次，常温干燥，得乙烯基碳纳米管；(7)将上述油酸聚氧乙烯酯加入到聚氧化丙烯二醇中，搅拌均匀，加入液体三元乙丙橡胶，在80-90℃下预热4-7分钟，保温备用，得预处理橡胶液；(8)将上述乙烯基碳纳米管加入到其重量30-47倍的四氢呋喃中，加入上述预处理橡胶液、过氧化二异丙苯，在室温下搅拌10-13小时，送入真空烘箱中，在76-80℃下干燥1-2小时，出料后在常温下放置2-3天，抽滤，将滤饼在90-100℃下真空干燥20-30分钟，得改性复合材料；(9)将上述改性复合材料与剩余各原料混合，采用双螺杆造粒，造粒温度为120-150℃，并将粒料在双螺杆挤出机上挤出管材，挤出机温度为170-190℃，管材经冷却、切割、扩径、包装即为管材成品。本专利技术的优点是：本专利技术将碳纳米管与聚氯乙烯塑料管进行复合，提高了聚氯乙烯塑料管的力学强度；本专利技术采用羟丙基甲基纤维素、丙酸纤维素共混，可以有效提高碳纳米管的韧性和表面强度。具体实施方式实施例1一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管，由下述质量份数的组份组成：羟丙基甲基纤维素1份、油酸聚氧乙烯酯0.7份、丙酸纤维素2份、碳纳米管3份、浓度为90％的硫酸40份、浓度为95％的硝酸60份、丙烯酰氯1份、1，4-二氧六环0.01份、偶氮二异丁腈0.2份、丙烯酸羟乙酯6份、三乙胺7份、液体三元乙丙橡胶10份、过氧化二异丙苯1份、聚氯乙烯100份、邻苯二甲酸丁苄酯2份、硬脂酸钡1份、聚天冬氨酸0.7份、聚氧化丙烯二醇3份、超细硫酸钡10份、碳酸锆铵0.7份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1份。一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述羟丙基甲基纤维素加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碳酸锆铵，升高温度为70-80℃，保温搅拌4-7分钟，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌至常温，得纤维分散液；(2)将上述碳纳米管加入到上述90-93％的硫酸、95-97％的硝酸的混合溶液中，超声搅拌20-24小时，在136-140℃下保温50-60分钟，抽滤，水洗3-4次，在70-80℃下干燥20-30分钟，得酸化碳纳米管；(3)将上述丙酸纤维素加入到其重量40-54倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸钡、酸化碳纳米管、纤维分散液，磁力搅拌2-4分钟，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，得纤维改性酸化碳纳米管；(4)将上述偶氮二异丁腈加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述丙烯酰氯、1，4-二氧六环混合，磁力搅拌2-3分钟，升高温度为60-65℃，在氮气的保护下保温反应47-50小时，得接枝助剂；(5)取上述纤维改性酸化碳纳米管，加入到其重量100-130倍的无水乙醇中，磁力搅拌2-3分钟，加入上述接枝助剂，升高温度为80-85℃，在氮气保护下搅拌反应40-50小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、无水乙醇、去离子水洗涤2-3次，常温干燥，得接枝改性碳纳米管；(6)将上述接枝改性碳纳米管加入到其重量100-120倍的无水乙醇中，加入上述丙烯酸羟乙酯、三乙胺，升高温度为60-65℃，在氮气的保护下保温搅拌20-30小时，离心，将固形物依次用四氢呋喃、去离子水洗涤3-4次，常温干燥，得乙烯基碳纳米管；(7)将上述油酸聚氧乙烯酯加入到聚氧化丙烯二醇中，搅拌均匀，加入液体三元乙丙橡胶，在80-90℃下预热4-7分钟，保温备用，得预处理橡胶液；(8)将上述乙烯基碳纳米管加入到其重量30-47倍的四氢呋喃中，加入上述预处理橡胶液、过氧化二异丙苯，在室温下搅拌10-13小时，送入真空烘箱中，在76-80℃下干燥1-2小时，出料后在常温下放置2-3天，抽滤，将滤饼在90-100℃下真空干燥20-30分钟，得改性复合材料；(9)将上述改性复合材料与剩余各原料混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管，其特征在于，由下述质量份数的组份组成：羟丙基甲基纤维素1‑2份、油酸聚氧乙烯酯0.7‑1份、丙酸纤维素2‑3份、碳纳米管3‑4份、浓度为90‑93％的硫酸40‑60份、浓度为95‑97％的硝酸60‑70份、丙烯酰氯1‑2份、1，4‑二氧六环0.01‑0.02份、偶氮二异丁腈0.2‑0.3份、丙烯酸羟乙酯6‑10份、三乙胺7‑8份、液体三元乙丙橡胶10‑14份、过氧化二异丙苯1‑1.2份、聚氯乙烯100‑120份、邻苯二甲酸丁苄酯2‑3份、硬脂酸钡1‑2份、聚天冬氨酸0.7‑1份、聚氧化丙烯二醇3‑4份、超细硫酸钡10‑14份、碳酸锆铵0.7‑1份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1‑0.2份。

【技术特征摘要】
1.一种复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管，其特征在于，由下述质量份数的组份组成：羟丙基甲基纤维素1-2份、油酸聚氧乙烯酯0.7-1份、丙酸纤维素2-3份、碳纳米管3-4份、浓度为90-93％的硫酸40-60份、浓度为95-97％的硝酸60-70份、丙烯酰氯1-2份、1，4-二氧六环0.01-0.02份、偶氮二异丁腈0.2-0.3份、丙烯酸羟乙酯6-10份、三乙胺7-8份、液体三元乙丙橡胶10-14份、过氧化二异丙苯1-1.2份、聚氯乙烯100-120份、邻苯二甲酸丁苄酯2-3份、硬脂酸钡1-2份、聚天冬氨酸0.7-1份、聚氧化丙烯二醇3-4份、超细硫酸钡10-14份、碳酸锆铵0.7-1份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份。2.一种如权利要求1所述的复合纤维增韧聚氯乙烯塑料管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将上述羟丙基甲基纤维素加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碳酸锆铵，升高温度为70-80℃，保温搅拌4-7分钟，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌至常温，得纤维分散液；(2)将上述碳纳米管加入到上述90-93％的硫酸、95-97％的硝酸的混合溶液中，超声搅拌20-24小时，在136-140℃下保温50-60分钟，抽滤，水洗3-4次，在70-80℃下干燥20-30分钟，得酸化碳纳米管；(3)将上述丙酸纤维素加入到其重量40-54倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸钡、酸化碳纳米管、纤维分散液，磁力搅拌2-4分钟，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，得纤维改性酸化碳纳米管；(4)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒峰，李琨，姚艳芳，马勇，张宇运，舒玉法，刘学辉，王祖林，胡克文，
申请(专利权)人：安徽玉发塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34