高抗冲给水管件粒料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗冲给水管件粒料及其制备方法，该高抗冲耐温PVC材料由PVC混合树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系；所述的PVC混合树脂由PVC树脂和CPVC树脂混合组成，所述的添加剂包括增韧剂、复合稳定剂、复合润滑剂、填充剂、加工助剂及色料；上述稳定剂是由机锡稳定剂和环氧大豆油组成的复合稳定剂；上述润滑剂由硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡所组成的复合润滑剂。由本发明专利技术的粒料生产的PVC给水管件外观好、韧性好，抗冲击强度高达30kJ/m

Granular material for high impact water supply pipe and preparation method thereof

The invention discloses a high impact to the water pipe material and its preparation method, the blends of high impact resistant PVC material mixed by PVC resin blends and additives in the PVC resin which is PVC; the mixed resin by PVC resin and CPVC resin mixture, the additive including toughening agent, compound stabilizer, composite lubricants, fillers, additives and pigments; the stabilizer is composed of organotin compound stabilizer stabilizer and epoxy soybean oil; composite lubricant the lubricant consists of stearic acid amide, glyceryl stearate, calcium stearate and oxidized polyethylene wax. The PVC water supply pipe produced by the granular material has good appearance and good toughness, and the impact strength is up to 30kJ/m

【技术实现步骤摘要】
高抗冲给水管件粒料及其制备方法
本专利技术涉及一种高分子复合材料及其制备方法，具体涉及一种高抗冲耐温PVC材料及其制备方法。
技术介绍
目前最常用的塑料给水管件为UPVC(或称PVC-U)管，它具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、施工安装方便、维护能耗低的优点，并且价格较低。但是存在脆性大，抗冲击性差的缺点，不适宜在冬天或低温下施工，影响PVC-U管材的推广使用。目前提高UPVC管的抗冲性能的主要方法是采用高分子增韧剂或者无机纳米材料改性。常用的增韧剂有氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。但是这些单独改性的方法对抗冲性能提高不明显，抗冲击强度(缺口)一般也只能达到4～8kJ/m2。中国专利文献CN101508813A(申请号为200910300939.9)公开了一种PVC-M给水管件专用料及其制备方法，该专用料包括PVC树脂75份、增韧剂2.7～8.5份、热稳定剂1.6～2.8份、润滑剂1.2～2.8份、填充剂3～10份、加工助剂1.2～4.3份。由于该配方采用的热稳定剂为单一的有机锡稳定剂，一方面这样会使得PVC熔体的粘度增大，从而导致熔体流动性较差，使得PVC注塑成型加工困难，而且影响注塑制品表面的光泽度，另一方面单独使用有机锡稳定剂还增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述问题，提供一种热稳定性好、成本低、成型加工好的高抗冲耐高温PVC给水管件粒料及其制备方法。由该粒料生产的给水管件具有较高的抗冲击强度和维卡热变形温度。实现本专利技术目的中的提供一种高抗冲给水管件粒料的技术方案是，所述的粒料是由PVC混合树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系；所述的添加剂包括增韧剂、复合稳定剂、复合润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉；上述PVC混合树脂由PVC树脂和CPVC树脂混合组成；复合稳定剂由机锡稳定剂和环氧大豆油组成；上述复合润滑剂由硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡所组成；上述各成分以重量计的含量如下：PVC混合树脂100份、增韧剂3～15份、两种稳定剂的全体1.2～4份、润滑剂1.5～6.0份、填充剂0～18份、加工助剂1.0～10份、钛白粉0～0.7份。所述的PVC混合树脂为PVC-SG8或PVC-S700树脂和CPVC树脂共混物，其混合比为100～70∶0～30。所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，或者为氯化聚乙烯。所述复合稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为3∶1～9∶1。所述复合润滑剂中的硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡的重量比为3∶1∶3∶1～6∶1∶6∶1。所述填充剂为改性微米级对苯二甲酸钙，该改性微米级对苯二甲酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙，经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙中的微米级对苯二甲酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1～100∶3。所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯，简称ACR树脂。所述有机锡稳定剂为甲基硫醇锡或有机锡热稳定剂。所述的硅烷偶联剂为液态物质，是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物，其中的OR基团是烷氧基，Y基团是有机官能基团，所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基。所述的微米级对苯二甲酸钙是指平均粒径为5～100微米的对苯二甲酸钙。实现本专利技术目的中的提供一种高抗冲给水管件粒料的制备方法的技术方案是：在前述的高抗冲给水管件粒料的技术方案的基础上，所述的高抗冲给水管件粒料的制备方法具有以下步骤：①将粉状微米级对苯二甲酸钙与液态硅烷偶联剂按照100∶1～100∶3的重量比倒入转速为900～1500转/分钟高速混合机中混合，混合时间为3min～8min，直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到130℃～140℃，然后出料，经冷却搅拌至室温。即得到作为填充剂的粉状改性微米级对苯二甲酸钙，待用。②按照如下重量份的配比称取粉状PVC混合树脂、粉状增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或者氯化聚乙烯、液态有机锡热稳定剂和环氧大豆油、粉状的润滑剂硬脂酸酰胺、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡、液态的润滑剂硬脂酸甘油酯、粉状加工助剂ACRA、钛白粉以及步骤①制得的填充剂，待用。各成分的重量份配比为：PVC树脂100份、增韧剂3～15份、复合稳定剂的全体1.2～4份、复合润滑剂1.5～6.0份、填充剂0～18份、加工助剂1.0～10份、钛白粉0～0.7份；所述复合稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为3∶1～9∶1；所述的复合润滑剂中的硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡的重量比为3∶1∶3∶1～6∶1∶6∶1。③将PVC树脂倒入转速为900～1500转/分钟的高速捏合机中混合至70℃～80℃，再将复合稳定剂倒入高速混合机中继续混合，接着将增韧剂、复合润滑剂、加工助剂、钛白粉以及填充剂倒入高速混合机中继续混合，直至混合所产生的摩擦热使得混合物料的温度达到110℃～115℃后出料，再将混合物料送入到冷却搅拌器中冷却至40℃～50℃。④将冷却后的混合物料送入到已经加热至设定温度的双螺杆挤出机中，混合物料在经过双螺杆挤出机的过程中，一方面受热而逐渐软化而成为熔融状态，另一方面在运动中各种成分进一步均匀混合，最后由模头成条状挤出，再采用模头刮粒、鼓风冷却、管道输送、振动筛筛选过程，得到高抗冲耐温给水管件粒料。上述步骤④中，双螺杆挤出机按照物料经过的先后次序分为4个加热区和挤出模头，所设定的各个加热区的加热温度依次为：T1＝150℃～160℃，T2＝160℃～170℃，T3＝170℃～180℃，T4＝180℃～190℃，所设定的挤出模头温度为180℃～190℃。其中，T1表示第一加热区的温度，T2表示第二加热区的温度，T3表示第三加热区的温度，T4表示第四加热区的温度。本专利技术具有积极的效果：(1)本专利技术采用PVC树脂与CPVC树脂共混，可显著提高PVC树脂的微卡软化温度，有利于达到PVC给水管件质量标准。(2)本专利技术采用环氧大豆油与有机锡稳定剂在高抗冲给水管件粒料中形成复合稳定体系，一方面降低了热稳定剂的生产成本，更重要的是环氧大豆油既可以起到热稳定辅助作用，还有利于提高PVC熔体的流动性，有利于注塑成型大型PVC给水管件，同时还有利于提高管件的光泽。(3)本专利技术采用硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡作为高抗冲耐温给水管件料生产配方的复合润滑剂，具有良好的内外协同润滑效果和无毒环保特性，有利于高抗冲耐温给水管件的成型加工和符合PVC给水管件无毒应用要求。(4)本专利技术采用改性纳米级苯二甲酸钙多为作为高抗冲耐温给水管件料生产配方的填充剂，可促进PVC成型加工过程的凝胶化作用，有利于提高高抗冲耐温给水管件料制品的力学性能。(5)由本专利技术的粒料生产的PVC给水管件外观好、韧性好，抗冲击强度高达30kJ/m2以上，维卡热变形温度大于74℃。具体实施方式(实施例1)本实施例的高抗冲耐温给水管件粒料是由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系。所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗冲给水管件粒料，其特征在于：是由PVC混合树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系；所述的添加剂包括增韧剂、复合稳定剂、复合润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉；上述PVC混合树脂由PVC树脂和CPVC树脂混合组成；复合稳定剂由机锡稳定剂和环氧大豆油组成；上述复合润滑剂由硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡所组成；上述各成分以重量计的含量如下：PVC混合树脂100份、增韧剂3～15份、两种稳定剂的全体1.2～4份、润滑剂1.5～6.0份、填充剂0～18份、加工助剂1.0～10份、钛白粉0～0.7份。所述的PVC混合树脂为PVC‑SG8或PVC‑S700树脂和CPVC树脂共混物，其混合比为100～70∶0～30；所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(MBS)，或者为氯化聚乙烯(CPE)；所述复合稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为3∶1～9∶1；所述复合润滑剂中的硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡的重量比为3∶1∶3∶1～6∶1∶6∶1；所述填充剂为改性微米级对苯二甲酸钙，该改性微米级对苯二甲酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙，经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙中的微米级对苯二甲酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1～100∶3；所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯，简称ACR树脂。...

【技术特征摘要】
1.一种高抗冲给水管件粒料，其特征在于：是由PVC混合树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系；所述的添加剂包括增韧剂、复合稳定剂、复合润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉；上述PVC混合树脂由PVC树脂和CPVC树脂混合组成；复合稳定剂由机锡稳定剂和环氧大豆油组成；上述复合润滑剂由硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡所组成；上述各成分以重量计的含量如下：PVC混合树脂100份、增韧剂3～15份、两种稳定剂的全体1.2～4份、润滑剂1.5～6.0份、填充剂0～18份、加工助剂1.0～10份、钛白粉0～0.7份。所述的PVC混合树脂为PVC-SG8或PVC-S700树脂和CPVC树脂共混物，其混合比为100～70∶0～30；所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，或者为氯化聚乙烯(CPE)；所述复合稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为3∶1～9∶1；所述复合润滑剂中的硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙和氧化聚乙烯蜡的重量比为3∶1∶3∶1～6∶1∶6∶1；所述填充剂为改性微米级对苯二甲酸钙，该改性微米级对苯二甲酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙，经过硅烷偶联剂处理的微米级对苯二甲酸钙中的微米级对苯二甲酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1～100∶3；所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯，简称ACR树脂。2.根据权利要求1所述的高抗冲给水管件粒料，其特征在于：所述有机锡稳定剂为甲基硫醇锡或有机锡热稳定剂。3.根据权利要求1所述的高抗冲给水管件粒料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为液态物质，是基本结构为Y-Si-(OR)3的有机大分子化合物，其中的OR基团是烷氧基，Y基团是有机官能基团，所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基；所述的微米级对苯二甲酸钙是指平均粒径为2～50微米的对苯二甲酸钙。4.一种权利要求1所述的高抗冲给水管件粒料的制备方法，其特征在于具有以下步骤：①将粉状微米级对苯二甲酸钙与液态硅烷偶联剂按照100∶1～100∶3的重量比倒入...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，
申请(专利权)人：徐宏，
类型：发明
国别省市：江苏,32