一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材制造技术

本发明专利技术涉及一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，包含如下重量份的组分：PVC 100份，不锈钢粉15‑30份，分散剂8‑15份，晶须8‑18份，丁苯粉末橡胶5‑15份、偶联剂1‑3份、热稳定剂1.5‑3份、润滑剂0.5‑1.5份。本发明专利技术的PVC管材具有良好的不锈钢效果，加入的丁苯粉末橡胶与晶须使PVC管材的韧性好，避免了加入的不锈钢粉会进一步降低PVC管材韧性的问题，稀土稳定剂和硫代酯类抗氧剂复配的热稳定剂能够使PVC管材表现出优异的热稳定性。

A high toughness, heat stable PVC pipe with stainless steel effect

The invention relates to a high toughness, heat stable PVC pipe with a stainless steel effect, consisting of 100 portions of PVC weight, 15 stainless steel powder, 15 portions, 15 dispersants, 8 whiskers, 18 copies of whisker, 5 styrene butadiene rubber, 1 coupling agent, 3, 3, heat stabilizer 1.5, and lubricants. The PVC pipe of the invention has good stainless steel effect, the added styrene butadiene powder rubber and whisker make the PVC pipe toughness good, avoid the addition of stainless steel powder will further reduce the toughness of PVC pipe, the rare earth stabilizer and thioester antioxidant compound heat stabilizer can make the PVC pipe excellent thermal stability. Sex.

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材
本专利技术涉及一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，属于PVC管的制备

技术介绍
聚氯乙烯，简称PVC，是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，PVC管材具有阻燃效果好、耐酸碱性强、结构强度高、电绝缘性好等优秀的理化性能，是目前市面上应用最为广泛的塑料管材之一，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。PVC管分为PVC给水管和排水管两种，用于市政给排水、工业给排水、民用给排水、灌溉、植被浇水等，很多PVC管安装时会裸露在外面，而现有的PVC管存在以下缺点：(1)均为普通的塑料质感，效果单一，影响美观；(2)抗拉伸水平和韧性差，在承受较大拉伸载荷时容易发生局部脆性断裂而导致管材破裂，影响管材的使用效果和寿命；(3)PVC管存在热稳定性差的缺点，在不加热稳定剂的情况下，遇热易分解，使PVC管的柔性下降，最后发脆。但是，目前在PVC管材领域，尚无一种韧性好，热稳定性好且具有不锈钢效果的PVC管材。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有PVC管材效果单一，抗拉伸水平和韧性差，热稳定性差的技术问题，提供一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，包含如下重量份的组分：PVC100份，不锈钢粉15-30份，分散剂8-15份，晶须8-18份，丁苯粉末橡胶5-15份、偶联剂1-3份、热稳定剂1.5-3份、润滑剂0.5-1.5份。优选地，高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，包含如下重量份的组分：PVC100份，不锈钢粉20-25份，分散剂10-13份，晶须12-16份，丁苯粉末橡胶8-12份、偶联剂2-3份、热稳定剂2-2.5份、润滑剂1-1.5份。优选地，所述晶须为碳化硅晶须、钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、氢氧化镁晶须、硼酸铝晶须、氧化铝晶须、氧化锌晶须中的至少一种。优选地,所述丁苯粉末橡胶具有交联结构，其凝胶重量百分含量至少为60wt％，其颗粒的粒径范围为50～150nm。优选地，所述热稳定剂为稀土稳定剂和硫代酯类抗氧剂的组合物，所述稀土稳定剂与硫代酯类抗氧剂的质量比为1:0.5-2，所述稀土稳定剂为硬脂酸、水杨酸、柠檬酸、月桂酸、异辛酸或氰尿酸的镧、铈、镨、钕盐中的至少一种，所述硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸双十八酯或季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)。进一步，所述稀土稳定剂为水杨酸镧、柠檬酸镧、月桂酸镧、蓖麻油酸镧、原儿茶酸镧、硬脂酸铈、硬脂酸镨、异辛酸钕、氰尿酸镧中的至少一种。优选地，所述分散剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素中的至少一种。优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种；所述硅烷偶联剂的通式为YSiX3,X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基,Y含有乙烯基、氨基、环氧基或巯基，优选为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷；所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂、配位体型钛酸酯偶联剂中的至少一种，优选为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]、四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]。优选地，所述润滑剂为微晶蜡或PE蜡。优选地，所述不锈钢粉为400-800目。本专利技术还提供一种上述高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材的制备方法，包括以下步骤：配制偶联剂溶液；将晶须搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的晶须在90-120℃下烘2-3小时，冷却至常温，即得改性晶须；配制分散剂溶液；将不锈钢粉加入分散剂溶液中，得改性不锈钢粉溶液；将PVC、丁苯粉末橡胶、热稳定剂、润滑剂搅拌混合的同时喷入改性不锈钢粉溶液，然后在60-80℃下烘2-3小时，冷却至常温，得到预混原料；将预混原料和改性晶须加入挤出机中挤出造粒，得PVC管材。优选地，挤出机各段温度设置为：一区160-165℃，二区165-170℃，三区170-175℃，四区175-180℃，五区180-185℃，六区185-190℃，七区180-185℃，八区175-180℃，九区170-175℃，机头180-190℃，主机转速300-450r/min，喂料频率5-10r/min。进一步，将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性晶须从挤出机三区到五区处的侧加料口加入。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的PVC管材于100重量份的PVC中加入15-30份的不锈钢粉既可以使PVC管材金属粉产生良好的不锈钢效果，又可使不锈钢粉有效分散于PVC基体中，避免不锈钢粉过量导致的PVC管材韧性更差的问题，保证PVC管材的良好韧性。(2)硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂能够改善晶须与PVC基体的相容性，有利于PVC管材形成均匀分散的相态结构，避免相分离的发生，而改性晶须一方面可以增强PVC管材的力学性能，有效抵抗管材受到外力冲击或者重压时的开裂，另一方面可使PVC管材的热稳定性好，热变形低，制品尺寸稳定性好。(3)加入的丁苯粉末橡胶与晶须联用能够充分发挥对PVC管材的增韧效果，大幅度增强PVC管材的力学性能，有效抵抗PVC管材受到外力冲击或者重压时的开裂；另外，选用的丁苯粉末橡胶具有交联结构，其凝胶重量百分含量至少为60wt％，其颗粒的粒径范围为50～150nm，自由流动性好，能够均匀分布于PVC基体中。(4)本专利技术选择的热稳定剂为稀土稳定剂和硫代酯类抗氧剂的组合物，复配的热稳定剂在PVC能够产生协同作用，表现出优异的热稳定效果。(5)分散剂能够增加不锈钢粉均匀分布于PVC基体中，防止不锈钢粉的团聚，使得PVC管材有均匀的金属效果。(6)润滑剂能够增加熔体流动速率，改善PVC管材的表面光滑程度。总体说来，本专利技术的PVC管材具有良好的不锈钢效果，加入的丁苯粉末橡胶与晶须使PVC管材的韧性好，避免了不锈钢粉的加入会进一步降低PVC管材韧性的问题，稀土稳定剂和硫代酯类抗氧剂复配的热稳定剂能够使PVC管材表现出优异的热稳定效果。具体实施方式现在对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例提供一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，包含如下重量份的组分：PVC100份，400目的不锈钢粉20份，分散剂10份，晶须18份，丁苯粉末橡胶5份、偶联剂3份、热稳定剂1.5份、润滑剂1份。在本实施例中，所述晶须为碳化硅晶须；所述丁苯粉末橡胶具有交联结构，其凝胶重量百分含量为60wt％，其颗粒的平均粒径为50nm；所述热稳定剂为质量比为1:0.5的水杨酸镧和硫代二丙酸双十八酯；所述分散剂为甲基纤维素；所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述润滑剂为微晶蜡。上述高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材的制备方法，包括以下步骤：用乙醇配制质量分数为20％的偶联剂溶液；将晶须搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的晶须在90℃下烘3小时，冷却至常温，即得改性晶须；用水配制质量分数为20％的分散剂溶液；将不锈钢粉加入分散剂溶液中，得改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，包含如下重量份的组分：PVC 100份，不锈钢粉15‑30份，分散剂8‑15份，晶须8‑18份，丁苯粉末橡胶5‑15份、偶联剂1‑3份、热稳定剂1.5‑3份、润滑剂0.5‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，包含如下重量份的组分：PVC100份，不锈钢粉15-30份，分散剂8-15份，晶须8-18份，丁苯粉末橡胶5-15份、偶联剂1-3份、热稳定剂1.5-3份、润滑剂0.5-1.5份。2.根据权利要求1所述的高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，包含如下重量份的组分：PVC100份，不锈钢粉20-25份，分散剂10-13份，晶须12-16份，丁苯粉末橡胶8-12份、偶联剂2-3份、热稳定剂2-2.5份、润滑剂1-1.5份。3.根据权利要求1或2所述的高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，所述晶须为碳化硅晶须、钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、氢氧化镁晶须、硼酸铝晶须、氧化铝晶须、氧化锌晶须中的至少一种。4.根据权利要求1-3任一项所述的高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，所述丁苯粉末橡胶具有交联结构，其凝胶重量百分含量至少为60wt％，其颗粒的粒径范围为50～150nm。5.根据权利要求1-4任一项所述的高韧性、热稳定的具有不锈钢效果的PVC管材，其特征在于，所述热稳定剂为质量比为1:0.5-2的稀土稳定剂和硫代酯类抗氧剂的组合物，所述稀土稳定剂为硬脂酸、水杨酸、柠檬酸、月桂酸、异辛酸或氰尿酸的镧、铈、镨、钕盐中的至少一种，所述硫代酯类抗氧剂为硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：程东红，陈文其，
申请(专利权)人：苏州水博士建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32