本发明专利技术涉及通信管技术领域，尤其涉及一种耐老化PVC通信管及其制备方法，本发明专利技术的一种耐老化PVC通信管，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC 90‑110份、ABS 5‑12份、改性填料15‑25份、热稳定剂2‑3份、超细碳酸钙12‑16份、加工助剂ACR 1‑2份、环氧大豆油2‑4份、石蜡0.2‑0.4份、紫外线吸收剂0.5‑1份，所述改性填料以石墨烯包裹的碳纤维为载体，在载体上负载了铋掺杂的纳米氧化锌。本发明专利技术制备得到的耐老化PVC通信管，通过在基体材料中添加改性填料以对其进行改性，能够减缓PVC脱HCL反应，使得通信管的耐老化性能更好。
【技术实现步骤摘要】
一种耐老化PVC通信管及其制备方法
本专利技术涉及通信管
，尤其涉及一种耐老化PVC通信管及其制备方法。
技术介绍
随着通讯事业的飞速发展，在地下埋设通信光缆、电缆日益增加。长期以来，通信管最早都是采用水泥管为主，优势是造价低，工艺成熟；其缺点是施工周期长、施工工艺复杂、维护成本高、易发生沉降等缺点，近年来逐渐被塑料管所替代。众所周知,世界上五大通用塑料为：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂，其中聚氯乙烯的产量仅次于聚乙烯，为中国第一、世界第二。PVC材料具有各种优异的性能，如机械强度高、透明性好、阻燃性强,良好的抗化学腐蚀性等，而且加工性能良好、价格低廉，因而在通信管行业有着广泛的应用。现有的聚氯乙烯通信管，以聚氯乙烯树脂为基料，添加增塑剂、稳定剂以及加工助剂，经专用混炼装置加工而成，但是，聚氯乙烯材料在使用的过程中，在日光或强的荧光下，会吸收紫外线发生自动老化，使聚氯乙烯材料降解而变粉，从而大大降低了PVC通信管的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种耐老化PVC通信管及其制备方法，制备得到的通信管，通过在基体材料中添加改性填料以对其进行改性，能够减缓PVC脱HCL反应，使得通信管的耐老化性能更好。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种耐老化PVC通信管，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC90-110份、ABS5-12份、改性填料15-25份、热稳定剂2-3份、超细碳酸钙12-16份、加工助剂ACR1-2份、环氧大豆油2-4份、石蜡0.2-0.4份、紫外线吸收剂0.5-1份，所述改性填料以石墨烯包裹的碳纤维为载体，在载体上负载了铋掺杂的纳米氧化锌。本专利技术的PVC通信管，通过添加的ABS、超细碳酸钙增加了PVC材料的韧性、抗冲击性能，而改性填料的添加，首先碳纤维也能够增加PVC材料的韧性、抗拉伸性能，能够在一定程度上减少无机粒子的添加量，而石墨烯具有超高导热系数、润滑性好、比表面积大等优异特性，通过石墨烯将碳纤维添加能够在一定程度上改善基体材料的加工性能，而负载的纳米氧化锌具有良好的紫外线吸收能力，通过纳米氧化锌的添加能够通过吸收、散射和反射紫外光，减缓PVC脱HCL反应，延缓PVC的老化，而由于铋的电负性较低，因此将铋掺杂到纳米氧化锌中时，铋能够夺取氧化锌表面羟基中的氧，使得纳米氧化锌的表面能降低，从而在一定程度上降低了纳米氧化锌的团聚趋势，使得纳米氧化锌在载体上分散更均匀。另外，本专利技术中改性填料以石墨烯包裹碳纤维作为载体，一方面通过石墨烯能够使得纳米氧化锌的禁带宽度变窄，从而使得纳米氧化锌对紫外光的吸收出现红移，提高了纳米氧化锌的紫外光吸收能力，进而提升了通信管的耐老化能力，另一方面，载体能够对纳米氧化锌起到一定的固定作用，使得其能够在基体中分散更好，即使随着使用时间的增加，也不容易发生移动和团聚。进一步，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC100份、ABS8份、改性填料20份、热稳定剂2份、超细碳酸钙15份、加工助剂ACR1份、环氧大豆油3份、石蜡0.4份、紫外线吸收剂0.8份。进一步，所述改性填料是将石墨烯以电化学沉积法包裹到碳纤维表面得到载体，然后在载体表面原位生长铋掺杂的纳米氧化锌，最后经疏水改性后制成。通过在载体表面原位生成铋掺杂的纳米氧化锌，纳米氧化锌和载体之间的结合力更好。此外，本专利技术还公开了上述的一种耐老化PVC通信管的制备方法，所述制备方法具体为：将ABS树脂颗粒于80℃温度下保温8h烘干备用，将PVC树脂加入高速混合机中，加入热稳定剂、超细碳酸钙、加工助剂，在在1200-1400r/min的转速下进行混合至90℃，加入改性填料、紫外线吸收剂、环氧大豆油、石蜡，搅拌混合30min后转速降至750-850r/min，搅拌升温至120℃出料，加入烘干的ABS树脂颗粒充分混合后，置于双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机混合后得到预混物，将预混物置于转矩流变仪中于170℃的温度、40r/min的转速下密炼10-15min，卸料、粉碎后置于注塑机中注塑成型得到通信管材。进一步，所述双螺杆挤出机混合时工艺参数为：一区为165-170℃，二区为168-172℃，三区为170-175℃，四区为175-178℃，转速为10-12r/min。进一步，所述注塑成型时机头温度为180-185℃，注塑压力为66-70MPa，挤出速率为1.2-1.4g/s，牵引力为6-6.2N，移动速度为0.3-0.35m/min。进一步，所述改性填料的制备方法具体包括以下步骤：S1：将氧化石墨烯和pH为7.4的磷酸盐酸缓冲液以体积比为1:1混合，持续通入氮气30min后，将经过预处理的碳纤维作为导电基底，采用循环伏安法，在碳纤维表面沉积石墨烯，得到石墨烯包裹的碳纤维，即得到载体；S2：称取氯化锌和硝酸铋加入去离子水中，超声至完全溶解加入六次甲基四氨溶液，搅拌混合均匀得到生长混合液，将乙酸锌和氢氧化钠搅拌溶解于乙醇溶液中，加入S1步骤制备得到的载体浸泡1-2h，取出、烘干，浸没于生长混合液中，加热反应5-11h，取出，洗涤、干燥后置于氢氧化钠溶液中，于120℃温度下恒温反应18h，反应完成后取出，过滤，滤饼用去离子水洗涤，干燥；S3：将马来酸酐接枝聚乙烯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷搅拌溶解于丙酮中，搅拌混合均匀后，加入S2步骤制备得到的产品，持续搅拌反应2h，于室温下静置24h，待丙酮充分挥发后，固体于120℃条件下烘干得到改性填料。进一步，所述碳纤维的直径为6-9μm，长度为3-4mm。进一步，所述碳纤维的预处理为：将碳纤维加入浓度为2.5mol/L的硝酸溶液中，于45℃温度下保温回流12h，冷却至室温后，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，然后用pH为10的氢氧化钠溶液浸泡48h，取出，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，于120℃温度下真空烘干。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的通信管，在原料中加入了改性填料，能够通过吸收、散射和反射紫外光，减缓PVC脱HCL反应，延缓PVC的光老化，同时通过改性填料中各部分的相互作用，使得通信管的耐老化性能更好。2、本专利技术中改性填料，在基体材料中分散性较好，和基体材料的结合性能较好，在使用的过程中比较稳定，不易发生团聚甚至游离至基体材料表面。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术进行详细说明：本专利技术的一种耐老化PVC通信管，在基体材料中添加改性填料以对其进行改性，具有良好的耐老化性能，其中改性填料以石墨烯包裹的碳纤维为载体，在载体上负载了铋掺杂的纳米氧化锌，是将石墨烯以电化学沉积法包裹到碳纤维表面得到载体，然后在载体表面原位生长铋掺杂的纳米氧化锌，最后经疏水改性后制成，具体制备如下：实施例一碳纤维预处理：将平均直径为6-7μm，长度为3-4mm的碳纤维加入浓度为2.5mol/L的硝酸溶液中，于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐老化PVC通信管，其特征在于，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC 90-110份、ABS 5-12份、改性填料15-25份、热稳定剂2-3份、超细碳酸钙12-16份、加工助剂ACR1-2份、环氧大豆油2-4份、石蜡0.2-0.4份、紫外线吸收剂UV-327 0.5-1份，所述改性填料以石墨烯包裹的碳纤维为载体，在载体上负载了铋掺杂的纳米氧化锌。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐老化PVC通信管，其特征在于，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC90-110份、ABS5-12份、改性填料15-25份、热稳定剂2-3份、超细碳酸钙12-16份、加工助剂ACR1-2份、环氧大豆油2-4份、石蜡0.2-0.4份、紫外线吸收剂UV-3270.5-1份，所述改性填料以石墨烯包裹的碳纤维为载体，在载体上负载了铋掺杂的纳米氧化锌。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化PVC通信管，其特征在于，所述PVC通信管包括以下重量份原料：PVC100份、ABS8份、改性填料20份、热稳定剂2份、超细碳酸钙15份、加工助剂ACR1份、环氧大豆油3份、石蜡0.4份、紫外线吸收剂UV-3270.8份。
3.根据权利要求2所述的一种耐老化PVC通信管，其特征在于，所述改性填料是将石墨烯以电化学沉积法包裹到碳纤维表面得到载体，然后在载体表面原位生长铋掺杂的纳米氧化锌，最后经疏水改性后制成。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种耐老化PVC通信管的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：将ABS树脂颗粒于80℃温度下保温8h烘干备用，将PVC树脂加入高速混合机中，加入热稳定剂、超细碳酸钙、加工助剂，在1200-1400r/min的转速下进行混合至90℃，加入改性填料、紫外线吸收剂、环氧大豆油、石蜡，搅拌混合30min后转速降至750-850r/min，搅拌升温至120℃出料，加入烘干的ABS树脂颗粒充分混合后，置于双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机混合后得到预混物，将预混物置于转矩流变仪中于170℃的温度、40r/min的转速下密炼10-15min，卸料、粉碎后置于注塑机中注塑成型得到通信管材。
5.根据权利要求4所述的一种耐老化PVC通信管的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机混合时工艺参数为：一区为165-170℃，二区为168-172℃，三区为170-175℃，四区为175...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅明，孙东华，裘杨燕，傅亚斌，齐国良，
申请(专利权)人：杭州联通管业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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