一种环保PVC管及其生产工艺制造技术

本申请涉及管材的领域，具体公开了一种环保PVC管及其生产工艺。环保PVC管由包括如下重量份的组分制成：PVC 100份；抗菌剂0.5‑2份；相容剂0.5‑1份；环保PVC管的生产工艺，包括如下步骤：S1改性：按配方所需重量份，将相容剂和抗菌剂混合并加热至50‑60℃，持续20‑30min，得到改性抗菌剂；S2混料：将PVC和改性抗菌剂混合并加热至60‑80℃，持续20‑30min，再降温至室温，继续搅拌10‑15min，得到混合料；S3挤出成型：将混合料放入挤出机中，经加热挤出、真空定径、冷却成型，得到PVC管。本申请通过相容剂的作用，可提高抗菌剂和PVC的相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种环保PVC管及其生产工艺
本申请涉及管材的领域，更具体的说，它涉及一种环保PVC管及其生产工艺。
技术介绍
PVC管即硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与其余助剂混合后经挤出成型的管道。PVC管主要用于排水管、给水管和电工线管，具有优良的耐腐蚀性和抗冲击性，且轻质、卫生。其中，PVC管用于给排水时因其管壁光滑，对流体的阻力很小，输水能力可比同等管径的铸铁管提高20%。公开号为CN108586998A的中国专利公开了一种环保型抗菌PVC，其包括以下重量份材料：PVC95-100份；增塑剂45-50份；环保钙锌热稳定剂1-3份；碳酸钙30-35份；润滑剂3-5份；MBS改性剂10-15份；ACR改性剂15-20份；纳米抗菌粉10-15份；钛酸酯偶联剂1-5份；硬脂酸1-5份；所述纳米抗菌粉为载银二氧化钛抗菌粉、载银磷酸锆纳米抗菌粉1:1的混合物。针对上述中的相关技术，纳米抗菌粉可抑制微生物的生长和繁殖，但是与有机塑料的相容性并不理想，极易发生颗粒团聚现象，严重制约无机抗菌剂在塑料领域的应用。
技术实现思路
为了改善抗菌剂与PVC塑料的相容性，本申请提供一种环保PVC管及其生产工艺。第一方面，本申请提供一种环保PVC管，采用如下技术方案：一种环保PVC管，由包括如下重量份的组分制成：PVC100份；抗菌剂0.5-2份；相容剂0.5-1份；所述相容剂的制备过程如下：按重量份计，将3-5份亚硫酸氢钠溶于50-60份水中，再加入30-40份丙烯酸、6-10份马来酸酐混合均匀，得到混合溶液；将20-30份马来酸酐、0.5-1份过硫酸铵和50-60份水混合并加热至85-90℃，再加入上述混合溶液，添加时间控制在30-40min，添加完成后继续保温反应1-2h，最后冷却出料，得到相容剂。通过采用上述技术方案，相容剂为马来酸酐和丙烯酸的共聚物，一方面可改善抗菌剂表面性质，提高相界面的黏接力，另一方面可与PVC的高分子链段相互渗透，使得抗菌剂与PVC的相容性提高，抗菌剂可在PVC中均匀分散，不易出现团聚现象，进而保证抗菌剂起到相应的作用。可选的，所述抗菌剂为纳米二氧化钛和/或g-C3N4。通过采用上述技术方案，光触媒是一种以纳米二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料，能在光照射下产生强氧化性的物质，可用于分解有机化合物并杀灭细菌。对于部分塑料制品，光触媒材料多以涂料的形式喷涂在表面，以起到抗菌作用。但是涂层易脱落失效，抗菌时效短。光触媒材料直接添加到PVC塑料中混合，可起到长效抗菌和洁净表面作用，并起到一定补强作用。可选的，所述抗菌剂为g-C3N4。通过采用上述技术方案，g-C3N4作为一种新型非金属半导体材料，相比于传统的二氧化钛光催化剂，其禁带宽度低，可见光响应范围宽，不需要紫外光而仅在普通可见光下便能起到光催化作用。此外，g-C3N4能有效活化分子氧，产生超氧自由基以用于有机官能团的催化降解，适用于室内空气污染治理和有机物降解。g-C3N4还具有良好的耐酸碱性能、热稳定性和化学性能，适用于PVC管中。可选的，所述相容剂制备过程中，混合溶液中还添加有3-5份丙烯酸铁。通过采用上述技术方案，丙烯酸铁的添加，用于往相容剂中引入铁元素并作用于抗菌剂上。铁元素可提高g-C3N4的催化活性并增广吸光度范围，进而提高抗菌除污效果。可选的，还包括3-5份纳米木粉。通过采用上述技术方案，纳米木粉的添加主要起到补强作用，还可在PVC管表面化学刻蚀中形成微孔，增大抗菌剂的作用面积，提高抗菌除污效果。可选的，还包括1-3份丁腈橡胶。通过采用上述技术方案，丁腈橡胶作为增韧剂对PVC改性，可提高PVC管的韧性；此外，相容剂还可促进丁腈橡胶和PVC相互作用，提高增韧效果。可选的，还包括2-3份助剂，所述助剂包括热稳定剂和/或润滑剂。通过采用上述技术方案，热稳定剂在PVC加工中起到热稳定作用，避免引发PVC的降解反应；润滑剂在PVC加工中改善树脂的流动性和制品的脱模性。第二方面，本申请提供一种环保PVC管的生产工艺，采用如下技术方案：一种环保PVC管的生产工艺，包括如下步骤：S1改性：按配方所需重量份，将相容剂和抗菌剂混合并加热至50-60℃，持续20-30min，得到改性抗菌剂；S2混料：将PVC和改性抗菌剂混合并加热至60-80℃，持续20-30min，再降温至室温，继续搅拌10-15min，得到混合料；S3挤出成型：将混合料放入挤出机中，经加热挤出、真空定径、冷却成型，得到PVC管。通过采用上述技术方案，经S1改性，抗菌剂表面经相容剂处理；经过S2混料，先热混而使抗菌剂充分被PVC树脂吸收，分散更均匀，再冷混而避免热量内聚；经过S3挤出成型，制得PVC管。可选的，还包括S4刻蚀，其具体过程如下：将PVC管浸入10-20wt%氢氧化钠溶液中，持续30-60s后取出，再静置20-30min，最后水洗、风干。通过采用上述技术方案，PVC管表面经过刻蚀，表面形成大量微孔，增大抗菌剂的接触面积，以提高抗菌除污效果，而不会对PVC管强度造成过大的影响。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请的PVC管具有净化空气、抗菌的作用，适用于工厂内直接裸露放置，有效解决污染问题，环保无害；2、采用马来酸酐-丙烯酸共聚物作为相容剂，一方面可改善抗菌剂表面性质，提高相界面的黏接力，另一方面可与PVC的高分子链段相互渗透，使得抗菌剂与PVC的相容性提高；3、本申请中优选采用g-C3N4作为抗菌剂，由于其禁带宽度低，可见光响应范围宽，适用于室内空气污染治理和有机物降解。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。本申请的实施例采用如下原料：PVC为挤出级硬质PVC，型号为J-70，购买自东莞市屹立塑胶有限公司；丁腈橡胶型号为1704，购买自上海多康实业有限公司；热稳定剂为钙锌复合稳定剂，型号为518W，购买自江西宏远化工有限公司；纳米木粉即木材打成的粉末，粒径30-50nm；纳米二氧化钛的粒径为50-70nm；g-C3N4的粒径为80-100nm。制备例1：相容剂的制备过程如下：按质量计，将0.3kg亚硫酸氢钠溶于5kg水中，再加入3kg丙烯酸、0.6kg马来酸酐混合均匀，得到混合溶液；将2kg马来酸酐、0.05kg过硫酸铵和5kg水混合并加热至85℃，再加入上述混合溶液，添加时间控制在30min，添加完成后继续保温反应1h，最后冷却出料，得到相容剂。制备例2：相容剂的制备过程如下：按质量计，将0.5kg亚硫酸氢钠溶于6kg水中，再加入4kg丙烯酸、1kg马来酸酐混合均匀，得到混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保PVC管，其特征在于，由包括如下重量份的组分制成：/nPVC 100份；/n抗菌剂 0.5-2份；/n相容剂 0.5-1份；/n所述相容剂的制备过程如下：/n按重量份计，将3-5份亚硫酸氢钠溶于50-60份水中，再加入30-40份丙烯酸、6-10份马来酸酐混合均匀，得到混合溶液；/n将20-30份马来酸酐、0.5-1份过硫酸铵和50-60份水混合并加热至85-90℃，再加入上述混合溶液，添加时间控制在30-40min，添加完成后继续保温反应1-2h，最后冷却出料，得到相容剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保PVC管，其特征在于，由包括如下重量份的组分制成：
PVC100份；
抗菌剂0.5-2份；
相容剂0.5-1份；
所述相容剂的制备过程如下：
按重量份计，将3-5份亚硫酸氢钠溶于50-60份水中，再加入30-40份丙烯酸、6-10份马来酸酐混合均匀，得到混合溶液；
将20-30份马来酸酐、0.5-1份过硫酸铵和50-60份水混合并加热至85-90℃，再加入上述混合溶液，添加时间控制在30-40min，添加完成后继续保温反应1-2h，最后冷却出料，得到相容剂。


2.根据权利要求1所述的一种环保PVC管，其特征在于：所述抗菌剂为纳米二氧化钛和/或g-C3N4。


3.根据权利要求2所述的一种环保PVC管，其特征在于：所述抗菌剂为g-C3N4。


4.根据权利要求3所述的一种环保PVC管，其特征在于：所述相容剂制备过程中，混合溶液中还添加有3-5份丙烯酸铁。


5.根据权利要求3所述的一种环保PVC管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱包浙，虞文辉，郑海东，虞娇蓉，陈海永，
申请(专利权)人：浙江德首新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33