一种抗老化阻燃管道材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗老化阻燃管道材料，包括以下重量份的成分：聚氯乙烯树脂100～150份；纳米改性母粒50～70份；纳米氧化铝8～12份；马来酸酐接枝聚乙烯12～15份；纳米改性炭黑5～15份；其中，所述纳米改性母粒采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母高速搅拌混合而成；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母包括如下重量份的组份：聚对苯甲二酸乙二醇酯60份；纳米轻质碳酸钙10～20份；纳米纤维成核剂2～3份；色母4～5份。本发明专利技术还公布了该管道材料的制备方法，通过本方法制备的抗老化阻燃管道材料，能够提升管道的抗老化能力，提高其阻燃性。提高其阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗老化阻燃管道材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料排水管
，特别涉及一种抗老化阻燃管道材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，排水管道只要采用聚氯乙烯(PVC)管道，但其存在管道抗老化耐候性能差、有毒、韧性差、耐热性能差、不耐磨等使用缺陷。随着科技的发展，人们生活水平的提高，“健康”和“安全”成为现代人最为关键的两大问题。因此，发展高性能、绿色、环保塑料管道是塑料管道行业的发展目标，越来越受到追求健康和时尚生活的现代人的关注。
[0003]目前，国际上塑料管道技术创新的主要方向是：通过材料改性和加工工艺的技术创新、或使用新材料，制造出比传统塑料管性能更好，兼有高强度、高韧性、阻燃、绝缘、高耐磨、抗老化、卫生环保的管道系统。排污管道是排水管道中的一种，因排污时，复杂多变的成分，其对抗氧化、抗老化及阻燃有着更高的要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种抗老化阻燃管道材料及其制备方法，其能够提升排污管道的抗老化及阻燃性能。
[0005]为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，本专利技术的第一目的是提供一种抗老化阻燃管道材料，包括：
[0006][0007]其中，所述纳米改性母粒采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母高速搅拌混合而成；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母包括如下重量份的组份：
[0008][0009]作为优选，纳米改性炭黑通过改性剂处理氧化炭黑制得。
[0010]作为优选，改性剂通过如下步骤制得：
[0011]步骤1：将邻氨基对甲苯酚、去离子水、浓盐酸混合均匀，加入亚硝酸钠，反应至反应液呈碱性，制得偶氮前驱液，将间苯二胺、去离子水、浓盐酸混合均匀，加入偶氮前驱液，进行搅拌后，加入醋酸钠溶液，升温反应并调节反应液pH值，制得中间体1；
[0012]步骤2：将中间体1溶于甲醇中，加入五水硫酸铜和浓氨水，回流反应，制得中间体2，将中间体2、N
‑
溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳混合反应，制得中间体3，将5
‑
氨基
‑
1,3
‑
苯二甲酸、1,2,2,6,6
‑
五甲基哌啶醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺、硫酸铜混合反应，制得中间体4；
[0013]步骤3：将中间体4溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，进行搅拌并通入光气，进行反应8
‑
10h，制得中间体5，将中间体5、中间体3、N,N
‑
二甲基甲酰胺混合反应，制得中间体6，将中间体6、碳酸钾、四氢呋喃、四乙基溴化铵混合回流反应，制得中间体7；
[0014]步骤4：将中间体7溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺，加入氢氧化钠和溴乙烷，进行反应后，加入巯基苯并噻唑，继续反应，制得中间体8，将中间体8、对氨基苯甲醛、二丙胺、甲醇混合反应后，蒸馏去除甲醇，加入甲醇钠溶液，反应制得改性剂。
[0015]作为优选，改性炭黑通过如下步骤制得：
[0016]将氧化炭黑分散在四氢呋喃中，在转速为100～150r/min，温度为60～70℃的条件下，进行搅拌加入改性剂和1
‑
羟基苯并三唑，反应8～10h后，过滤收集滤渣，制得改性炭黑。
[0017]作为优选，纳米纤维成核剂是高性能聚酯纳米纤维成核剂，由纯度≥99.8％、粒径为20～50nm。长度为500～1500nm的纳米级纤维加工制成。
[0018]作为优选，纳米轻质碳酸钙为活性纳米轻质碳酸钙，所述活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20～50nm。
[0019]作为优选，马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8～1.2％，数均分子量为2000～3000。
[0020]本专利技术的第二目的是提供一种抗老化阻燃管道材料的制备方法，包括如下步骤：
[0021]步骤1：将聚氯乙烯树脂100～150份；纳米改性母粒50～70份；纳米氧化铝8～12份；马来酸酐接枝聚乙烯12～15份；纳米改性炭黑5～15份；依次加入开炼机中进行混炼，混炼80～130分钟，得到胶体混合物；
[0022]步骤2：将所述胶体混合物输送至密炼机中，密炼100～110分钟；
[0023]步骤3：将步骤2密炼机完成后的胶体混合物用硫化仪进行检查，获得胶体混合物的初始黏度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和过硫还原性参数；
[0024]步骤4：根据所述硫化仪获得的参数，把所述胶体混合物在平板硫化机上硫化成型。
[0025]作为优选，开炼机的混炼温度为45～75℃。
[0026]作为优选，密炼机的密炼温度为145～165℃。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]1、本专利技术中的抗老化阻燃管道材料配方设计新颖，在其中加入了改性炭黑，纳米改性母粒，增加了管道材料的抗老化能力；其次，其中加入了纳米氧化铝，提高了管道材料的阻燃性；最后，该配方在其中加入了马来酸酐接枝聚乙烯，促进了高分子与高分子之间、高分子与无机填料(如改性炭黑、纳米氧化铝)之间下的相容性，通过两者之间的协同作用从而提高了管道的抗老化性能及阻燃性能。
[0029]2、本专利技术中的抗老化阻燃管道的制备方法操作条件易实现，生产设备要求低，生产工艺简单易行。
[0030]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
[0031]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0032]实施例1
[0033]一种抗老化阻燃管道材料，包括以下重量份的成分：
[0034][0035]其中，纳米改性母粒采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母高速搅拌混合而成；聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母包括如下重量份的组份：
[0036][0037]其中，改性纳米炭黑通过改性剂处理氧化炭黑制得。改性剂通过如下步骤制得：
[0038]步骤1：将邻氨基对甲苯酚、去离子水、浓盐酸按0.01mol：15mL：2mL在转速为150～200r/min，温度为5℃的条件下混合均匀，加入0.69g亚硝酸钠，反应至反应液呈碱性，制得偶氮前驱液，将间苯二胺、去离子水、浓盐酸按1.2g：20mL：2mL混合均匀，加入20mL偶氮前驱液，在200～300r/min下搅拌，温度为5℃，搅拌15～20min后，加入10mL酸钠溶液，升温至25～30℃，反应2h，并调节反应液pH值为8，制得中间体1；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗老化阻燃管道材料，其特征在于，包括以下重量份的成分：其中，所述纳米改性母粒采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母高速搅拌混合而成；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米轻质碳酸钙、纳米纤维成核剂和色母包括如下重量份的组份：2.根据权利要求1所述的抗老化阻燃管道材料，其特征在于，所述纳米改性炭黑通过改性剂处理氧化炭黑制得。3.根据权利要求2所述的抗老化阻燃管道材料，其特征在于，所述改性剂通过如下步骤制得：步骤1：将邻氨基对甲苯酚、去离子水、浓盐酸混合均匀，加入亚硝酸钠，反应至反应液呈碱性，制得偶氮前驱液，将间苯二胺、去离子水、浓盐酸混合均匀，加入偶氮前驱液，进行搅拌后，加入醋酸钠溶液，升温反应并调节反应液pH值，制得中间体1；步骤2：将中间体1溶于甲醇中，加入五水硫酸铜和浓氨水，回流反应，制得中间体2，将中间体2、N
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溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳混合反应，制得中间体3，将5
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氨基
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苯二甲酸、1,2,2,6,6
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五甲基哌啶醇、N,N
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二甲基甲酰胺、硫酸铜混合反应，制得中间体4；步骤3：将中间体4溶于N,N
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二甲基甲酰胺中，进行搅拌并通入光气，进行反应8
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10h，制得中间体5，将中间体5、中间体3、N,N
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二甲基甲酰胺混合反应，制得中间体6，将中间体6、碳酸钾、四氢呋喃、四乙基溴化铵混合回流反应，制得中间体7；步骤4：将中间体7溶于N,N
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二甲基甲酰胺，加入氢氧化钠和溴乙烷，进行反应后，加入巯基苯并噻唑，继续反应，制得中间体8，将中间体8、对氨基苯甲醛、二丙胺、甲醇混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹俊，
申请(专利权)人：图方便苏州环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：