【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于pvc管材制备，尤其涉及一种高抗冲击pvc共挤出管材及其制备工艺。
技术介绍
1、pvc管材是一种常用的管道材料，它由聚氯乙烯(pvc)树脂制成。pvc管材在建筑、给排水、化工、农田灌溉等领域具有广泛应用。pvc树脂是一种广泛使用的通用树脂，其具备高产量、低成本和优越的综合性能。pvc树脂适用于挤出、注塑、吹塑、压延、模压等多种加工工艺，并可用于制备硬质、软质、发泡等不同种类的产品。相比于pe树脂结构，pvc树脂通过引入氯原子改变了分子链的特性。这种树脂制品具有良好的力学和电学性能，以及阻燃性、透明性和耐化学腐蚀性能，尤其是在硬质制品中具备较高的强度。然而，在pvc管材的加工和使用过程中存在一些缺陷：它的高温稳定性较差，容易分解；它的抗紫外线老化性能也不理想，长时间暴露在紫外线下，表面会逐渐老化变色；它在低温下的韧性急剧下降，变得更加脆性；在存在缺陷的情况下，稍有冲击，pvc管材就会出现脆性裂纹的扩展，甚至断裂。这些问题是目前pvc管材的主要缺陷。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种高抗冲击pvc共挤出管材及其制备工艺。为了解决现有的pvc管材高温稳定性差、抗紫外能力差、低温韧性下降快、容易发生脆性断裂的问题，本专利技术提出利用一种抗冲击改性剂对pvc共挤出管材改性。
2、为了实现上述目的，采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种高抗冲击pvc共挤出管材，所述高抗冲击pvc共挤出管材包括如下重量份的组分：聚氯乙烯树脂
3、进一步地，所述抗冲击改性剂的制备包括如下步骤：
4、s1、将碳酸铯和十八烯、油酸混合，在氮气氛围下80-120℃搅拌0.5-1h，然后加热到140-160℃，加入氯化铜和氯化铅，经过离心分离得到沉淀，将沉淀用正己烷洗涤，得到cu2+掺杂cspbcl3钙钛矿纳米颗粒，将所述cu2+掺杂cspbcl3钙钛矿纳米颗粒加入到正硅酸甲酯中，搅拌3-5h，过滤，洗涤，得到sio2负载钙钛矿纳米颗粒；
5、s2、将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、乙醇混合均匀，加入1mol/l的盐酸调整ph＝3-4，再加入所述sio2负载钙钛矿纳米颗粒，超声分散30-50min，然后50-80℃搅拌1-2h后，恢复至室温，过滤，洗涤，60℃真空烘箱干燥，得到偶联改性的sio2负载钙钛矿纳米颗粒；
6、s3、将所述偶联改性的sio2负载钙钛矿纳米颗粒与去离子水、氢氧化钠和十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌30min，升温至75℃，然后加入过硫酸钾，滴加丙烯酸丁酯，滴加完成后反应1.5h，得到溶液a，再将十二乙烯基moss、2-异丙基巯基乙醇、偶氮二异丁酸二甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯加入到甲苯中，氮气氛围下反应2-5h，得到溶液b，将所述溶液b和滴加到所述溶液a中，反应1h，冷却至室温后，加入氯化钙溶液直至出现大量沉淀，过滤，固体用60℃真空烘箱干燥，得到所述抗冲击改性剂。
7、进一步地，所述步骤s1中碳酸铯、十八烯、油酸、氯化铜、氯化铅、正硅酸甲酯的投料比例为：(8.5-10)g：(25-35)ml：(30-40)ml：(5.5-8)g：(1-3)g：(0.5-2.5)g。
8、进一步地，所述步骤s2中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、乙醇、sio2负载钙钛矿纳米颗粒的投料比例为：(0.8-1.2)g：(25-40)ml：(40-60)ml：(8-10)g。
9、进一步地，所述步骤s3中偶联改性的sio2负载钙钛矿纳米颗粒、去离子水、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯、过硫酸钾的投料比例为：(2-4)g：(40-60)ml：(5-8)g：(1.2-2.5)g：(4.5-6)ml：(0.001-0.01)g。
10、进一步地，所述步骤s3中十二乙烯基moss、2-异丙基巯基乙醇、偶氮二异丁酸二甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲苯的投料比例为：(8-10)g：(4.6-5.2)ml：(0.05-0.5)g：(15-30)ml：(60-100)ml。
11、进一步地，所述溶液b、甲基丙烯酸羟乙酯和溶液a的投料比例为(20-25)ml：(15-30)ml：(40-50)ml。
12、进一步地，所述复合稳定剂包括如下重量份的组分：硬脂酸锌10-20份、硬脂酸钙15-25份、环氧大豆油2-4份。
13、进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸丁酯中的一种或多种。
14、进一步地，所述填充剂为纳米碳酸钙、闭孔珍珠岩、海泡石粉、石棉粉中的一种或多种。
15、进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、壬二酸二(2-乙基己基)酯、氢化松香酸甲酯中的一种或多种。
16、进一步地，所述高抗冲击pvc共挤出管材的制备工艺，包括：将聚氯乙烯树脂、抗冲击改性剂、复合稳定剂加入搅拌装置，然后加入润滑剂、填充剂、钛白粉、增塑剂，加热到120℃，继续搅拌，然后冷却到40℃，得到混合料，将所述混合料投入双螺杆挤出机，经过共挤模具成型，再经过冷却、切分，得到所述高抗冲击pvc共挤出管材。
17、本专利技术的有益效果是：
18、(1)本专利技术将聚氯乙烯树脂、复合稳定剂、润滑剂、抗冲击改性剂、填充剂、钛白粉、增塑剂混合，再经过共挤模具成型，得到的pvc共挤出管材，具有高抗冲击、抗紫外、抗老化的性能；
19、(2)本专利技术制备的抗冲击改性剂，具有以聚丙烯酸丁酯为核，以聚甲基丙烯酸羟乙酯为壳的结构，当pvc共挤出管材受到冲击时，能引发银纹或剪切带，吸收冲击能量，提高pvc共挤出管材的抗冲击强度，引入moss环和聚甲基丙烯酸羟乙酯形成环状分子刷，由于moss本身的柔性和大尺寸环型体积以及分子刷刷毛上的聚合物长链，使抗冲击改性剂具有较高的柔性和移动性，因此可以分散冲击能量，减缓冲击造成的局部应力集中，降低pvc管材的脆性断裂，进一步提高pvc管材抗冲击性能，环状分子刷还能对其他组分起到化学键结合或物理吸附的作用，有效分散其他组分，提供良好的界面相容性和黏附性，moss环上的硅氧键能比碳氧和其他硅氧键能大，极大的增加了pvc共挤出管材的热稳定性；
20、(3)本专利技术制备了sio2负载钙钛矿纳米颗粒，再将其与抗冲击改性剂其他组分进行偶联，sio2能够提高pvc共挤出管材的抗冲击性能，还能对紫外光进行反射，提高抗紫外能力，cu2+掺杂cspbcl3钙钛矿纳米颗粒具有吸收紫外线，将紫外线转化为可见光的能力，cu2+的引入能够调节钙钛矿量子点的能级结构、激子传输和复合过程，显著提高钙钛矿纳米颗粒的量子产率，因而能够提高pvc共挤出管材的抗紫外能力，减少紫外线引起的降解反应，提高抗老化能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：包括如下重量份的组分：聚氯乙烯树脂80-100份、复合稳定剂8-12份、润滑剂3-6份、抗冲击改性剂6-8份、填充剂2-3份、钛白粉1-4份、增塑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述抗冲击改性剂的制备包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述步骤S1中碳酸铯、十八烯、油酸、氯化铜、氯化铅、正硅酸甲酯的投料比例为：(8.5-10)g：(25-35)mL：(30-40)mL：(5.5-8)g：(1-3)g：(0.5-2.5)g。
4.根据权利要求3所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述步骤S2中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、乙醇、SiO2负载钙钛矿纳米颗粒的投料比例为：(0.8-1.2)g：(25-40)mL：(40-60)mL：(8-10)g。
5.根据权利要求4所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述步骤S3中偶联改性的SiO2负载钙钛矿纳米颗粒、去离子水、氢氧化钠、
6.根据权利要求5所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述复合稳定剂包括如下重量份的组分：硬脂酸锌10-20份、硬脂酸钙15-25份、环氧大豆油2-4份。
7.根据权利要求6所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸丁酯中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述填充剂为纳米碳酸钙、闭孔珍珠岩、海泡石粉、石棉粉中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的一种高抗冲击PVC共挤出管材，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、壬二酸二(2-乙基己基)酯、氢化松香酸甲酯中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的高抗冲击PVC共挤出管材的制备工艺，其特征在于：将聚氯乙烯树脂、抗冲击改性剂、复合稳定剂加入搅拌装置，然后加入润滑剂、填充剂、钛白粉、增塑剂，加热到120℃，继续搅拌，然后冷却到40℃，得到混合料，将所述混合料投入双螺杆挤出机，经过共挤模具成型，再经过冷却、切分，得到所述高抗冲击PVC共挤出管材。
...【技术特征摘要】
1.一种高抗冲击pvc共挤出管材，其特征在于：包括如下重量份的组分：聚氯乙烯树脂80-100份、复合稳定剂8-12份、润滑剂3-6份、抗冲击改性剂6-8份、填充剂2-3份、钛白粉1-4份、增塑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲击pvc共挤出管材，其特征在于：所述抗冲击改性剂的制备包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高抗冲击pvc共挤出管材，其特征在于：所述步骤s1中碳酸铯、十八烯、油酸、氯化铜、氯化铅、正硅酸甲酯的投料比例为：(8.5-10)g：(25-35)ml：(30-40)ml：(5.5-8)g：(1-3)g：(0.5-2.5)g。
4.根据权利要求3所述的一种高抗冲击pvc共挤出管材，其特征在于：所述步骤s2中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、乙醇、sio2负载钙钛矿纳米颗粒的投料比例为：(0.8-1.2)g：(25-40)ml：(40-60)ml：(8-10)g。
5.根据权利要求4所述的一种高抗冲击pvc共挤出管材，其特征在于：所述步骤s3中偶联改性的sio2负载钙钛矿纳米颗粒、去离子水、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯、过硫酸钾的投料比例为：(2-4)g：(40-60)ml：(5-8)g：(1.2-2.5)g：(4.5-6)ml：(0.001-0.01)g；所述步骤s3中十二乙烯基moss、2-异丙基巯基乙醇、偶氮二异丁酸二甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲苯的投料比例为：(8...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏丽，李佳育，邬智勇，赵晶晶，史贵兰，贾恒，赵志浩，魏斌，杨泽旭，
申请(专利权)人：亿利生态科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。