一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材，具有下列重量份的原料配比：聚苯乙烯40?50份、低密度聚乙烯35?45份、二甘醇二苯甲酸酯30?40份、季戊四醇硬脂酸酯30?40份、热塑性聚酯微粉25?35份、溴化环氧树脂15?25份、聚亚烷基二醇10?20份、聚醚醚酮10?20份、丙烯腈5?15份、羧甲基纤维素5?15份、氢氧化镁3?5份、硬化剂1?3份、抗氧剂1?3份，从而能够提高塑料管材的刚度，并且耐磨性好。同时，还公开了相应的制备方法。
【专利说明】
一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及塑料材料技术领域，具体涉及一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 塑料管一般是以合成树脂，也就是聚酯为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以 "塑"的方法在制管机内经挤压加工而成。由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、 加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的 自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配 套用的穿线管等。塑料管种类很多，分为热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。属于热塑性 的有聚氯乙烯管，聚乙烯管，聚丙烯管、聚甲醛管等;属于热固性的有酚塑料管等。塑料管的 主要优点是耐蚀性能好、质量轻、成型方便、加工容易，缺点是强度较低，耐热性差。拿以聚 氯乙烯为主要成分支撑的塑料管来说，其普遍存在刚度不够的缺陷，一般只能达到S1级，且 耐内压程度差，仅达到〇.25MPa，因此在正常使用过程中容易发生开裂，尤其是应用于输送 有内压力介质的流量，造成不必要的经济损失。因此，急需开发一种性能优良的塑料管材以 解决上述问题。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材及其制备 方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型塑料管材，其具 备优良的刚度，并且耐磨性好，具有良好的应用前景。
【具体实施方式】
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯40-50份、 低密度聚乙烯35-45份、二甘醇二苯甲酸酯30-40份、季戊四醇硬脂酸酯30-40份、热塑性聚 酯微粉25-35份、溴化环氧树脂15-25份、聚亚烷基二醇10-20份、聚醚醚酮10-20份、丙烯腈 5-15份、羧甲基纤维素5-15份、氢氧化镁3-5份、硬化剂1-3份、抗氧剂1-3份。
[0005] 优选地，所述的硬化剂选自六亚甲基四胺、叔丁过氧基乙烷、2-甲基咪唑中的一种 或几种。
[0006] 优选地，所述的抗氧剂选自抗氧剂BHT、2，6-二特丁基-4-仲丁基苯酚、二氢喹啉中 的一种或几种。
[0007] 所述添加有羧甲基纤维素的塑料管材的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照所述重量份称取各原料； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至110~120°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、 丙烯腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至170~180°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至130~140°C，加入氢氧化镁、硬化剂、抗氧剂，搅拌 均匀后送入螺杆挤出机； (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在160-165 °C，模头的温度为210-220°C，得到产品。
[0008] 优选地，所述步骤(3 )中螺杆挤出机的螺杆转速为35~45r/min，料筒温度为180~ 190。。。
[0009] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明的塑料管材以聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂 酸酯、热塑性聚酯微粉、溴化环氧树脂为主要成分，通过加入聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯 腈、羧甲基纤维素、氢氧化镁、硬化剂、抗氧剂，辅以加热、搅拌、保温、降温、挤出、造型等工 艺，使得制备而成的塑料管材具备优良的刚度，并且耐磨性好。
[0010] (2)本发明的塑料管材原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
[0012] 实施例1 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯40份、低密度聚乙烯35份、二甘醇二苯甲酸酯30份、季戊 四醇硬脂酸酯30份、热塑性聚酯微粉25份、溴化环氧树脂15份、聚亚烷基二醇10份、聚醚醚 酮10份、丙烯腈5份、羧甲基纤维素5份、氢氧化镁3份、六亚甲基四胺1份、抗氧剂BHT 1份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至ll〇°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯 腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至170°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至130°C，加入氢氧化镁、六亚甲基四胺、抗氧剂BHT， 搅拌均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为35r/min，料筒温度为180°C; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在160°C， 模头的温度为210°C，得到产品。
[0013]制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0014] 实施例2 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯45份、低密度聚乙烯40份、二甘醇二苯甲酸酯35份、季戊 四醇硬脂酸酯35份、热塑性聚酯微粉30份、溴化环氧树脂20份、聚亚烷基二醇15份、聚醚醚 酮15份、丙烯腈10份、羧甲基纤维素10份、氢氧化镁4份、叔丁过氧基乙烷2份、2,6_二特丁 基-4-仲丁基苯酚2份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至115°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯 腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至175°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至135°C，加入氢氧化镁、叔丁过氧基乙烷、2,6_二特 丁基-4-仲丁基苯酚，搅拌均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为40r/min，料筒温度为185°C ; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在163°C， 模头的温度为215 °C，得到产品。
[0015]制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0016] 实施例3 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯50份、低密度聚乙烯45份、二甘醇二苯甲酸酯40份、季戊 四醇硬脂酸酯40份、热塑性聚酯微粉35份、溴化环氧树脂25份、聚亚烷基二醇20份、聚醚醚 酮20份、丙烯腈15份、羧甲基纤维素15份、氢氧化镁5份、2-甲基咪唑3份、二氢喹啉3份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至120°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯 腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至180°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至140°C，加入氢氧化镁、2-甲基咪唑、二氢喹啉，搅拌 均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为45r/min，料筒温度为190°C; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在165°C， 模头的温度为220°C，得到产品。
[0017]制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0018] 实施例4 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯50份、低密度聚乙烯35份、二甘醇二苯甲酸酯40份、季戊 四醇硬脂酸酯30份、热塑性聚酯微粉35份、溴化环氧树脂15份、聚亚烷基二醇20份、聚醚醚 酮10份、丙烯腈15份、羧甲基纤维素5份、氢氧化镁5份、叔丁过氧基乙烷1份、抗氧剂BHT 3 份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至ll〇°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯 腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至180°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至130°C，加入氢氧化镁、叔丁过氧基乙烷、抗氧剂 BHT，搅拌均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为45r/min，料筒温度为180°C ; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在165°C， 模头的温度为210°C，得到产品。
[0019]制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0020] 对比例1 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯40份、低密度聚乙烯35份、季戊四醇硬脂酸酯30份、热塑 性聚酯微粉25份、溴化环氧树脂15份、聚醚醚酮10份、丙烯腈5份、羧甲基纤维素5份、氢氧化 镁3份、六亚甲基四胺1份、抗氧剂BHT 1份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微粉混合，加热至110 °C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚醚醚酮、丙烯腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升 温至170°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至130°C，加入氢氧化镁、六亚甲基四胺、抗氧剂BHT， 搅拌均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为35r/min，料筒温度为180°C; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在160°C， 模头的温度为210°C，得到产品。
[0021]制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0022] 对比例2 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯50份、低密度聚乙烯45份、二甘醇二苯甲酸酯40份、热塑 性聚酯微粉35份、溴化环氧树脂25份、聚亚烷基二醇20份、聚醚醚酮20份、丙烯腈15份、氢氧 化镁5份、2-甲基咪唑3份、二氢喹啉3份； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、热塑性聚酯微粉混合，加热至120 °C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯腈，搅拌均匀，继续升 温至180°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至140°C，加入氢氧化镁、2-甲基咪唑、二氢喹啉，搅拌 均匀后送入螺杆挤出机，螺杆转速为45r/min，料筒温度为190°C; (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在165°C， 模头的温度为220°C，得到产品。
[0023] 制得的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的性能测试结果如表1所示。
[0024] 将实施例1-4和对比例1-2的添加有羧甲基纤维素的塑料管材分别测试其刚度、拉 伸强度以及耐磨性。
[0025] 表 1
本发明以聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚 酯微粉、溴化环氧树脂为主要成分，通过加入聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、丙烯腈、羧甲基纤维 素、氢氧化镁、硬化剂、抗氧剂，辅以加热、搅拌、保温、降温、挤出、造型等工艺，使得制备而 成的塑料管材具备优良的刚度，并且耐磨性好，应用前景好，具有良好的社会效益。
[0026] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种添加有羧甲基纤维素的塑料管材，其特征在于：由下列重量份的原料制成:聚苯 乙烯40-50份、低密度聚乙烯35-45份、二甘醇二苯甲酸酯30-40份、季戊四醇硬脂酸酯30-40 份、热塑性聚酯微粉25-35份、溴化环氧树脂15-25份、聚亚烷基二醇10-20份、聚醚醚酮10-20份、丙烯腈5-15份、羧甲基纤维素5-15份、氢氧化镁3-5份、硬化剂1-3份、抗氧剂1-3份。2. 根据权利要求1所述的添加有羧甲基纤维素的塑料管材，其特征在于:所述的硬化剂 选自六亚甲基四胺、叔丁过氧基乙烷、2-甲基咪唑中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的添加有羧甲基纤维素的塑料管材，其特征在于:所述的抗氧剂 选自抗氧剂BHT、2,6-二特丁基-4-仲丁基苯酚、二氢喹啉中的一种或几种。4. 根据权利要求1~3任一所述的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： (1) 按照所述重量份称取各原料； (2) 将聚苯乙烯、低密度聚乙烯、二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、热塑性聚酯微 粉混合，加热至110~120°C，搅拌均匀，随后加入溴化环氧树脂、聚亚烷基二醇、聚醚醚酮、 丙烯腈、羧甲基纤维素，搅拌均匀，继续升温至170~180°C，保温反应2小时； (3) 将经保温反应的混合物降温至130~140°C，加入氢氧化镁、硬化剂、抗氧剂，搅拌 均匀后送入螺杆挤出机； (4) 物料经螺杆挤出机挤出后再通过合流芯和模头造型，合流芯的温度控制在160-165 °C，模头的温度为210-220°C，得到产品。5. 根据权利要求4所述的添加有羧甲基纤维素的塑料管材的制备方法，其特征在于，所 述步骤(3)中螺杆挤出机的螺杆转速为35~45r/min，料筒温度为180~190 °C。
【文档编号】C08L25/06GK105885263SQ201610292254
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】李明华
【申请人】金宝丽科技（苏州）有限公司