专利名称：硬聚氯乙烯管材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硬聚氯乙烯(PVC-U)管材及其制备方法，具体涉及一种制造排水管的硬聚氯乙烯管材及其制备方法。
背景技术：
过去埋在地下的排水管采用铸铁管或水泥管等体积较大的管子，施工时很麻烦，长期埋在地下的铸铁管每隔一定年限便要更换，给工程带来诸多不便，传统的铸铁管、水泥管逐步被硬聚氯乙烯管所替代。由硬聚氯乙烯制备的加筋管、波纹管具有重量轻、成本低、耐腐蚀性好等特点，不需要经常维护和更换，施工安装方便。但其不足之处在于热稳定性差和抗冲击性较差，特别是低温韧性差，随着温度下降，迅速变硬变脆，受冲击时极易脆裂。目前市售的由硬聚氯乙烯制备的加筋管、波纹管都存在以上缺点。
六钛酸钾晶须是世界上最新一代高性能复合材料增强剂，是一种细小纤维状的亚纳米材料，具有优良的力学性能和物理性能，广泛应用于汽车、机械、电子、航天、航空、建材、石油化工、海洋等领域。在PVC-U管材上的应用，尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的硬聚氯乙烯管材，用该管材制成的硬聚氯乙烯排水管克服了现有管材低温韧性差等缺陷。
本发明的另一个目的在于提供该管材的制备方法。
本发明材料的特点是在普通硬聚氯乙烯(PVC-U)加筋管、波纹管的材料组成中使用了六钛酸钾(K2TibO3)晶须，六钛酸钾晶须的结构为连锁隧道式结构，钾离子居隧道中间，这种结构直接导致了钾离子具有很高的稳定性，同时六钛酸钾晶须的这种结构使其具备高温吸音、绝缘性、反射红外线、优良的化学稳定性和防腐性能。
本发明提出的PVC-U管材的组成(以重量计)如下
PVC树脂 100份复合稳定剂 2～6份加工助剂1～6份抗冲击剂1～8份填充料 20～30份六钛酸钾晶须5～20份偶联剂 0.1-0.4份上述配方组成中，PVC树脂的聚合度为1000，可采用制备PVC-U管材常用的PVC-5型树脂材料；抗冲击剂可以采用丁晴橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或热塑性聚氯酯(TPU)，其中氯化聚乙烯中的含氯量应为36％，残留结晶度为2％左右；加工助剂可以采用丙烯酸酯(ACR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，填充料可以采用轻质碳酸钙(400～600目)、碳酸钙、重质碳酸钙(300目)、活性碳酸钙(1000目)。
本发明型材的制备方法包括以下步骤(1)按配方组成称取各原料，将六钛酸钾晶须与偶联剂在一定温度下进行热混、放置冷却至室温，然后在高速混合机中依次加入该混合物、PVC树脂、复合稳定剂、加工助剂、抗冲击剂和填充料进行热混；(2)将热混的原料在混合过程中进行冷混；(3)将混合料用挤出成型机进行挤出成型，然后经过切割、扩口制成管材。
用本发明材料可以制备加筋管、波纹管等管材。
有益效果1、本发明在PVC-U材料中采用六钛酸钾晶须材料，利用本发明管材制成的加筋管或波纹管与现有管材相比，具有良好的抗低温冲击性能以及环刚度。
2、本发明材料制备的管材具有良好的耐磨性，从而降低了不良环境下施工所造成的管材损耗。
3、本发明材料制备的管材具有良好的耐腐蚀性。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明方法作进一步阐述，但不限制本发明。
实施例1称取500克六钛酸钾晶须、10克偶联剂进行热混后，放置冷却至室温，然后在小型高速混合机中依次加入该混合物、10千克PVC-5型树脂、400克复合稳定剂、400克ACR、800克CPE和2千克碳酸钙，按照常规方法进行热混和冷混，将混合料用150克注塑机注射成型，制成样品，测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
实施例2称取2千克六钛酸钾晶须、40克偶联剂进行热混后，放置冷却至室温，然后在小型高速混合机中依次加入该混合物、10千克PVC-5型树脂、400克复合稳定剂、400克ACR、800克CPE和3千克碳酸钙，按照常规方法进行热混和冷混，将混合料用150克注塑机注射成型，制成样品，测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
对比例在小型高速混合机中依次加入10千克PVC-5型树脂、400克复合稳定剂、400克ACR、800克CPE和3千克碳酸钙，按照常规方法进行热混和冷混，将混合料用150克注塑机注射成型，制成样品，测定其落锤冲击指标(0℃环境温度下的真实冲击率)及环刚度指标，测定结果见表1。
表1 落锤冲击及环刚度测定结果
从表1可以看出，本发明硬聚氯乙烯管材的抗低温冲击性能以及环刚度优于普通管材，因而具有优越的性能。
权利要求
1.一种硬聚氯乙烯管材，其特征在于含有六钛酸钾晶须，其组成(以重量计)为PVC树脂100份复合稳定剂 2～6份加工助剂 1～6份抗冲击剂 1～8份填充料 20～30份六钛酸钾晶须 5～20份偶联剂 0.1-0.4份
2.权利要求1所述的硬聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)按配方组成称取各原料，将六钛酸钾晶须与偶联剂进行热混、放置冷却至室温，然后在高速混合机中依次加入该混合物、PVC树脂、复合稳定剂、加工助剂、抗冲击剂和填充料进行热混；(2)将热混的原料在混合过程中进行冷混；(3)将混合料用挤出成型机进行挤出成型，然后经过切割、扩口制成管材。
全文摘要
本发明涉及一种硬聚氯乙烯管材及其制备方法，该管材的特点在于含有六钛酸钾晶须，利用本发明型材制备的硬聚氯乙烯管材，具有良好的抗低温冲击性能、耐磨性以及耐腐蚀性。
文档编号B29D23/00GK1831041SQ200510024348
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月11日 优先权日2005年3月11日
发明者林锋, 翁友富 申请人:上海正鸣塑胶管业有限公司