配管部件的制作方法

文档序号:5692709阅读:231来源:国知局

专利名称::配管部件的制作方法
技术领域
:本发明涉及使用聚苯醚系树脂组合物而成型的配管部件,尤其涉及使用挤出成型制造的管、使用注射成型、挤出成型、真空加压成型等制造的接头、法兰等配管部件。
背景技术
:聚苯醚系树脂组合物具有刚性、耐热性、耐化学性等优异的特性,作为工业用品在办公设备、电器电子部件、家庭用品等和汽车用品(例如轮圏盖、挡泥板等)中使用。另外,聚苯醚系树脂组合物对高温区域(6095'C)的酸、碱具有耐性,在通用的工程塑料中价格也是较便宜的,所以在工业领域中适合在用于流通高温药液的高温用配管部件中使用。这样的高温用配管部件有从以往的金属管向树脂管转换的趋势,聚苯醚系树脂组合物作为金属管的替补,大大期待着在今后的普及。作为以往的聚苯醚系树脂组合物制的配管部件,有由含有聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的聚苯醚系树脂组合物形成的耐热性配水用配管(参照专利文献l)。其中,聚苯乙烯系树脂是选自均聚聚苯乙烯、被橡胶成分改性的高抗沖聚苯乙烯(抗冲击性聚苯乙烯)和具有间规结构的聚苯乙烯中的至少一种。其效果是可以替代以往使用的氯乙烯制配水用配管,同时还可以在氯乙烯树脂制配水用配管不能使用的要求耐热性的用途中使用。另外,作为其他的以往的聚苯醚系树脂组合物制的配管部件有由下述配管用树脂组合物得到的树脂制管(参照专利文献2)。所述组合物中配合有由聚苯醚系树脂和苯乙烯系树脂组合而成的树脂成分(A)7099重量份、聚合物嵌段的氢化嵌段共聚物(B)130重量份、以及增塑剂(C)0.510重量份。其效果是改善了抗冲击性,并且耐化学性、脱模性、耐热性优异,具有阻燃性。专利文献l:特开2003-74754专利文献2:特开2005-23978
发明内容但上述以往的耐热性配水用配管(专利文献l)没有关于熔体流动速率(以下记作MFR)的记载,在该现有技术文献中对排水用配管的成型用树脂组合物的MFR也没有任何关注。但是MFR值过小时,树脂流动性变得不好,存在不能成型配管部件的问题。另外,如果MFR值变大,则树脂流动性变好,但另一方面分子量变小,所以存在高温蠕变特性、耐化学性等降低的问题。进而,在管的挤出成型中,如果MFR值比优选范围稍大,则尽管可以成型管,但流动性过好,在重力的影响下出现管壁厚不均匀,管翘曲,存在不能得到良好的管的问题,并且如果MFR值较远地偏离优选范围,则会出现下垂,存在不能制造管的问题。因此,在直M触液体、受到内部压力的配管部件的用途中,以往的耐热性配水用配管,有时因树脂组合物配合不同,存在不能作为配管部件成型,不能充分满足必要性能等问题。另外,上述以往的树脂制管(专利文献2),其实施例公开了MFR为1854,但这样范围的MFR的值过大,所以在用于流体中流通有药液的配管线时,不仅由于高温蠕变特性低而不具有长期强度,而且存在药液容易引起应力破裂的问题。另夕卜,在配管部件(特别是管)口径大(50mm以上)时,如果MFR值变大,则即使小口径没有问题,但随着口径变大,管的挤出成型时壁厚不均匀,管出现翘曲,难以得到良好的成型品,如果MFR值变大,则存在出现下垂,不能挤出成型管的问题。另外,虽然以往的耐热性配水用配管和树脂制管都可代替氯乙烯树脂制配水用配管,但聚苯醚系树脂组合物会因为聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的配合比例不同而成型收缩率大幅变化。因此,在将用于制造氯乙烯树脂制配水用配管的现存的设备用于聚苯醚系树脂组合物时,由于成型收缩率与氯乙烯树脂的成型收缩率不同,所以即使使用相同的才莫具来成型,成形品的尺寸也变化了,因而不能直接利用氯乙烯树脂的设备。因此,在成型聚苯醚系树脂组合物时存在下述问题即需要新的设备(特别是模具),为了产品排列整齐(lineup)而需要的设备量变大,设备的设置空间变多,整理设备的费用也变多。进而,以往的耐热性配水用配管和树脂制管均是如果在成型厚壁产品时树脂组合物干燥不充分,则在成型品表面容易出现银紋、气泡等外观不良,对通常多为厚壁(壁厚5mm以上)产品的配管部件而言,存在成型品的外观不良率变高的问题。本发明目的在于提供一种配管部件,其克服了上述现有的聚苯醚系树脂组合物具有的缺点,高温蠕变特性优异,在高温区域(6095。C)下具有刚性,可以同氯乙烯树脂使用相同的制造设备,成型性良好,外观好。本发明人为了开发上迷具有理想性质的聚苯醚系树脂组合物进行了深入研究,结果发现以特定比例的聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂为必须成分,混炼后的树脂组合物具有特定的MFR,从而实现上述目的,完成了本发明。即本发明第l特征为由树脂组合物形成,所述树脂组合物中相对于100质量份聚苯醚系树脂含有50120质量份的聚苯乙烯系树脂作为必须成分,混炼后的熔体流动速率为1.05.0g/10分钟,第2特征为成型收缩率为0.50.8%,第3特征为在95。C的气氛下施加5.0MPa的拉伸载荷时具有到破坏为止的时间为1000小时以上的高温蠕变特性,第4特征为所述混炼后的树脂组合物成型前的含水量小于250ppm,第5特征为相对于100质量份聚苯醚系树脂,还配合有苯乙烯含量为1040%、重均分子量为20万以上的苯乙烯/丁二烯系橡胶1~15质量份,第6特征为所述配管部件是管或接头,该管或该接头的外径D和壁厚t满足(l)D>48mm,(2)(1/35)D<t<(1/9)D。具体实施例方式聚苯醚系树脂虽然机械强度、弹性模量大,但流动性不好,所以不能单独用聚苯醚系树脂成型,要成型就需要配合其他树脂来提高流动性。该配合中使用的树脂可以列举出聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚丙烯系树脂等,但由于要均衡良好地具有作为配管部件所要求的特性(高温蠕变特性、成型收缩率、耐化学性、价格等),所以聚苯乙烯系树脂是必需的。这里,如果将由聚苯醚系树脂组合物形成的配管部件用作高温用配管部件,对其要求的特性需要有即使在受到内压的状态下流通高温流体、也可以长期使用的强度。这要求例如在SDR(外径/壁厚)-11时,在受到0,4MPa的压力时IO年也不破损程度的强度或更好强度的高温蠕变特性。在本发明中,聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的配合比例需要使上述高温用配管部件所要求的特性在满意的范围,相对于IOO质量份聚苯醚系树脂,聚苯乙烯系树脂的配合量需要为50-120质量份。这是由于,为了提高抗沖击强度,同时改善流动性、改进成型性,聚苯乙烯系树脂为50质量份以上较好,为了具有良好的高温蠕变特性,抑制机械强度降低、保持耐热性,聚苯乙烯系树脂为.120质量份以下较好。另外,相对于100质量份的聚苯醚系树脂,聚苯乙烯系树脂的配合量为50120质量份时,聚苯醚系树脂组合物的成型收缩率在接近于氯乙烯树脂的成型收缩率的范围,所以可以得到与氯乙烯树脂同等的成型收缩率,所以优选。另外,聚苯醚系树脂组合物可以使用聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的混合物,但也可以使两者接枝共聚,通过接枝共聚可以得到良好的加工性和长期物性,特别是高温蠕变特性得到改进。另外,本发明中的聚苯醚系树脂组合物的MFR需要为1.05.0g/10分钟。为了具有成型所必需的树脂组合物的流动性,并且在成型尤其是厚壁的配管部件时得到良好的生产性,优选1.0g/10以上,为了抑制在管成型时管壁的厚度不均匀而导致的翘曲、抑制树脂组合物的下垂(drawdown),也为了得到良好的高温蠕变特性,所以优选5.0g/10以下。另外,聚苯醚系树脂组合物的MFR是根据JISK7210在试验温度250r、试验载荷10kg的条件下测定的。另外,本发明的聚苯醚系树脂组合物的成型收缩率优选为0.5~0.8%,更具体地说,更优选壁厚10mm的成型品中的流动方向的成型收缩率为0.6~().8%,并且直角方向的成型收缩率为0.50.7%。虽然才艮据树脂种类、配合的树脂量的不同,树脂组合物的成型收缩率会有变化,但由于如果是成型收缩率为0.5-0.8%的聚苯醚系树脂组合物,就与配管部件中使用的氯乙烯树脂的成型收缩率基本相同,所以在使用例如氯乙烯树脂制配管部件用的模具来注射成型聚苯醚系树脂组合物时,可以使成型后的配管部件是与用氯乙烯树脂成型的配管部件基44目同尺寸的配管部件。因此,可以与现有的氯乙烯树脂共用相同的制造设备,由于产品排列整齐,所以没有必要增设聚苯醚系树脂组合物用的制造设备,不需要花费多余的费用,也不需要重新设置制造设备的设置空间。这里的配管部件,根据高温蠕变试验中的温度、拉伸载荷、保持时间的关系,参照DIN8078可以由Naday式和圆周应力-时间特定图换算出在相同温度下改变拉伸载荷时的保持时间。施加拉伸载荷,可以作为配管部件(管)受到管内压而考虑,与拉伸载荷对应的管内压因管壁厚度和管外径而变化,可才艮据式l的Naday式计算出。另外,式l中的试验应力为拉伸载荷。'管内压=(2x管壁厚度x试验应力)/(管外径-管壁厚度)……式1本发明的配管部件,在95。C下施加5.0MPa拉伸载荷时的高温蠕变特性优选为到^C坏为止的时间为1000小时以上。il^示,在管壁厚度6.0mm、管外径63mm的管的情况中,根据式1,在拉伸载荷为5.0MPa时管内压为l.OMPa,在95。C气氛下施加l.OMPa的管内压时可保持1000小时以上。在95。C的气氛下保持时间为10年的情况中,参照DIN8078,由Naday式和圆周应力-时间特定图来换算,内压为0.6MPa,所以在95C的气氛下内压0.6MPa时管具有10年寿命。而在例如作为高温用配管部件使用的其他材料如一般的聚丙烯系树脂组合物制配管部件的情况中,同样的管壁厚度6.0mm、管外径63mm的管在95。C气氛中施加1.0MPa的管内压,就会在约10小时左右时破坏,要保持1000小时以上需要在95'C气氛中降至0.7MPa的管内压。如果换算其在95。C气氛中保持时间10年,则内压为0.4MPa。因而,聚苯醚系树脂组合物制的配管部件的允许压力为聚丙烯制树脂组合物的配管部件的1.5倍,可以在压力更高的用途中使用。在这样的高温高压用途中,本发明的聚苯醚系树脂组合物中、相对于100质量份聚苯醚系树脂,更优选聚苯乙烯系树脂的配合量为50105质量份,混炼后的MRF为1.5~4.5g/10分钟。另外,在95。C以上使用配管部件时,例如,在温度100。C时,聚丙烯系树脂组合物有时会在软化温度附近,在IOO'C气氛中树脂组合物软化,不能保持作为配管部件充分的强度,而聚苯醚系树脂组合物不软化,所以如果换算温度、拉伸载荷、保持时间,不存在使用压力降低(在壁厚6.0mm,外径63mm的管的情况,要在温度IOO'C的气氛中保持10年就要使内压为0.2MPa)方面的限制,可以在无问题下4吏用。即,本发明的配管部件具有现有的其他的树脂组合物制的配管部件不能充分具有的耐化学性,无需说高温区域(6o95'c),在ioox:左右也可以使用,适合在比聚丙烯系树脂组合物制配管部件温度更高的用途中作为配管部件使用。进而,本发明的聚苯醚系树脂组合物成型前的含水量优选小于250ppm(100ppm=0.01%)。为了不出现外观不良(银紋(silverstreak)等)、内部气泡,小于250ppm较好,作为理想值优选Oppm。尤其是在厚壁成型品(例如口径50mm以上,壁厚5mm以上的管)的情况中,因含水量而容易引起外观不良、出现气泡,所以为了降低不良率而优选。另外,为了使含水量小于250ppm,聚苯醚系树脂组合物的干燥温度在厚壁成型品时为100nO'C下干燥时间为10小时左右,或在卯10(TC下干燥时间为24小时左右较好。另外,本发明的聚苯醚系树脂组合物,只要在作为配管部件所要求的特性的允许范围内,就还可以在聚苯醚系树脂组合物中含有其他聚合物。作为其他聚合物,只要是在不使作为配管部件的必要特性降低的范围内就没有特殊限定,作为特别优选的可以列举出苯乙烯/丁二烯系橡胶,通过配合苯乙烯/丁二烯系橡胶,可以在保持高温蠕变特性的情况下提高抗冲击强度。这里,相对于IOO质量份的聚苯醚系树脂,苯乙烯/丁二烯系橡胶的配合比例优选为115质量份。这是由于,为了得到良好的高温蠕变特性、抗冲击强度,优选1质量份以上,为了得到良好的耐热性和刚性而优选15质量份以下。另外,对于其他聚合物,优选其合计量相对于100质量份的聚苯醚系树脂为1~15质量份。另外,苯乙烯/丁二烯系橡胶的苯乙烯含量优选为1040%,更优选为15~35%。存在下述关系苯乙烯/丁二烯系橡胶的苯乙烯含量如果过少,则物性变化小,而如果过多,虽然弹性模量变低,机械强度变小,但由于流动性变好,所以配管部件的成型性提高。因此,为了平衡良好地满足配管部件所必需的良好的高温蠕变特性、抗沖击强度,苯乙烯含量为10%以上较好,为了得到良好的相容性,并且平衡良好地满足高温蠕变特性、抗沖击强度,苯乙烯含量为40。/。以下较好。另外,本发明的苯乙烯/丁二烯系橡胶的重均分子量优选为20万以上。如果在聚苯醚系树脂组合物中配合重均分子量20万以下的苯乙烯/丁二烯系橡胶,则虽然抗沖击强度提高,但高温蠕变特性明显受损,作为高温用配管部件使用时高温蠕变特性不充分,所以为了得到良好的高温蠕变特性、抗冲击强度,优选为20万以上。这里如果将苯乙烯/丁二烯系橡胶的重均分子量变成更高的高分子量,则高温蠕变特性会得到提高,所以对重均分子量的上限没有特殊限定,但是为了使重均分子量的提高不会使苯乙烯/丁二烯系橡胶的制造变得闺难,因而实用上几百万的程度较好,具体地讲,优选20万300万。另外,优选聚苯醚系树脂与聚苯乙烯系树脂、苯乙烯/丁二烯系橡胶混炼后的MFR与混炼前相比没有变化,或者比混炼前低,为了使混炼后的MFR不升高,如果苯乙烯/丁二烯系橡胶是MFR不能测定程度的高分子量,则混炼后的MFR当然会降低(参照表1的实施例5和实施例6。由于苯乙烯/丁二烯系橡胶的分子量不同,与实施例6的分子量10万的情况的混炼后的MFR相比,实施例5的分子量23万的混炼后的MFR降低),为了使苯乙烯/丁二烯系橡胶为不能测定MFR那样程度的高分子量,苯乙烯/丁二烯系橡胶重均分子量需要为20万以上。本发明的苯乙烯/丁二烯系橡胶的聚合方法、聚合催化剂可以使用任意方法、催化剂。另外,从将苯乙烯/丁二烯系橡胶配合到聚苯醚系树脂组合物中时的耐化学性和耐气候性的观点出发,优选氢化率为接近100%,具体的氢化率从耐气候性、耐热性、耐化学性的观点出发,优选85%以上,更优选90%以上,进而优选95%以上。当本发明的配管部件是管或接头时,小口径时壁厚影响小,如果是大口径(口径50mm以上),则管的外径和壁厚的关系会影响耐热性和高温蠕变特性。另外,为了发挥与现有的树脂管(氯乙烯树脂、聚乙烯、聚丙烯等)相比的耐热的优势性,需要适合大口径的配管部件在卯。C以上的高温下受到内压的状态也可长期使用使用的壁厚。作为该壁厚的范围,当管外径D大于48mm(以口径为50mm以上为前提,考虑管的尺寸范围而想到的最小尺寸)时,壁厚t优选l/35D<t<l/9D的范围。为了保持在使用配管部件时没有障碍的耐压强度,壁厚t需要大于1/35D,为了减少树脂组合物的使用量,使管的重量不过重,需要小于1/9D。进而具体来说,因管的外径不同而优选的壁厚t的范围也不同,在48mm<D<100mm时更优选l/17D<t<l/9D,在100mm<D<200mm时更优选l/20D<t<l/15D,在D>250mm时更优选l/35D<t<l/18D。作为本发明的聚苯醚系树脂,可以使用公知的聚苯醚系树脂没有特殊限定,可以是均聚物,也可以是共聚物,可以列举出聚(2,6-二甲基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-乙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二乙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-正丙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二正丙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-正丁基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-异丙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-氯乙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-羟基乙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-氯乙基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二甲氧基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二氯甲基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二溴甲基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二苯基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二甲苯基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二氯-l,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二苄基-l,4-亚苯基)醚、聚(2,5-二甲基-l,4-亚苯基)醚等。本发明的聚苯醚系树脂组合物中使用的聚苯乙烯系树脂,可以列举出苯乙烯和苯乙烯衍生物的均聚物例如,聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯(高抗冲聚苯乙烯)、间规聚苯乙烯等,进而还可列举出苯乙烯系共聚物例如苯乙烯/丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯/丙烯腈/丁二烯共聚物(ABS树脂)等。其中,从相容性良好,提高抗沖击强度的观点优选使用高抗冲聚苯乙烯。另夕卜,本发明的聚苯醚系树脂组合物,根据需要还可以配合抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等稳定剂,通过这些配合可以提高组合物的热稳定性、耐光性。作为抗氧化剂可以列举出例如,2,6-二叔丁基-4-曱基苯酚、3-(4,-羟基-3,,5,-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,2,-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯盼)、2,2,-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,4-二[(辛基硫基)曱基]邻甲酚、丙烯酸[2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基节基)-4-甲基苯基]酯、丙烯酸{2,4-二叔戊基-6-[1-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)乙基]苯基}酯、2-l-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)丙烯酸酯等位阻酚系抗氧化剂;硫代二丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸月桂J^更脂基酯、季戊四醇四①-月桂^S^危代丙酸酯)等硫系抗氧化剂;三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等磷系抗氧化剂等。作为紫外线吸收剂、光稳定剂可以列举出例如,2-(2'-羟基-5,-甲基苯基)苯并三唑、2-(2,-羟基-3,,5,-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2,-羟基-3,,5,-二叔丁基苯基-5-氯苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂,2-羟基-4-甲氧基二苯曱酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂,三溱系紫外线吸收剂或位阻胺系光稳定剂等。在本发明的聚苯醚系树脂组合物中根据需要(例如在要提高不接触液体的部分的强度时等)可以配合球状填料、片状填料、纤维状填料等无机填充剂。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。作为球状填料,可以列举出碳酸钓、硫酸钡、硫酸4丐、粘土、珍珠岩、纺锤蟲石灰岩(shirasu)、硅藻土、烧成氧化铝、硅酸钓等。作为片状填料,可以列举出滑石、云母等。作为纤维状填料可以列举出玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、钛酸钾纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、聚芳酯纤维、聚酰亚胺纤维等。另外还可以才艮据需要配合阻燃剂(氯化聚乙稀、十溴二苯基醚等闺系、磷酸三甲苯酯等磷系、氢氧化铝等无机系等)、润滑剂(液体石蜡等烃系、硬脂酸等脂肪酸、硬脂醇等高级醇系、硬脂酸的酰胺等酰胺系、硬脂酸钩等金属皂系等)、防静电剂(聚烷撑二醇、含有磺睃基的化合物等)、抗菌剂(沸石等无机系、2-(4-噻唑基)苯并咪唑等有机系等)、着色剂(氧化钛等无机系、炭黑等有机系等)等。它们的配合量根据添加剂的种类而变化,所以优选在不降低组合物的物性的条件下配合可充分发挥添加剂的效果的量。在以上那样配合后熔融混炼的方法没有特殊限定,通过使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机等可以得到各成分均匀M的聚苯醚系树脂组合物。使用本发明的聚苯醚系树脂组合物而成的配管部件特别是涉及管、接头,对其成型方法没有特殊限定,可以列举出使用挤出成型而制造的管、多层管、使用注射成型、真空加压成型等制造的接头、法兰等。用于进行本发明的最佳方案下面列举实施例来更具体地说明本发明,但本发明并不以这些实施例为限。实施例对本发明的聚苯醚系树脂组合物制配管部件的性能使用下示试验方法来评价。评价的内M:由配合不同的聚苯醚系树脂組合物挤出成型的管的机械物性的评价、由MRF不同和含水量不同的聚苯醚系树脂组合物挤出成型的管的成型性和外观评价、由聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的配合比例不同的聚苯醚系树脂組合物注射成型的接头的成型收缩率的评价。(l)MFR测定根据JISK7210,在谗验温度250。C、试验载荷10kg的条件下测定。(2)带缺口的艾氏冲击试验根据JISK7110,从聚苯醚系树脂组合物制管切下带有缺口的艾氏沖击试片,在23土rc的气氛中测定艾氏沖击强度。(3)高温蠕变试验以DIN8078为基准,对1000mm的聚苯醚系树脂组合物制管在95±1°C下施加l.OMPa的内压(根据式(l)即Naday式算出的管壁厚度6.0mm、夕卜径63mm、拉伸栽荷5.0MPa所对应的管的内压),测定达到破坏为止的时间。管内压^2x管壁厚度x试验应力)/(管外径-管壁厚度)…(1)(4)成型收缩率使用注射成型机成型出筒状试片(氯乙烯树脂模具,基准尺寸外径70mm、宽(筒长)133mm、壁厚6mm),在23°C的气氛下放置2天,然后测定外径(直径方向的2点)和宽度(外周上等间隔的4点)的尺寸值。测定中对IO个试片进行测定,计算出外径和宽度的平均值,由外径和宽度的平均值根据式2计算出各成型收缩率。作为比较对象同样成型出氯乙烯树脂并测定尺寸,才艮据式2计算出成型收缩率。另外,基准尺寸是瞄准成型品的尺寸,是产品的尺寸。另外,本试验中使用的氯乙烯树脂用模具以在用氯乙烯树脂成型时相对于基准尺寸的尺寸允许误差外径在士0.2mm以内、宽度在士0.2mm以内的范围进行调整。该模具尺寸(实测值)夕卜径为70.59mm,宽度为133.81mm。本试验中将宽度的成型收缩率在0.5~0.8%的范围内(由于试片为筒状,在内部有空间,所以外径的收缩率为比实际的成型收缩率大的值,所以用宽度进行比较),基准尺寸的尺寸允许误差外径在士0,2mm以内,宽度在士0.2mm以内的范围内看作合格。成型收缩率={0莫具尺寸-试片尺寸)/才莫具尺寸}x100…式2(5)含水量的测定在测定温度23(TC下利用卡尔费休法来测定。实施例1配合聚苯醚系树脂IOO质量份、聚苯乙烯系树脂的高抗冲聚苯乙烯80质量份,使用双螺杆挤出机进行混炼,颗粒化,制造出混炼后的MFR为3.62的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物(110'C下24小时M吏含水量小于250ppm,然后使用单螺杆挤出机,在料筒温度250'C下成型壁厚6.0mm、外径63mm的聚苯醚系树脂组合物制的管,由管制作各种试验用试片,进行带缺口的艾氏冲击试验和高温蠕变试验,结果示于表l中。另外,进行了管成型时的挤出成型性和成型后的管外观的评价,结果示于表2。另外,测定用树脂组合物注射成型得到的接头的成型收缩率,结果示于表3中。实施例2配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯80质量份,与实施例同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为1.57的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。另外,进行挤出成型性和外观的评价,所得的结果示于表2中。实施例3配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯60质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为3.62的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。另外,测定成型收缩率,所得的结果示于表3中。实施例4配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯110质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为4.50的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表1示出了各种物性评价试验的结果。另外,进行挤出成型性和外观评价,所得的结果示于表2中,测定成型收缩率,所得的结果示于表3中。实施例5配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼氢化苯乙烯/丁二烯系橡胶(苯乙烯含量为30%,重均分子量23万)13质量份,并颗粒化,制造出混炼后的MFR为3.60的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。实施例6配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼氢化苯乙烯/丁二烯系橡胶(苯乙烯含量为30%,重均分子量10万)13质量份,并颗粒化,制造出混炼后的MFR为4.23的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。实施例7配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗沖聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼氩化苯乙烯/丁二烯系橡胶(苯乙烯含量为5%,重均分子量23万)13质量份,并颗粒化,制造出混炼后的MFR为3.02的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。实施例8配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗沖聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼氬化苯乙烯/丁二烯系橡胶(苯乙烯含量为50%,重均分子量23万)13质量份,并颗粒化,制造出混炼后的MFR为4.15的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。实施例9配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼氢化苯乙烯/丁二烯系橡胶(苯乙烯含量为30%,重均分子量23万)18质量份,并颗粒化,制造出混炼后的MFR为3.55的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。比较例1配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗沖聚苯乙烯80质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为6.20的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。另外,进行挤出成型性和外观评价,所得的结果示于表2中。比较例2配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯40质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为2.92的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表l示出了各种物性评价试验的结果。另外,测定成型收缩率,所得的结果示于表3中。比车交例3配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯130质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为10.00的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于250ppm,然后成型管,表1示出了各种物性评价试验的结果。另外,进行挤出成型性和外观评价,所得的结果示于表2中,测定成型收缩率,所得的结果示于表3中。比较例4配合聚苯醚系树脂IOO质量份、高抗冲聚苯乙烯10质量份,与实施例1同样混炼并颗粒化,制造出混炼后的MFR为0.50的聚苯醚系树脂组合物。干燥所得的树脂组合物使含水量小于200ppm。但没有流动性,不能成型管。表2示出了挤出成型性的结果。比较例5与实施例1同样制造聚苯醚系树脂组合物,不干燥而直接成型管。未干燥时的含水量为380ppm左右。进行挤出成型性和外观评价,所得的结果示于表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在本发明中,作为配管部件的最低限必要条件,将艾氏沖击强度为7KJ/m2以上(为了使配管部件不易破裂,需要为710/1112以上)、高温蠕变特性为600小时以上(在95。C的气氛下0.6MPa时的管具有5年左右的寿命)、在挤出成型中不出现翘曲、不出现管的外观不良看作最低合格线。若通过表l来比较实施例1、实施例2和比较例1,则发现,虽然聚苯醚系树脂和聚苯乙烯系树脂的配合比例相同,但混炼后的MFR不同也会使高温蠕变特性出现变化。实施例1和实施例2的MFR在高温蠕变特性方面没有变化,但比较例1由于MFR大而高温蠕变特性降低至实施例1的4/5左右。这是由于,MFR变小,则聚苯醚系树脂的分子量也变小,而分子量变小,则高温蠕变特性降低的缘故。另外,由表l的实施例l、实施例3、实施例4、比较例2、和比较例3可知,聚苯乙烯系树脂相对于聚苯醚系树脂的配合比例不同,高温蠕变特性、抗冲击强度等物性也会变化。在聚苯乙烯系树脂相对于IOO质量份聚苯醚系树脂的配合比例比实施例1的80质量份少的情况,实施例3的60质量份时高温蠕变特性、抗冲击强度均没有变化,比较例2的40质量份时虽然高温蠕变特性没有变化,但抗冲击强度降低,作为配管部件不充分。另外,在聚苯乙烯系树脂相对于IOO质量份聚苯醚系树脂的配合比例比实施例1的80质量份多的情况,虽然实施例4的IIO质量份时抗冲击强度提高,但高温蠕变特性仅仅稍微降低,比较例3的130质量份时抗冲击强度变得更高,高温蠕变特性降低,作为配管部件不充分。由此,只有相对于100质量份聚苯醚系树脂,在50~120质量份的范围内配合聚苯乙烯系树脂,才可能平衡良好的得到作为配管部件的必要的高温蠕变特性、抗冲击强度等物性。比较实施例1和实施例5,可知通过配合适量的苯乙烯/丁二烯系橡胶,可以在保持高温蠕变特性的情况下提高抗冲击强度。另外,比较实施例5实施例9可知,苯乙烯/丁二烯系橡胶的最佳条件由苯乙烯的重均分子量、苯乙烯含量、和相对于100质量份聚苯醚系树脂的苯乙烯/丁二烯系橡胶的量决定。苯乙烯的重均分子量,与实施例5的苯乙烯/丁二烯系橡胶的重均分子量23万相比,实施例6的苯乙烯/丁二烯系橡胶的重均分子量小至10万,所以实施例6的高温蠕变特性降低。另外苯乙烯的含量,与实施例5的苯乙烯含量30%相比,实施例7的苯乙烯含量少至5。/。,所以与聚苯醚系树脂的相容性变得不好,高温蠕变特性降低,抗冲击强度没有提高。由于实施例8的苯乙烯含量多达50%,所以尽管与聚苯醚系树脂的相容性提高,抗冲击强度提高,但高温蠕变特性稍微降低。另外,相对于100质量份聚苯醚系树脂的苯乙烯/丁二烯系橡胶的量,与实施例5的13质量份相比,实施例9的配合量变多为18质量份,尽管抗冲击强度提高,但高温蠕变特性降低。由此,通过相对于IOO质量份聚苯醚系树脂,配合苯乙烯含量为1040%、重均分子量为20万以上的苯乙烯/丁二烯系橡胶l15质量份,可以在保持高温蠕变特性的同时提高抗冲击强度。由表2可知,由混炼后的MFR的不同而引起的与高温蠕变特性和成型性的相互关系。MFR偏离1.05.0g/10分钟范围的样品不能同时满足高温蠕变特性和成型性。比较例4的MFR值过小,树脂组合物不能流动,所以不能成型管,比较例3的MFR值过大,导致管壁厚度不均匀,出现管的翘曲,不能得到良好的管。比较例1的管壁厚度也稍微不均匀,管稍孩m曲,不能得到良好的管。因此,树脂组合物的MFR必须为L05.0g/10分钟。另外,在表2中,与实施例1相比,比较例5物性本身并没有区别,但含水量多时成型出的管在表面出现银紋。所以通过使树脂组合物成型前的含水量小于250卯m,可以进行良好外观的成型。由表3可知,相对于100质量份聚苯醚系树脂的聚苯乙烯系树脂的配合比例不同会引起成型收缩率变化。实施例l、实施例3、实施例4、比较例3的成型收缩率在0.5~0.8%的范围内,另外,在基准尺寸的允许误差范围内,所以可以得到与由氯乙烯树脂得到的成型品同等的成型品。因而可以使用与氯乙烯树脂相同的模具。另外,如果相对于100质量份聚苯醚系树脂有50120质量份聚苯乙烯系树脂,则可以在与氯乙烯树脂基^目同的成型收缩率的范围内。由此可知,由本发明的聚苯醚系树脂组合物制的配管部件高温蠕变特性和抗冲击强度平衡良好,较优异,另外,可以确保成型时的流动性,得到良好的成型品。因此,即使流通高温区域(6095X:)的酸、碱等药液,也可长期使用,还可以在IO(TC左右使用。另外,通过加入苯乙烯/丁二烯系橡胶,可以在不使高温蠕变特性降低的情况下提高抗冲击强度。另夕卜,在本实施例中使用了挤出成型制作的聚苯醚系树脂组合物制管,但挤出成型制作的多层管、注射成型制作的接头、法兰等其他配管部件也可以得到同样效果。发明效果使用本发明的聚苯醚系树脂组合物制造的配管部件具有以下优异特性。(1)通过以聚苯醚系树脂100质量份和聚苯乙烯系树脂50-120质量份为必须成分,可以得到高温蠕变特性和抗冲击强度均衡良好的配管部件。(2)通过将聚苯醚系树脂组合物的MFR限定在1.05.0g/10分钟,可以确保成型时的流动性,得到没有翘曲的良好的成型品,可以保持高温蠕变特性。(3)通过使成型收缩率为0.50.8%,可以同氯乙烯树脂使用相同的制造设备。(4)在95。C的气氛下施加5.0MPa的拉伸栽荷时可^f果持1000小时以上,从而在95。C的气氛下受到0.6MPa的内压的状态下可以具有10年寿命,可以作为配管部件长期使用。(5)通过使成型前的含水量小于250ppm,尤其是对于厚壁的配管部件,可以防止成型时的外观不良和气泡等。(6)通过配合重均分子量20万以上的苯乙烯/丁二烯系橡胶,可以在不降低高温蠕变特性的情况下提高抗冲击强度。权利要求1.一种配管部件,其特征在于,由树脂组合物形成,所述树脂组合物中相对于100质量份聚苯醚系树脂含有50~120质量份的聚苯乙烯系树脂作为必须成分,混炼后的熔体流动速率为1.0~5.0g/10分钟。2.根据权利要求1所述的配管部件,其特征在于,成型收缩率为0.5~0.8%03.根据权利要求1或2所述的配管部件,其特征在于,在95。C的气氛下施加5.0MPa的拉伸载荷时具有到石皮坏为止的时间为1000小时以上的高温蠕变特性。4.根据权利要求13的任一项所述的配管部件,其特征在于,所述混炼后的树脂组合物成型前的含水量小于250ppm。5.根据权利要求14的任一项所述的配管部件,其特征在于,相对于IOO质量份聚苯醚系树脂,还配合有苯乙烯含量为1040%、重均分子量为20万以上的苯乙烯/丁二烯系橡胶115质量份。6.根据权利要求15的任一项所述的配管部件,其特征在于,所述配管部件是管或接头,该管或该接头的外径D和壁厚t满足(1)D>48mm,(2)(l/35)D<t<(l/9)D。全文摘要本发明涉及一种由树脂组合物形成的配管部件,所述树脂组合物中相对于100质量份聚苯醚系树脂含有50~120质量份的聚苯乙烯系树脂作为必须成分,混炼后的熔体流动速率为1.0~5.0g/10分钟。另外,还分别以下述内容为特征成型收缩率为0.5~0.8%;在95℃的气氛下施加5.0MPa的拉伸载荷时具有到破坏为止的时间为1000小时以上的高温蠕变特性;所述混炼后的树脂组合物成型前的含水量小于250ppm,还涉及一种配管部件,其相对于100质量份聚苯醚系树脂,还配合有苯乙烯含量为10~40%、重均分子量为20万以上的苯乙烯/丁二烯系橡胶1~15质量份。文档编号F16L9/12GK101679742SQ200880014690公开日2010年3月24日申请日期2008年5月22日优先权日2007年5月28日发明者井上隆规,兴梠英裕申请人:旭有机材工业株式会社
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