本发明涉及塑料软管制造技术领域,具体涉及一种添加氯磺化聚乙烯的塑料软管的制备方法。
背景技术
塑料为合成的高分子化合物,又可称为高分子或巨分子。塑料可以自由改变形体样式,是一种利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。为白色或黄色弹性体,能溶解于芳香烃及氯代烃不溶于脂肪及醇中,在酮和醚中只能溶胀不能溶解,有优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等,较好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性。
在日常农业生产中,经常会用到各种长度的软管进行输水、排水等工作,软管与硬质水管相比较,其重量轻、成本低,便于收纳和携带。由于塑料软管具有耐腐蚀、不渗漏、抗垢、使用寿命长等优点,市场应用量及应用领域都迅速的增长。但是,塑料软管往往存在不耐高温、易形变的问题,尤其是应用在农田输水灌溉方面,必须满足长期使用中的外界不良条件的影响,这就需要对现有塑料软管进行改进以提高其热变形温度。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明提供一种添加氯磺化聚乙烯的塑料软管的制备方法,该方法是将硬脂酸钙、水杨酸钠、硅灰石粉与蒸馏水混合后升温,加入过氧化苯二甲酰保温搅拌得到初级混合液;将氯磺化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、己二酸二异辛酯、苄基酚聚氧乙烯醚高温混合搅拌得到初级反应料;将玻璃纤维加入到初级混合液中搅拌均匀后再加入羟基乙酸进行超声分散,得到二级混合液;接着将初级反应料和二级混合液进行真空混炼,再将真空混炼坯料与稳定剂、增塑剂、抗静电剂共同加入造粒机造粒,随后投入到挤出机的料筒中,经挤出机挤出后投入注塑机进行注塑成型,得到成品塑料软管。制备而成的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管,其热变形温度高,在给排水工程中具有良好的应用前景。
技术方案:为了解决上述问题,本发明公开了一种添加氯磺化聚乙烯的塑料软管的制备方法,由以下步骤组成:
(1)将硬脂酸钙6~8份、水杨酸钠3~5份、硅灰石粉2~4份混合,加入混合料重量80~120倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至75~85℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰12~14份,保温搅拌15~20分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯60~70份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物35~45份、己二酸二异辛酯20~25份、苄基酚聚氧乙烯醚16~18份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至90~100℃,并在此温度下按照200~220转/分钟的速度搅拌30~40分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维8~10份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸5~9份,按照20~30khz的频率、40~50w的功率超声分散15~20分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.01~0.02mpa,在120~130℃下按照180~200转/分钟的速度搅拌反应20~30分钟,降温至80~90℃,加入羟基硅油8~12份,搅拌均匀后保温8~10分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与稳定剂2~4份、增塑剂2~4份、抗静电剂2~4份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至130~140℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为2~4毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,得到成品塑料软管。
进一步的,所述步骤(5)中的稳定剂选自二盐基邻苯二甲酸铅、碘化亚铜、顺丁烯二酸酐中的任意一种。
进一步的,所述步骤(5)中的增塑剂选自聚乙二醇、磷酸三甲酚酯、偏苯三酸三甘油酯中的任意一种。
进一步的,所述步骤(5)中的抗静电剂选自芥酸酰胺、乙二醇月桂酸酰胺、十八烷基二乙醇胺中的任意一种。
进一步的,所述步骤(6)中塑料软管颗粒料经挤出机挤出时,控制挤出机供料段温度为105~115℃,挤出机压缩段温度为125~135℃,挤出机计量段温度为145~155℃,挤出机模口温度为160~170℃,挤出机的螺杆转速为50~60转/分钟。
进一步的,所述步骤(7)中塑料软管挤出料通过注塑机进行注塑成型时,控制注塑机加热段温度为230~240℃,压缩段温度为250~270℃,均化段温度为260~280℃,喷嘴温度260~270℃,工作压力45~55mpa,注射速度60~70米/秒,注射时间0.2~0.3秒。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
(1)本发明的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管的制备方法是将硬脂酸钙、水杨酸钠、硅灰石粉与蒸馏水混合后升温,加入过氧化苯二甲酰保温搅拌得到初级混合液;将氯磺化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、己二酸二异辛酯、苄基酚聚氧乙烯醚高温混合搅拌得到初级反应料;将玻璃纤维加入到初级混合液中搅拌均匀后再加入羟基乙酸进行超声分散,得到二级混合液;接着将初级反应料和二级混合液进行真空混炼,再将真空混炼坯料与稳定剂、增塑剂、抗静电剂共同加入造粒机造粒,随后投入到挤出机的料筒中,经挤出机挤出后投入注塑机进行注塑成型,得到成品塑料软管。制备而成的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管,其热变形温度高,在给排水工程中具有良好的应用前景。
(2)本发明采用了甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、己二酸二异辛酯、苄基酚聚氧乙烯醚等原料参与制备添加氯磺化聚乙烯的塑料软管,对添加氯磺化聚乙烯的塑料软管进行了有效的性能提升,虽然这些材料并非首次应用于添加氯磺化聚乙烯的塑料软管中,但按照一定配比量与其他原料组合后,辅以相应的改性处理方式,给最后制备得到的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管带来了使用性能上的大幅度提高,这在以往的研究中是不曾报道过的,对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
具体实施方式
实施例1
(1)将硬脂酸钙6份、水杨酸钠3份、硅灰石粉2份混合,加入混合料重量80倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至75℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰12份,保温搅拌15分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯60份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物35份、己二酸二异辛酯20份、苄基酚聚氧乙烯醚16份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至90℃,并在此温度下按照200转/分钟的速度搅拌30分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维8份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸5份,按照20khz的频率、40w的功率超声分散15分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.01mpa,在120℃下按照180转/分钟的速度搅拌反应20分钟,降温至80℃,加入羟基硅油8份,搅拌均匀后保温8分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与二盐基邻苯二甲酸铅2份、聚乙二醇2份、芥酸酰胺2份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至130℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为2毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为105℃,挤出机压缩段温度为125℃,挤出机计量段温度为145℃,挤出机模口温度为160℃,挤出机的螺杆转速为50转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为230℃,压缩段温度为250℃,均化段温度为260℃,喷嘴温度260℃,工作压力45mpa,注射速度60米/秒,注射时间0.2秒,得到成品塑料软管。
实施例2
(1)将硬脂酸钙7份、水杨酸钠4份、硅灰石粉3份混合,加入混合料重量100倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至80℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰13份,保温搅拌18分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯65份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物40份、己二酸二异辛酯22份、苄基酚聚氧乙烯醚17份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至95℃,并在此温度下按照210转/分钟的速度搅拌35分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维9份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸7份,按照25khz的频率、45w的功率超声分散18分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.015mpa,在125℃下按照190转/分钟的速度搅拌反应25分钟,降温至85℃,加入羟基硅油10份,搅拌均匀后保温9分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与碘化亚铜3份、磷酸三甲酚酯3份、乙二醇月桂酸酰胺3份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至135℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为3毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为110℃,挤出机压缩段温度为130℃,挤出机计量段温度为150℃,挤出机模口温度为165℃,挤出机的螺杆转速为55转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为235℃,压缩段温度为260℃,均化段温度为270℃,喷嘴温度265℃,工作压力50mpa,注射速度65米/秒,注射时间0.25秒,得到成品塑料软管。
实施例3
(1)将硬脂酸钙8份、水杨酸钠5份、硅灰石粉4份混合,加入混合料重量120倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至85℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰14份,保温搅拌20分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯70份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物45份、己二酸二异辛酯25份、苄基酚聚氧乙烯醚18份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至100℃,并在此温度下按照220转/分钟的速度搅拌40分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维10份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸9份,按照30khz的频率、50w的功率超声分散20分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.02mpa,在130℃下按照200转/分钟的速度搅拌反应30分钟,降温至90℃,加入羟基硅油12份,搅拌均匀后保温10分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与顺丁烯二酸酐4份、偏苯三酸三甘油酯4份、十八烷基二乙醇胺4份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至140℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为4毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为115℃,挤出机压缩段温度为135℃,挤出机计量段温度为155℃,挤出机模口温度为170℃,挤出机的螺杆转速为60转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为240℃,压缩段温度为270℃,均化段温度为280℃,喷嘴温度270℃,工作压力55mpa,注射速度70米/秒,注射时间0.3秒,得到成品塑料软管。
对比例1
(1)将硬脂酸钙7份、水杨酸钠4份、硅灰石粉3份混合,加入混合料重量100倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至80℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰13份,保温搅拌18分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯65份、己二酸二异辛酯22份、苄基酚聚氧乙烯醚17份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至95℃,并在此温度下按照210转/分钟的速度搅拌35分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维9份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸7份,按照25khz的频率、45w的功率超声分散18分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.015mpa,在125℃下按照190转/分钟的速度搅拌反应25分钟,降温至85℃,加入羟基硅油10份,搅拌均匀后保温9分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与碘化亚铜3份、磷酸三甲酚酯3份、乙二醇月桂酸酰胺3份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至135℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为3毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为110℃,挤出机压缩段温度为130℃,挤出机计量段温度为150℃,挤出机模口温度为165℃,挤出机的螺杆转速为55转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为235℃,压缩段温度为260℃,均化段温度为270℃,喷嘴温度265℃,工作压力50mpa,注射速度65米/秒,注射时间0.25秒,得到成品塑料软管。
对比例2
(1)将硬脂酸钙7份、水杨酸钠4份、硅灰石粉3份混合,加入混合料重量100倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至80℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰13份,保温搅拌18分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯65份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物40份、苄基酚聚氧乙烯醚17份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至95℃,并在此温度下按照210转/分钟的速度搅拌35分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维9份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸7份,按照25khz的频率、45w的功率超声分散18分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.015mpa,在125℃下按照190转/分钟的速度搅拌反应25分钟,降温至85℃,加入羟基硅油10份,搅拌均匀后保温9分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与碘化亚铜3份、磷酸三甲酚酯3份、乙二醇月桂酸酰胺3份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至135℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为3毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为110℃,挤出机压缩段温度为130℃,挤出机计量段温度为150℃,挤出机模口温度为165℃,挤出机的螺杆转速为55转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为235℃,压缩段温度为260℃,均化段温度为270℃,喷嘴温度265℃,工作压力50mpa,注射速度65米/秒,注射时间0.25秒,得到成品塑料软管。
对比例3
(1)将硬脂酸钙7份、水杨酸钠4份、硅灰石粉3份混合,加入混合料重量100倍的蒸馏水,搅拌均匀,再将混合液升温至80℃,向混合液中加入过氧化苯二甲酰13份,保温搅拌18分钟,得到初级混合液;
(2)将氯磺化聚乙烯65份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物40份、己二酸二异辛酯22份投入拌料机中,将搅拌机温度提升至95℃,并在此温度下按照210转/分钟的速度搅拌35分钟,得到初级反应料;
(3)将玻璃纤维9份加入到步骤(1)所得的初级混合液中,搅拌均匀后再向混合液中加入羟基乙酸7份,按照25khz的频率、45w的功率超声分散18分钟,得到二级混合液;
(4)将步骤(2)得到的初级反应料和步骤(3)得到的二级混合液加入熔炼炉中,抽真空至0.015mpa,在125℃下按照190转/分钟的速度搅拌反应25分钟,降温至85℃,加入羟基硅油10份,搅拌均匀后保温9分钟,得到真空混炼坯料;
(5)将步骤(4)得到的真空混炼坯料与碘化亚铜3份、磷酸三甲酚酯3份、乙二醇月桂酸酰胺3份共同加入造粒机中,将真空混炼坯料加热至135℃时,进行造粒,冷却至室温后得到粒径为3毫米的塑料软管颗粒料;
(6)将步骤(5)得到的塑料软管颗粒料投入到挤出机的料筒中,控制挤出机供料段温度为110℃,挤出机压缩段温度为130℃,挤出机计量段温度为150℃,挤出机模口温度为165℃,挤出机的螺杆转速为55转/分钟,经挤出机挤出,得到塑料软管挤出料;
(7)将步骤(6)得到的塑料软管挤出料投入到注塑机进行注塑成型,控制注塑机加热段温度为235℃,压缩段温度为260℃,均化段温度为270℃,喷嘴温度265℃,工作压力50mpa,注射速度65米/秒,注射时间0.25秒,得到成品塑料软管。
将实施例1-3和对比例1-3的制得的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管分别按照gb/t1634.2-2004的测试方法测定热变形温度,测试结果如表1所示。
表1
本发明的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管的制备方法是将硬脂酸钙、水杨酸钠、硅灰石粉与蒸馏水混合后升温,加入过氧化苯二甲酰保温搅拌得到初级混合液;将氯磺化聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、己二酸二异辛酯、苄基酚聚氧乙烯醚高温混合搅拌得到初级反应料;将玻璃纤维加入到初级混合液中搅拌均匀后再加入羟基乙酸进行超声分散,得到二级混合液;接着将初级反应料和二级混合液进行真空混炼,再将真空混炼坯料与稳定剂、增塑剂、抗静电剂共同加入造粒机造粒,随后投入到挤出机的料筒中,经挤出机挤出后投入注塑机进行注塑成型,得到成品塑料软管。制备而成的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管,其热变形温度高,在给排水工程中具有良好的应用前景。并且,本发明采用了甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、己二酸二异辛酯、苄基酚聚氧乙烯醚等原料参与制备添加氯磺化聚乙烯的塑料软管,对添加氯磺化聚乙烯的塑料软管进行了有效的性能提升,虽然这些材料并非首次应用于添加氯磺化聚乙烯的塑料软管中,但按照一定配比量与其他原料组合后,辅以相应的改性处理方式,给最后制备得到的添加氯磺化聚乙烯的塑料软管带来了使用性能上的大幅度提高,这在以往的研究中是不曾报道过的,对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
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。