一种高强度耐高压PVC管的制备方法与流程

文档序号:17982597发布日期:2019-06-22 00:12阅读:371来源:国知局

本发明涉及pvc管领域,尤其涉及一种高强度耐高压pvc管的制备方法。



背景技术:

pvc(polyvinylchlorid)管是以聚氯乙烯为主要成份的一类管材。目前pvc管材在电力线缆铺设等领域有着极为广泛的用途。但是pvc管的耐压能力较差、拉伸强度不足。这些缺点不仅限制了其用途,也给后续使用带来一定隐患。因此提供一种耐压性能好、强度高的pvc管的制备方法是本发明所要解决的问题。



技术实现要素:

本发明克服了现有技术的不足,提供了一种耐压性能好、强度高的pvc管的制备方法。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:提供了一种高强度耐高压pvc管的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)称取pvc树脂100质量份、去离子水150-200质量份、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须7-15质量份、氯化石蜡0.5-2质量份、抗氧化剂0.5-1质量份、增容剂1-3质量份、热稳定剂2-6质量份混合均匀并加热至30-60℃;

(2)向体系中加入3-8质量份的纳米粉体材料,以50-100转/分搅拌20-30min;

所述纳米粉体材料为纳米二氧化钛或纳米碳酸钙;

(3)向体系加入4-10质量份的植物胶,继续搅拌30-45min;

所述植物胶为阳离子瓜尔胶或者阳离子香豆胶;

(4)过滤脱水,干燥得到预混原料;

(5)称取预混原料100质量份、聚丙烯酸树脂18-25质量份、氯化聚氯乙烯8-12质量份混合均匀;加热干燥;

所述聚丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸月桂酯聚合而成;

(6)干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温pvc管毛坯;

(7)采用牵引机转移高温pvc管毛坯,使其经过水冷设备进行降温;

(8)定型、切割得到pvc管成品。

作为一种优选方案,所述步骤(5)中聚丙烯酸树脂的玻璃化温度为:5℃-14℃。

作为一种更优选方案,所述步骤(5)中聚丙烯酸树脂的原料配比为:甲基丙烯酸甲酯20-25wt%、丙烯酸正丁酯40-45wt%、丙烯酰胺15-19wt%、甲基丙烯酸7-12wt%、甲基丙烯酸月桂酯5-9wt%。

作为一种优选方案,所述步骤(1)中氧化剂为抗氧化剂1010,增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,热稳定剂为钙锌稳定剂。

作为一种优选方案,所述步骤(5)中干燥温度为105-125℃。

作为一种优选方案,所述步骤(6)中挤出温度控制在180-210℃。

作为一种更优选方案,所述步骤(6)中挤出设备挤出时机头压力为7-15mpa。

作为一种优选方案,所述步骤(7)中降温速度为15-30℃/min。

本发明的有益技术效果在于:提供了一种耐压性能好、强度高的pvc管的制备方法。

(1)本发明所制备的pvc管,拉伸强度为≥50mpa、弯曲强度为≥70mpa、弯曲弹性模量为≥2600mpa、环刚度为≥50kn/m2,具有良好的拉伸强度以及耐高压能力。

(2)本发明通过加入植物胶和纳米粉体材料,并通过搅拌的作用使聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须、氯化石蜡、抗氧化剂、增容剂、热稳定剂等含量较小的成分均匀分布、依附到pvc树脂周围并最终一同沉积下来,减少了含量小的成分在常规共混时分布不均匀从而影响pvc管质量的问题。纳米粉体材料(尺寸介于1纳米~100纳米)由于具有巨大的比表面积,因此具有较强的吸附能力可以有效吸附聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须等含量较小的原料成分并使它们靠近pvc树脂颗粒,通过搅拌的作用最终使这些原料均匀依附在pvc树脂周围。纳米粉体材料起到一个桥梁的作用,其的加入可以提高聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须等含量较小的原料成分在pvc树脂颗粒周围分布的均匀性,也提高了之后加入的植物胶对原料的絮凝效率和效果。植物胶可以在液体介质中形成一个巨大的立体网络,其的加入可以通过形成的网状结构将纳米粉体材料及其周围的原料包裹起来,进而絮凝沉淀下来。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种高强度耐高压pvc管的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取pvc树脂100质量份、去离子水200质量份、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须15质量份、氯化石蜡2质量份、抗氧化剂10101质量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3质量份、钙锌稳定剂6质量份混合均匀并加热至60℃;

(2)向体系中加入5质量份的纳米二氧化钛粉体材料,以80转/分搅拌25min;

(3)向体系加入10质量份的阳离子瓜尔胶继续搅拌30min;

(4)过滤脱水,干燥得到预混原料;

(5)称取预混原料100质量份、聚丙烯酸树脂25质量份、氯化聚氯乙烯8质量份混合均匀;加热干燥,干燥温度为125℃;

其中聚丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酯20wt%、丙烯酸正丁酯45wt%、丙烯酰胺15wt%、甲基丙烯酸11wt%、甲基丙烯酸月桂酯8wt%聚合而成;聚丙烯酸树脂的玻璃化温度为:5℃;

(6)干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温pvc管毛坯;其中挤出温度控制在210℃,挤出设备挤出时机头压力为7mpa;

(7)采用牵引机转移高温pvc管毛坯,使其经过水冷设备进行降温;降温速度为30℃/min;

(8)定型、切割得到pvc管成品。

经检测,所得到的pvc管:拉伸强度为55mpa、弯曲强度为80mpa、弯曲弹性模量为2800mpa、环刚度为50kn/m2

测试方法包括:gb/t8804.2-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分:硬聚氯乙烯(pvc-u)、氯化聚氯乙烯(pvc-c)和高抗冲聚氯乙烯(pvc-hi)管材》、gb/t9341-2008《塑料弯曲性能的测定》、gb/t9647-2003《热塑性塑料管材环刚度的测定》。

实施例2

一种高强度耐高压pvc管的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取pvc树脂100质量份、去离子水150质量份、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须7质量份、氯化石蜡0.5质量份、抗氧化剂10100.5质量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1质量份、钙锌稳定剂2质量份混合均匀并加热至30℃;

(2)向体系中加入8质量份的纳米碳酸钙粉体材料,以100转/分搅拌20min;

(3)向体系加入4质量份的阳离子瓜尔胶继续搅拌45min;

(4)过滤脱水,干燥得到预混原料;

(5)称取预混原料100质量份、聚丙烯酸树脂20质量份、氯化聚氯乙烯9质量份混合均匀;加热干燥,干燥温度为110℃;

其中聚丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酯25wt%、丙烯酸正丁酯40wt%、丙烯酰胺19wt%、甲基丙烯酸7wt%、甲基丙烯酸月桂酯9wt%聚合而成;聚丙烯酸树脂的玻璃化温度为:12℃;

(6)干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温pvc管毛坯;其中挤出温度控制在195℃,挤出设备挤出时机头压力为12mpa;

(7)采用牵引机转移高温pvc管毛坯,使其经过水冷设备进行降温;降温速度为23℃/min;

(8)定型、切割得到pvc管成品。

经检测,所得到的pvc管:拉伸强度为50mpa、弯曲强度为75mpa、弯曲弹性模量为2750mpa、环刚度为60kn/m2

测试方法包括:gb/t8804.2-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分:硬聚氯乙烯(pvc-u)、氯化聚氯乙烯(pvc-c)和高抗冲聚氯乙烯(pvc-hi)管材》、gb/t9341-2008《塑料弯曲性能的测定》、gb/t9647-2003《热塑性塑料管材环刚度的测定》。

实施例3

一种高强度耐高压pvc管的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取pvc树脂100质量份、去离子水180质量份、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须10质量份、氯化石蜡1质量份、抗氧化剂10100.75质量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.8质量份、钙锌稳定剂3质量份混合均匀并加热至50℃;

(2)向体系中加入3质量份的纳米二氧化钛粉体材料,以50转/分搅拌30min;

(3)向体系加入8质量份的阳离子香豆胶继续搅拌35min;

(4)过滤脱水,干燥得到预混原料;

(5)称取预混原料100质量份、聚丙烯酸树脂25质量份、氯化聚氯乙烯12质量份混合均匀;加热干燥,干燥温度为105℃;

其中聚丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酯23wt%、丙烯酸正丁酯43wt%、丙烯酰胺17wt%、甲基丙烯酸12wt%、甲基丙烯酸月桂酯5wt%聚合而成;聚丙烯酸树脂的玻璃化温度为:14℃;

(6)干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温pvc管毛坯;其中挤出温度控制在180℃,挤出设备挤出时机头压力为15mpa;

(7)采用牵引机转移高温pvc管毛坯,使其经过水冷设备进行降温;降温速度为15℃/min;

(8)定型、切割得到pvc管成品。

经检测,所得到的pvc管:拉伸强度为60mpa、弯曲强度为70mpa、弯曲弹性模量为2600mpa、环刚度为65kn/m2

测试方法包括:gb/t8804.2-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分:硬聚氯乙烯(pvc-u)、氯化聚氯乙烯(pvc-c)和高抗冲聚氯乙烯(pvc-hi)管材》、gb/t9341-2008《塑料弯曲性能的测定》、gb/t9647-2003《热塑性塑料管材环刚度的测定》。

以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

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