一种超强耐高温pvc供水管材及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及塑料管材技术领域，具体的涉及一种超强耐高温PVC供水管材。
【背景技术】：
[0002] PVC给水管是以卫生级聚氯乙烯树脂为主要原料，添加定量的稳定剂、润滑剂、填 充剂、增色剂等，经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型，通过冷却、固化、定型、检验、包 装等工序生产出的一种给水用管材。PVC给水管具有以下优点：（1)质轻，搬运装卸便利：密 度较小，搬运、装卸、施工方便；(2)耐腐蚀性优良：具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性，对于 化学工业之用途甚为适合；（3)流体阻力小：管材内壁光滑，其粗糙系数仅为0. 009,流体阻 力小，有效地改善了管网的水力条件，减少了系统运行费用（4)机械强度大：管材具有良好 的耐压性能，抗冲击性能和抗拉伸强度性能；（5)施工简易：管道连接施工迅速容易，施工 工程费低廉；(6)造价低廉：价格低，而且运输、施工方便，使用寿命长，因此总体造价低廉； (7)不影响水质：由溶解试验证实不影响水质，适宜大面积推广应用。
[0003] 随着聚氯乙烯管材的广泛应用，其待解决的问题也引起了广泛关注，比如强度相 对比较低，韧性比较差，耐高温性能不好，且抗冲击性能欠佳。
[0004] 中国专利（201110119198. 1)公开了 一种超强耐高温氯化聚氯乙烯管材，包括氯 化聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂，ABS，丙烯酸树脂，双马来酰亚胺，塑化促进剂，增容剂，工 程塑料，润滑剂，纳米材料，稳定剂，填充剂，交联剂，加工改性剂，抗冲击改性剂，该氯化聚 氯乙烯管材耐高温性能好，但其加工助剂使用比较多，不仅影响其加工性能，还提高了生产 成本。
【发明内容】
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[0005] 本发明的目的是提供一种超强耐高温PVC供水管材，其具有超强的耐高温性能， 耐腐蚀性和防老化性能好，机械性能优异，具有一定的抗菌性能，成本低，无毒。
[0006] 本发明的目的是提供该超强耐高温PVC供水管材的制备方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] 一种超强耐高温PVC供水管材，以重量份计，包括以下组分：
[0009] PVC 树脂 20-30 份，ABS 8-15 份，
[0010] 聚碳酸酯5-10份，聚苯并咪唑2-6份，
[0011] 腰果酚3-8份，磷酸铈5-10份，
[0012] 柏木醇4-8份，纳米氧化钛2-5份，
[0013] 纳米碳酸钙3-6份，偶联剂1-5份，
[0014] 稳定剂2-4份，润滑剂2-8份，增塑剂1-5份。
[0015] 管材制品在选材和工艺确定以后，对配合组分的调整显得尤为重要，也是塑料制 品加工过程中技术含量很大的工作内容，作为上述技术方案的优选，一种超强耐高温PVC 供水管材，以重量份计，包括以下组分：
[0016] PVC 树脂 30 份，ABS 15 份，
[0017] 聚碳酸酯8份，聚苯并咪唑3份，
[0018] 腰果酚7份，磷酸铈8份，
[0019] 柏木醇5份，纳米氧化钛3份，
[0020] 纳米碳酸钙5份，偶联剂3份，
[0021] 稳定剂4份，润滑剂6份，增塑剂4份。
[0022] 作为上述技术方案的优选，所述PVC树脂的聚合度为1200-1500。
[0023] 作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化钛为锐钛矿相氧化钛，其粒径大小为 20_30nm 〇
[0024] 作为上述技术方案的优选，所述聚苯并咪唑的分子量为SXIO4-IOx 104。聚苯并 咪唑具有优异的耐热性能和力学机械性能，耐腐蚀性强，其可以有效提高PVC供水管材的 耐高温性能和耐老化性能。
[0025] 作为上述技术方案的优选，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅酸酯偶 联剂中的一种或多种混合。
[0026] 作为上述技术方案的优选，所述稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、脂肪酸锌、脂肪酸 钙中的一种或多种混合。
[0027] 作为上述技术方案的优选，所述润滑剂为氯化石蜡、巴西棕榈蜡的混合物，二者质 量比为2:3。
[0028] 一种超强耐高温PVC供水管材的制备方法，包括以下步骤：
[0029] (1)将PVC树脂、ABS、聚碳酸酯加入到高速捏合机中，在IOO-IKTC下，捏合 5-10min，加入聚苯并咪挫、腰果酷、磷酸铺、纳米氧化钛、柏木醇、纳米碳酸1?，继续捏合 2-5min，加入偶联剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂，在110-120 °C下捏合5-15min，得到混合物 料；
[0030] (2)将步骤（1)得到的混合物料转移至冷却混合机中进行冷辊，混合物料冷却至 50°C以下，出料过筛，由双螺杆挤出机挤出成型，真空定型，牵引，定长切割，扩口，得到超强 耐高温PVC供水管材。
[0031] 作为上述技术方案的优选，步骤（2)中，所述挤出成型的工艺条件为：机身温度：1 段 165-175°C，二段 160-170°C，三段 155-165°C，四段 165-175°C ;机头 165-175°C ;模具，一 段 175-180°C，二段，180-185°C，三段 185-190°C，四段 190-195°C ;扭矩 70-80%。
[0032] 在成型加工工艺参数过程中，关键是控制挤出温度和挤出扭矩，挤出温度的控制 取决于物料配方，而合适扭矩的选择也尤为重要，扭矩过大，主机受力过大而损坏或报警停 车，扭矩过小，螺杆会与料筒摩擦而损坏。本发明根据物料配方，选择合适的工艺参数，制备 出高质量的超强耐高温PVC供水管材。
[0033] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0034] 本发明提供的PVC供水管材，具有超强的耐高温性能，使用温度范围从0_50°C提 高至-30-80°C，抗冲击性能好，韧性大，聚碳酸酯、聚苯并咪唑等材料的加入，大大提高了 PVC管材的耐热性能，腰果酚、纳米氧化钛、柏木醇的加入，大大提高了 PVC供水管材的抗菌 性能和耐老化性能；
[0035] 本发明提供的PVC供水管材的各组分相容性好，重量轻，施工方便，可提高施工效 率40-60 %，供水节能65 %左右，施工与管材运输节能约90 %，且该PVC供水管材制备方法 简单，工艺条件易控制，适用于批量生产。
【具体实施方式】：
[0036] 为更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释 本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0037] 实施例1
[0038] 一种超强耐高温PVC供水管材，以重量份计，包括以下组分：
[0039] PVC树脂20份，ABS 8份，聚碳酸酯5份，
[0040] 聚苯并咪唑2份，腰果酚3份，磷酸铈5份，
[0041] 柏木醇4份，纳米氧化钛2份，纳米碳酸钙3份，
[0042] 偶联剂1份，稳定剂2份，润滑剂2份，增塑剂1份。
[0043] 其制备方法包括以下步骤：
[0044] (1)将PVC树脂、ABS、聚碳酸酯加入到高速捏合机中，在100°C下，捏合5min，加 入聚苯并咪挫、腰果酷、磷酸铺、纳米氧化钛、柏木醇、纳米碳酸妈，继续捏合2min，加入偶联 剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂，在ll〇°C下捏合5min，得到混合物料；
[0045] (2)将步骤⑴得到的混合物料转移至冷却混合机中进行冷棍，混合物料冷却至 50°C以下，出料过筛，由双螺杆挤出机挤出成型，真空定型，牵引，定长切割，扩口，得到超强 耐高温PVC供水管材。
[0046] 其中，步骤⑵中，挤出成型的工艺参数为：机身温度：1段165°C，二段160°C，三 段 155°C，四段 165°C ;机头 165°C ;模具，一段 175°C，二段，180°C，三段 185°C，四段 190°C ; 扭矩 70-80%。
[0047] 实施例2
[0048] 一种超强耐高温PVC供水管材，以重量份计，包括以下组分：
[0049] PVC树脂30份，ABS 15份，聚碳酸酯10份，
[0050] 聚苯并咪唑6份，腰果酚8份，磷酸铈10份，
[0051] 柏木醇8份，纳米氧化钛5份，纳米碳酸钙6份，
[0052] 偶联剂5份，稳定剂4份，润滑剂8份，增塑剂5份。
[0053] 其制备方法包括以下步骤：
[0054] (1)将PVC树脂、ABS、聚碳酸酯加入到高速捏合机中，在IKTC下，捏合lOmin，加 入聚苯并咪挫、腰果酷、磷酸铺、纳米氧化钛、柏木醇、纳米碳酸妈，继续捏合5min，加入偶联 剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂，在120°C下捏合15min，得到混合物料；
[0055] (2)将步骤⑴得到的混合物料转移至冷却混合机中进行冷棍，混合物料冷却至 50°C以下，出料过筛，由双螺杆挤出机挤出成型，真空定型，牵引，定长切割，扩口，得到超强 耐高温PVC供水管材。
[0056] 其中，步骤⑵中，挤出成型的工艺参数为：机身温度：1段175°C，二段170°C，三 段 165°C，四段 175°C ;机头 175°C ;模具，一段 180°C，二段 185°C，三段 190°C，四段 195°C ; 扭矩 70-80%。
[0057] 实施例3
[0058] -种超强耐高温PVC供水管材，以重量份计，包括以下组分：
[0059] PVC树脂22份，ABS 9份，聚碳酸酯6份，