一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材及其制備方法，所述管材由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80?100份、改性填充丁腈橡膠8?15份、耐老化劑0.2?0.5份、熱穩(wěn)定劑2?4份、改性植物油0.8?1.2份、氧化聚乙烯蠟1?4份、硬脂酸1?2份以及增塑劑2?10份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)PVC透明管材色澤均勻透明，內(nèi)壁光滑，不易結(jié)垢，且具有高強(qiáng)度、高韌性，可用于夾套于輸送重要或危險(xiǎn)化學(xué)品管路外，具有監(jiān)視和保護(hù)的作用，且具有優(yōu)異的抗老化性，適用于戶外場(chǎng)合，制備方法簡(jiǎn)單，可控性好，成材率高，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，不需要特殊工具，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

An environmentally friendly, aging-resistant and Toughening Rigid PVC transparent pipe and its preparation method

The invention relates to an environmentally friendly, aging-resistant and Toughening Rigid PVC transparent pipe and a preparation method thereof. The pipe is prepared from raw materials including 80 100 phr of PVC resin, 8 15 phr of modified filled nitrile rubber, 0.2 0.5 phr of aging-resistant agent, 2 4 phr of heat stabilizer, 0.8 1.2 phr of modified vegetable oil, 1 4 phr of oxidized polyethylene wax and 1 2 phr of stearic acid. 2 10 copies of plasticizer. Compared with the existing technology, the transparent PVC pipe of the invention has uniform and transparent color, smooth inner wall, not easy to scale, high strength and toughness, can be used for jacketing outside pipelines for transporting important or dangerous chemicals, has the function of monitoring and protection, and has excellent anti-aging property, and is suitable for outdoor occasions. The preparation method is simple, the controllability is good, the yield of finished products is high, and the stability can be achieved. Continuous production, without special tools, is conducive to large-scale industrial production.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材及其制備方法
本專利技術(shù)屬于高分子材料
，涉及一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材及其制備方法。
技術(shù)介紹
聚氯乙烯(PVC)是一種產(chǎn)量大、用途廣、綜合性能優(yōu)良的通用塑料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能、透明性及耐油性能。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)高性能PVC透明料的需求越來越大。由于PVC來源廣泛，設(shè)備投資較少，價(jià)格便宜，可針對(duì)不同的用途及性能要求來調(diào)整配方，從而達(dá)到用戶的要求和最佳的性價(jià)比，因此，采用聚氯乙烯樹脂制作的透明制品被廣泛使用在電氣、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。然而，PVC屬于脆性材料，其耐沖擊強(qiáng)度較差。為克服普通透明PVC材料韌性方面的不足，通常利用PVC抗沖改性劑對(duì)其改性，主要品種有氯化聚乙烯(CPE)、丁腈橡膠(NBR)、丙烯酸酯類橡膠等。但是CPE改性得到的PVC材料透明性差、拉伸強(qiáng)度低，不宜用于PVC透明制品中；而普通丁腈橡膠和丙烯酸酯類橡膠都會(huì)因含有不飽鍵組分容易光分解致使所得透明PVC制品透明性受到影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種環(huán)保無毒，可適應(yīng)不同設(shè)備類型和加工條件，兼具高透光性和高抗沖擊性能的環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的就是提供所述環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材的制備方法。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，該管材由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80-100份、改性填充丁腈橡膠8-15份、耐老化劑0.2-0.5份、熱穩(wěn)定劑2-4份、改性植物油0.8-1.2份、氧化聚乙烯蠟1-4份、硬脂酸1-2份以及增塑劑2-10份。所述的PVC樹脂的平均聚合度為1000-2500。所述的改性填充丁腈橡膠為改性木質(zhì)素磺酸鈉填充丁腈橡膠的共混彈性體，其中丁腈橡膠與改性木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量比為100:15-35。所述的丁腈橡膠為粉末丁腈橡膠。所述的改性木質(zhì)素磺酸鈉的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將木質(zhì)素磺酸鈉粉末加入水中，攪拌溶解制成質(zhì)量濃度為30-40%的水溶液，加入對(duì)苯二酚，調(diào)節(jié)體系pH值為8-10，置于變頻微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)功率為300-1200W，升溫到90-100℃，反應(yīng)0.5-1h；步驟（S2）：將上述反應(yīng)液從微波反應(yīng)器取出，加入環(huán)氧氯丙烷和乙二胺，采用常壓水浴加熱，調(diào)節(jié)溫度到70-80℃，攪拌反應(yīng)1-2h；步驟（S3）：降溫至30-40℃加入亞磷酸晶體，攪拌混合均勻；步驟（S4）：降溫至30-40℃后，滴加甲醛溶液，然后升溫到80-100℃后反應(yīng)2-4h，待反應(yīng)結(jié)束后即制得改性木質(zhì)素磺酸鈉。所述的木質(zhì)素磺酸鈉與對(duì)苯二酚、環(huán)氧氯丙烷及乙二胺的質(zhì)量比為10:2-4:1-2:1-1.5；所述的木質(zhì)素磺酸鈉與亞磷酸晶體、甲醛溶液的質(zhì)量比為10:1.5-3:3-4；所述的甲醛溶液的質(zhì)量濃度為32-37%，并且所述的甲醛溶液在0.5h內(nèi)滴加完。所述的改性植物油為環(huán)氧改性菜籽油，該環(huán)氧改性菜籽油的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將菜籽油16-20g加入反應(yīng)器中，隨后滴加5-7g質(zhì)量濃度6-8%的氫氧化鉀甲醇溶液，滴完后于60-70℃下反應(yīng)1-1.5h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌至中性，除水干燥，得到脂肪酸甲酯；步驟（S2）：在60-70℃下向8-12g脂肪酸甲酯、12-15ml乙酸和催化劑強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂的混合物中滴加H2O2溶液，其中H2O2與乙酸的摩爾比為1-1.2:1，滴完后保溫反應(yīng)2-4h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌至中性，除水干燥，即制得環(huán)氧改性菜籽油。環(huán)氧化反應(yīng)中催化劑的添加量為脂肪酸甲酯質(zhì)量的3-5%，并且所述的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的732#陽(yáng)離子交換樹脂。所述的耐老化劑為二辛酯季戊四醇二亞磷酸酯，所述的熱穩(wěn)定劑為硫醇甲基錫，所述的增塑劑為聚酯增塑劑，該聚酯增塑劑包括聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一種或幾種。由于PVC在加工過程中往往伴有少量共軛雙鍵的產(chǎn)生，所得制品往往會(huì)呈現(xiàn)黃色，而不能達(dá)到透明要求，因此可在配方中加入消色劑來減少制品中的黃色。所述的原料還包括消色劑0.05-0.1份，所述的消色劑包括群青、透明蘭、酞青或熒光增白劑中的一種。一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材的制備方法，該方法具體包括以下步驟：步驟（1）：按所述重量份稱取原料，將PVC樹脂、改性填充丁腈橡膠在120-135℃下高速混合，待混合均勻后，保溫5-10min，加入熱穩(wěn)定劑、增塑劑、改性植物油，繼續(xù)攪拌混合20-30min，制得預(yù)混料A；步驟（2）：將步驟（1）制得的預(yù)混料A冷卻至85-92℃，加入氧化聚乙烯蠟、耐老化劑，攪拌混合30-40min，制得預(yù)混料B；步驟（3）：將步驟（2）制得的預(yù)混料B加入擠出成型機(jī)中，加入硬脂酸，于160-172℃下，高速混合均勻后，擠出成型，后冷卻至室溫固化，即可。在上述本專利技術(shù)的制備方法中物料混合的共混設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機(jī)、捏和機(jī)等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1）本專利技術(shù)以PVC樹脂為主體，采用極性相近的改性填充丁腈橡膠來提高PVC材料的耐油性、耐候性以及抗沖性能，而丁腈橡膠填充有改性木質(zhì)素磺酸鈉，不僅能對(duì)丁腈橡膠自身進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以降低丁腈橡膠的加入對(duì)PVC材料強(qiáng)度降低的影響，而且木質(zhì)素磺酸鈉分子中含有酚性基團(tuán)，既可以防止丁腈橡膠的老化，還能促進(jìn)丁腈橡膠與PVC樹脂的相容性，并有利于改善熱穩(wěn)定劑（硫醇甲基錫）在材料體系中的分散性，進(jìn)而改善PVC的熱穩(wěn)定性，并可有效抑制HCl氣體的產(chǎn)生，并且對(duì)PVC樹脂本身透明度的影響極小；2）本專利技術(shù)中改性植物油與氧化聚乙烯蠟復(fù)配，共同起到內(nèi)潤(rùn)滑的作用，可有效降低PVC加工過程中分子之間及其與加工設(shè)備之間的摩擦，從而改善樹脂的流動(dòng)性及其與金屬模具的脫模性，并且改性植物油的使用還可減少氧化聚乙烯蠟、硬脂酸對(duì)制品霧度的影響，可有效提高制品的透明度和光潔度；3）本專利技術(shù)中改性植物油自身具有優(yōu)異的抗氧化性，其與耐老化劑協(xié)同作用，可顯著改善材料體系的抗老化性能，同時(shí)改性植物油還有助于改善改性填充丁腈橡膠與PVC樹脂的相容性，其還具有一定的增塑作用，與增塑劑一起改善材料體系的加工性能；4）本專利技術(shù)PVC透明管材色澤均勻透明，內(nèi)壁光滑，不易結(jié)垢，且具有高強(qiáng)度、高韌性，可用于夾套于輸送重要或危險(xiǎn)化學(xué)品管路外，具有監(jiān)視和保護(hù)的作用，且具有優(yōu)異的抗老化性，適用于戶外場(chǎng)合，制備方法簡(jiǎn)單，可控性好，成材率高，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，不需要特殊工具，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1：本實(shí)施例環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂86份、改性填充丁腈橡膠9份、耐老化劑0.3份、熱穩(wěn)定劑3份、改性植物油1份、氧化聚乙烯蠟2份、硬脂酸1份以及增塑劑5份。其中，PVC樹脂的平均聚合度為1500。本實(shí)施例中，改性填充丁腈橡膠為改性木質(zhì)素磺酸鈉填充丁腈橡膠的共混彈性體，其中丁腈橡膠與改性木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量比為100:24。丁腈橡膠為粉末丁腈橡膠，改性木質(zhì)素磺酸鈉的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將木質(zhì)素磺酸鈉粉末加入水中，攪拌溶解制成質(zhì)量濃度為32本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，該管材由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80?100份、改性填充丁腈橡膠8?15份、耐老化劑0.2?0.5份、熱穩(wěn)定劑2?4份、改性植物油0.8?1.2份、氧化聚乙烯蠟1?4份、硬脂酸1?2份以及增塑劑2?10份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，該管材由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80-100份、改性填充丁腈橡膠8-15份、耐老化劑0.2-0.5份、熱穩(wěn)定劑2-4份、改性植物油0.8-1.2份、氧化聚乙烯蠟1-4份、硬脂酸1-2份以及增塑劑2-10份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，所述的PVC樹脂的平均聚合度為1000-2500。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，所述的改性填充丁腈橡膠為改性木質(zhì)素磺酸鈉填充丁腈橡膠的共混彈性體，其中丁腈橡膠與改性木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量比為100:15-35。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，所述的改性木質(zhì)素磺酸鈉的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將木質(zhì)素磺酸鈉粉末加入水中，攪拌溶解制成質(zhì)量濃度為30-40%的水溶液，加入對(duì)苯二酚，調(diào)節(jié)體系pH值為8-10，置于變頻微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)功率為300-1200W，升溫到90-100℃，反應(yīng)0.5-1h；步驟（S2）：將上述反應(yīng)液從微波反應(yīng)器取出，加入環(huán)氧氯丙烷和乙二胺，采用常壓水浴加熱，調(diào)節(jié)溫度到70-80℃，攪拌反應(yīng)1-2h；步驟（S3）：降溫至30-40℃加入亞磷酸晶體，攪拌混合均勻；步驟（S4）：降溫至30-40℃后，滴加甲醛溶液，然后升溫到80-100℃后反應(yīng)2-4h，待反應(yīng)結(jié)束后即制得改性木質(zhì)素磺酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，所述的木質(zhì)素磺酸鈉與對(duì)苯二酚、環(huán)氧氯丙烷及乙二胺的質(zhì)量比為10:2-4:1-2:1-1.5；所述的木質(zhì)素磺酸鈉與亞磷酸晶體、甲醛溶液的質(zhì)量比為10:1.5-3:3-4；所述的甲醛溶液的質(zhì)量濃度為32-37%，并且所述的甲醛溶液在0.5h內(nèi)滴加完。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保耐老化增韌硬質(zhì)PVC透明管材，其特征在于，所述的改性植物油為環(huán)氧改性菜籽油，該環(huán)氧...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林王柱，姚水良，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：愛康企業(yè)集團(tuán)上海有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31