一種環保耐磨抗壓PVC管件及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種環保耐磨抗壓PVC管件及其制備方法，所述管件由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80?110份、丙烯酸樹脂30?45份、MBS樹脂8?15份、改性鍍鎳玻璃微珠3?6份、改性凹凸棒石1.5?3份、氧化聚乙烯蠟1?4份、硬脂酸1?3份、硫醇甲基錫1?2份、增塑劑4?10份以及抗氧化劑0.5?1.2份。與現有技術相比，本發明專利技術PVC管件兼具良好剛性和韌性，不易脆裂，具有優異耐磨性和耐沖擊性，制備方法簡單，可控性好，成材率高，可實現穩定連續生產，制得的管件經久耐磨，抗壓性能突出，有利于大規模工業化生產。

An environmentally friendly wear-resistant and compressive PVC pipe fittings and its preparation method

The invention relates to an environment-friendly, wear-resistant and compressive PVC pipe and a preparation method thereof. The pipe is prepared from raw materials including 80 110 copies of PVC resin, 30 45 copies of acrylic resin, 8 15 copies of MBS resin, 3 6 copies of modified nickel-plated glass beads, 1.5 3 copies of modified attapulgite, 1 4 copies of oxidized polyvinyl wax, 1 3 copies of stearic acid, 1 3 copies of mercaptan methyl tin Two copies, plasticizer 4 10 copies and antioxidant 0.5 1.2 copies. Compared with the existing technology, the PVC pipe fittings of the invention have good rigidity and toughness, not easy to crack, excellent wear resistance and impact resistance, simple preparation method, good controllability, high yield, stable continuous production, durable wear resistance and outstanding compressive performance, and are conducive to large-scale industrial production.

【技術實現步驟摘要】
一種環保耐磨抗壓PVC管件及其制備方法
本專利技術屬于高分子材料
，涉及一種環保硬質耐熱PVC管件及其制備方法。
技術介紹
聚氯乙烯（PVC）管件具有質輕、耐腐蝕、阻燃、絕緣性能好、價格低廉、使用壽命長等優點，已被廣泛應用于家庭室內裝修和建筑工程水電安裝中。然而，現今市場上的PVC管件往往存在硬度小、不耐磨的技術問題，使用一段時間后PVC管件經常出現破損破裂的現象，這也極大限制了PVC管件的應用。而為了改善PVC管件的耐磨性以及抗壓性能，傳統的配方中，大多采用沉淀碳酸鈣作為填充體系，但沉淀碳酸鈣與PVC樹脂的相容性較差，并沒有明顯的增強作用，而且剛性補足。而PVC管件的抗壓性能與材料的剛性正相關，采用沉淀碳酸鈣填充PVC材料而制成的PVC管件（例如，電工套管）的抗壓性能較差，同時沉淀碳酸鈣對用于加工材料的機械設備的磨損也非常嚴重。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種環保無毒，兼具良好剛性和韌性，不易脆裂，具有優異耐磨性和耐沖擊性的環保耐磨抗壓PVC管件及其制備方法。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種環保耐磨抗壓PVC管件，該管件由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80-110份、丙烯酸樹脂30-45份、MBS樹脂8-15份、改性鍍鎳玻璃微珠3-6份、改性凹凸棒石1.5-3份、氧化聚乙烯蠟1-4份、硬脂酸1-3份、硫醇甲基錫1-2份、增塑劑4-10份以及抗氧化劑0.5-1.2份。所述的PVC樹脂的平均聚合度為1000-2500。所述的改性鍍鎳玻璃微珠的形狀為不規則的多面體。優選的，所述的改性鍍鎳玻璃微珠的粒度為過800目篩達95%。所述的改性鍍鎳玻璃微珠的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將檸檬酸、丁二酸鈉、乙酸鈉和氫氧化鈉溶解在去離子水中，加熱至75-80℃，將玻璃微珠分散在溶液中，攪拌條件下等速分別滴加硫酸鎳和水合肼溶液，pH值控制為11，反應至鍍液中無氣泡生成時，水洗至溶液體系呈中性，過濾得到鍍鎳玻璃微珠；步驟（S2）：向異丙醇中加入其質量的33%的鈦酸酯偶聯劑，混合后制得鈦酸酯偶聯劑異丙醇溶液，然后將混合后制得鈦酸酯偶聯劑異丙醇溶液與聚乙烯醇按質量比為1:0.16進行混合，制得第一改性溶液；步驟（S3）：向乙醇中加入其質量的20-25%的丙烯酸樹脂，溶解混合，制得第二改性溶液；步驟（S4）：將步驟（SA）制得的鍍鎳玻璃微珠分散于第一改性溶液中，于25℃下以1400-1600r/min高速攪拌2-3h；過濾保留固體，再分散于第二改性溶液中，于35℃下以400-600r/min低速攪拌3-4h；過濾，用稀酸洗滌固體去除雜質，后水洗至溶液體系呈中性，過濾，并于50-60℃下真空干燥，即制得改性鍍鎳玻璃微珠。步驟（S1）去離子水中所述的檸檬酸、丁二酸鈉、乙酸鈉和氫氧化鈉的質量濃度分別為30-40g/L、8-10g/L、30-35g/L、20-26g/L，所述的硫酸鎳和水合肼的質量濃度分別為200-240g/L、300-320ml/L；步驟（S2）中所述的鈦酸酯偶聯劑為螯合型鈦酸酯偶聯劑與配位型鈦酸酯偶聯劑按質量比為1:0.2-0.4混合而成；步驟（S4）中所述的稀酸為質量分數為10%的硫酸溶液。所述的改性凹凸棒石的粒度為過500目篩達98%，含水量≤1%，游離酸≤0.1%。所述的增塑劑為聚酯與環氧大豆油按質量比為3:1-2混合而成，所述的聚酯選自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一種。所述的抗氧化劑包括抗氧劑264、抗氧劑300、抗氧劑1010、抗氧劑2246或抗氧劑1076中的一種或幾種。一種環保耐磨抗壓PVC管件的制備方法，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、丙烯酸樹脂、MBS樹脂在120-135℃下高速攪拌混合均勻，保溫5-10min，加入改性鍍鎳玻璃微珠，充分攪拌混合均勻，保溫5-10min，再加入改性凹凸棒石，繼續攪拌混合20-30min，待混合均勻后，即制得預混料A；步驟（2）：將步驟（1）制得的預混料A冷卻至80-85℃，加入增塑劑、硫醇甲基錫、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑，攪拌混合30-40min，待混合均勻后，即制得預混料B；步驟（3）：將步驟（2）制得的預混料B加入擠出成型機中，加入硬脂酸，于168-175℃下，高速混合均勻后，擠出成型，后冷卻至室溫固化，即可。在上述本專利技術的制備方法中物料混合的共混設備可采用現有技術中所用的各種混料設備，如攪拌機、捏和機等。本專利技術制得的環保耐磨抗壓PVC管件可以根據實際應用需求而制成多種形狀，例如管套形狀、拐口形狀等。所述的環保耐磨抗壓PVC管件可用于制備電工套管。與現有技術相比，本專利技術具有以下特點：1）本專利技術配方摒棄了傳統的碳酸鈣作為增強填充材料，采用改性鍍鎳玻璃微珠與改性凹凸棒石復配，不僅可以改善材料體系的剛性，大大增強材料體系的耐磨性，而且由于其自身具有優異的耐高溫性，還可起到阻燃的作用，同時有利于增強材料體系的熱穩定性；2）本專利技術中改性鍍鎳玻璃微珠是采用鈦酸酯偶聯劑和聚乙烯醇對鍍鎳玻璃微珠進行聯合改性，可在鍍鎳玻璃微珠表面接枝有機基團，可使鍍鎳玻璃微珠外表面包覆有一層丙烯酸樹脂，不僅可使鍍鎳玻璃微珠之間具有很好的分散性以更好地分散在樹脂體系中，而且通過包覆丙烯酸樹脂可有效改善鍍鎳玻璃微珠的體型，使其成為不規則的多面體，不同于常規的球狀或片狀，其與樹脂體系具有很好的相容性，在樹脂體系中可起到表面潤滑劑的作用，有助于改性凹凸棒石在樹脂體系中的分散，同時還有利于改善PVC樹脂、丙烯酸樹脂及MBS樹脂彼此相容性；3）本專利技術中增塑劑采用聚酯與環氧大豆油相復配，可顯著改善材料體系的加工性能，同時環氧大豆油還可與氧化聚乙烯蠟共同起到內潤滑的作用，可有效降低PVC加工過程中分子之間及其與加工設備之間的摩擦，從而改善樹脂的流動性及其與金屬模具的脫模性；4）本專利技術樹脂體系以PVC樹脂為主體，通過MBS樹脂的加入則能有效提高PVC材料的抗沖性能，改善管件制品的韌性，可避免管件制品在使用和加工過程中易發生斷裂的現象，大大改善管件制品的有效使用壽命以及使用的安全性能；5）本專利技術制備方法簡單，可控性好，成材率高，可實現穩定連續生產，制得的管件兼具剛性和韌性，經久耐磨，并具有優異的熱穩定性，且不易變形，抗壓性能突出，有利于大規模工業化生產。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。實施例1：本實施例環保耐磨抗壓PVC管件，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、丙烯酸樹脂32份、MBS樹脂10份、改性鍍鎳玻璃微珠4份、改性凹凸棒石2份、氧化聚乙烯蠟2份、硬脂酸1份、硫醇甲基錫1.2份、增塑劑5份以及抗氧化劑0.8份。其中，PVC樹脂的平均聚合度為1500。本實施例中，改性鍍鎳玻璃微珠的形狀為不規則的多面體，并且改性鍍鎳玻璃微珠的粒度為過800目篩達95%，其制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將檸檬酸、丁二酸鈉、乙酸鈉和氫氧化鈉溶解在去離子水中，加熱至76℃，將玻璃微珠分散在溶液中，攪拌條件下等速分別滴加硫酸鎳和水合肼溶液，pH值控制為11，反應至鍍液中無氣泡生成時，水洗至溶液體系呈中性，過濾得到鍍鎳玻璃微珠；步驟（本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，該管件由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80?110份、丙烯酸樹脂30?45份、MBS樹脂8?15份、改性鍍鎳玻璃微珠3?6份、改性凹凸棒石1.5?3份、氧化聚乙烯蠟1?4份、硬脂酸1?3份、硫醇甲基錫1?2份、增塑劑4?10份以及抗氧化劑0.5?1.2份。

【技術特征摘要】
1.一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，該管件由包括以下組分及重量份含量的原料制備而成：PVC樹脂80-110份、丙烯酸樹脂30-45份、MBS樹脂8-15份、改性鍍鎳玻璃微珠3-6份、改性凹凸棒石1.5-3份、氧化聚乙烯蠟1-4份、硬脂酸1-3份、硫醇甲基錫1-2份、增塑劑4-10份以及抗氧化劑0.5-1.2份。2.根據權利要求1所述的一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，所述的PVC樹脂的平均聚合度為1000-2500。3.根據權利要求1所述的一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，所述的改性鍍鎳玻璃微珠的形狀為不規則的多面體。4.根據權利要求3所述的一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，所述的改性鍍鎳玻璃微珠的制備方法包括以下步驟：步驟（S1）：將檸檬酸、丁二酸鈉、乙酸鈉和氫氧化鈉溶解在去離子水中，加熱至75-80℃，將玻璃微珠分散在溶液中，攪拌條件下等速分別滴加硫酸鎳和水合肼溶液，pH值控制為11，反應至鍍液中無氣泡生成時，水洗至溶液體系呈中性，過濾得到鍍鎳玻璃微珠；步驟（S2）：向異丙醇中加入其質量的33%的鈦酸酯偶聯劑，混合后制得鈦酸酯偶聯劑異丙醇溶液，然后將混合后制得鈦酸酯偶聯劑異丙醇溶液與聚乙烯醇按質量比為1:0.16進行混合，制得第一改性溶液；步驟（S3）：向乙醇中加入其質量的20-25%的丙烯酸樹脂，溶解混合，制得第二改性溶液；步驟（S4）：將步驟（SA）制得的鍍鎳玻璃微珠分散于第一改性溶液中，于25℃下以1400-1600r/min高速攪拌2-3h；過濾保留固體，再分散于第二改性溶液中，于35℃下以400-600r/min低速攪拌3-4h；過濾，用稀酸洗滌固體去除雜質，后水洗至溶液體系呈中性，過濾，并于50-60℃下真空干燥，即制得改性鍍鎳玻璃微珠。5.根據權利要求4所述的一種環保耐磨抗壓PVC管件，其特征在于，步驟（...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文兵，杜治波，
申請(專利權)人：愛康企業集團上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31