一種高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物及其制備方法技術(shù)

一種高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物及其制備方法，屬于塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于由以下以重量份數(shù)計(jì)量的組分組成：聚氯乙烯(PVC)樹脂100份，輕度氯化的HDPE和丙烯酸酯的互穿網(wǎng)絡(luò)共聚物(ACM-M)8～15份，熱穩(wěn)定劑0.8～3.0份，潤滑劑1.8～3.5份，填充劑0～5份，著色劑0～2份。以本發(fā)明專利技術(shù)ACM-M改性的高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物生產(chǎn)的聚氯乙烯管材延伸率達(dá)到202％，簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度達(dá)到90.6kJ/m2，沖擊性能優(yōu)異，物理機(jī)械性能較高，且制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于塑料加工
，涉及。
技術(shù)介紹
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，產(chǎn)量?jī)H次于聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)，PVC管材的一個(gè)重要用途是用于給排水管網(wǎng)工程建設(shè)，在用作水網(wǎng)建設(shè)方面，硬質(zhì)PVC管材比PE管材具有使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，而且PVC的理論長(zhǎng)期強(qiáng)度也高于PE的長(zhǎng)期強(qiáng)度(PVC ^ 25MPa，PE ^ IOMPa)。但是聚氯乙烯樹脂作為通用的高分子材料，自身存在較多的缺陷，聚氯乙烯的伸長(zhǎng)率和回彈性差，軟質(zhì)聚氯乙烯材料耐候性差，在較高的溫度下才能表現(xiàn)出良好的柔韌性和回彈性，在低溫下產(chǎn)品硬度上升，表現(xiàn)的僵硬。為改善其性能，眾多專利技術(shù)人對(duì)其進(jìn)行改性，開發(fā)了許多新型功能性PVC，PVC-U (硬聚氯乙烯)是典型代表之一。PVC-U 管是目前常用的塑料管道，具有重量輕，耐腐蝕，安裝維護(hù)方便，價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。但是使用過程中發(fā)現(xiàn)PVC-U脆性較大，受沖擊時(shí)易受傷，沖擊強(qiáng)度低，抗開裂性能差。在這種情況下，高抗沖擊聚氯乙烯管材(PVC-M)應(yīng)運(yùn)而生，PVC-M在保持PVC-U管材的彈性模量的同時(shí)，提高了管材的柔韌性,其韌性介于PVC-U和PE之間。良好的韌性提高了管材的抗水錘能力和點(diǎn)載荷的能力，方便運(yùn)輸，提高了管道運(yùn)行的安全性。目前國內(nèi)PVC-M管材雖然韌性較高，但延伸率普遍不高，一般在70 130%，在一些對(duì)韌性要求較高的領(lǐng)域如抗地基沉陷、防震等仍舊達(dá)不到要求。中國專利《硬質(zhì)聚氯乙烯高抗沖專用樹脂》(公開號(hào)CN 1654530A)的簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度33. 2kJ/m2，拉伸強(qiáng)度38. 6MPa，斷裂伸長(zhǎng)率也只有116%。雖然加入增塑劑、CPE(氯化聚乙烯)后由于降低了 PVC的分子間力，可以提高材料的抗沖性能，增加伸長(zhǎng)率，但增塑劑為低分子化合物，加入量少時(shí)，不能單獨(dú)成相，易析出、揮發(fā)而產(chǎn)生反增塑作用，使PVC材料變得更脆；加入量大時(shí)，將大幅度降低材料的力學(xué)性能，所以在PVC硬制品中一般很少或不允許添加增塑劑。而CPE作為高分子聚合物，盡管不存在析出問題，但由于其玻璃化溫度太高，分散性差，所以其低溫抗沖性能也不理想。此外，由于PVC的熱穩(wěn)定劑不能熔入CPE，所以PVC配方中的CPE較易分解，因此CPE改性的PVC制品的熱穩(wěn)定性很差。為克服增塑劑和CPE的上述弱點(diǎn)，現(xiàn)有市場(chǎng)上已開發(fā)出了一種新型PVC抗沖改性劑ACM樹脂，可有效克服了 CPE玻璃化溫度高、分散性差的弱點(diǎn)，低溫抗沖改性效果明顯好于CPE。鑒于此，使用本新型的ACM-M改性劑對(duì)PVC的性能予以改良前景良好，但是經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的公開文獻(xiàn)中未出現(xiàn)相關(guān)的技術(shù)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用ACM-M抗沖改性劑改性的高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物及其制備方法。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物，其特征在于，由以下按重量份數(shù)計(jì)量的配料組分組成聚氯乙烯(PVC)樹脂100份，PVC抗沖改性劑ACM-M 8 15份，熱穩(wěn)定劑O. 8 3. O份，潤滑劑I. 8 3. 5份，填充劑O 5份，著色劑O 2份。其中，所述的聚氯乙烯(PVC)樹脂為平均聚合度為1000的PVC樹脂，優(yōu)選中石化齊魯分公司生產(chǎn)的QS-1050P型PVC管材專用樹脂。優(yōu)選的，所述的PVC抗沖改性劑ACM-M的重量份數(shù)為10 12份。所述的熱穩(wěn)定劑優(yōu)選型號(hào)為17M0K或2903的有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選17M0K。優(yōu)選的，所述潤滑劑為硬脂酸鹽、硬脂酸、石蠟、微晶蠟、氧化聚乙烯蠟、PE蠟中任何兩種或兩種以上的混合物。其中，所述的硬脂酸鹽為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅。 優(yōu)選的，所述的填充劑為活性超細(xì)碳酸鈣或納米碳酸鈣。優(yōu)選的，所述著色劑為鈦白粉或炭黑。本專利技術(shù)還公開了該高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物的制備方法，其特征在于包括以下制備過程將各配料組分按比例放入高速混合機(jī)中逐漸升溫，并在轉(zhuǎn)速1000 2000r/min下，充分?jǐn)嚢?0 15min，當(dāng)混合物料溫度達(dá)到110 120°C時(shí)，將混合物料輸送至低速混合機(jī)中在室溫下繼續(xù)攪拌，轉(zhuǎn)速450 500r/min，待混合物料溫度降至40 45°C時(shí)出料即得。本專利技術(shù)采用的PVC抗沖改性劑ACM-M是市售的新型PVC抗沖改性劑ACM樹脂中的一種，屬于一種輕度氯化的HDPE和丙烯酸酯的互穿網(wǎng)絡(luò)共聚物，具有較高的沖擊韌性。該抗沖改性劑由于在丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)共聚物基礎(chǔ)上進(jìn)行了輕度氯化，大大提高了它與PVC的相容性，使ACM-M與PVC的接觸界面變得更加緊密，消除了 PVC/ACM-M分散體系的相間缺陷，從而使得體系的延伸率大大提高，延伸率可達(dá)160%以上，甚至達(dá)到了 200%，并且具有較好的加工性能。對(duì)該P(yáng)VC抗沖改性劑ACM-M的添加量有一定的限制，加入量過大，會(huì)影響PVC的硬度，加入量過小，又起不到應(yīng)有的改良PVC的作用。經(jīng)過大量試驗(yàn)專利技術(shù)人認(rèn)為在100份的PVC樹脂中加入8 15份的ACM-M，優(yōu)選10 12份的ACM-M，再添加其它組分，經(jīng)混合后所得的聚氯乙烯管材較為優(yōu)良。為了彌補(bǔ)PVC樹脂在耐熱性能方面的缺陷，在本專利技術(shù)所述的聚氯乙烯管材組合物中添加一定量的有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選加入有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑17M0K。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的所具有的有益效果是本專利技術(shù)管材組合物具有較高的延伸率、良好的加工性能和優(yōu)異的抗沖擊性能，由該組合物加工的管材既克服了 PVC-U管材的脆性，具有普通PVC-U管材無法比擬的優(yōu)勢(shì)，又比現(xiàn)有PVC-M管材的延伸率高，可以彎曲、折疊，較好的達(dá)到了剛韌平衡。由于該組合物延伸率高、韌性高、抗沖擊、不腐蝕等特點(diǎn)，因而可用于環(huán)境較為惡劣的礦山管道、地下管道；具有一定抗震性，還可用于非開挖鋪設(shè)的管道、飲用上水管等。與PVC-U相比，其輸水能力、運(yùn)輸、搬運(yùn)和鋪設(shè)上均具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。以本專利技術(shù)組合物生產(chǎn)的聚氯乙烯管材延伸率達(dá)到202%，簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度達(dá)到90. 6kJ/m2，沖擊性能優(yōu)異，物理機(jī)械性能較高。由于該管材具有良好的加工性能，因此生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，具有較好的市場(chǎng)前景。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1該高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物以下述組分及方法步驟制得稱取QS-1050P型PVC樹脂100份、PVC抗沖改性劑ACM-M 8份、有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑17M0K I份、硬脂酸鈣O. 8份、氧化聚乙烯蠟I. 8份、納米碳酸鈣5份和鈦白粉2份，放入高速混合機(jī)中逐漸升溫，并在轉(zhuǎn)速1000 1200r/min下，充分?jǐn)嚢?0 15min。當(dāng)混合物溫度達(dá)到110 120°C時(shí)，將混合物料輸送至低速混合機(jī)中在轉(zhuǎn)速450 500r/min、室溫下繼續(xù)攪拌，待攪拌到混合物料溫度降至40 45°C時(shí)出料即得本專利技術(shù)所述的一種ACM-M改性的高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物。實(shí)施例2該高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物以下述組分及方法步驟制得將稱取的1000型PVC樹脂100份、PVC抗沖改性劑ACM-M 10份、有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑17M0K O. 8份、硬脂酸O. 8份、石蠟I. O份、納米碳酸鈣2份和鈦白粉I份，放入高速混合機(jī)中逐漸升溫，并在轉(zhuǎn)速1200 1500r/min下，充分?jǐn)嚢?0 15min。當(dāng)混合物溫度達(dá)到110 120°C時(shí)，將混合物料輸送至低速混合機(jī)中在轉(zhuǎn)速450 500本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高延伸率高抗沖聚氯乙烯管材組合物，其特征在于，由以下按重量份數(shù)計(jì)量的配料組分組成：聚氯乙烯(PVC)樹脂100份，PVC抗沖改性劑ACM？M？8～15份，熱穩(wěn)定劑0.8～3.0份，潤滑劑1.8～3.5份，填充劑0～5份，著色劑0～2份。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉容德，王晶，張新華，李靜，張樺，劉浩，賈小波，桂俊杰，孫培培，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：