一種高延伸率PVC-M管材專用料組合物制造技術

一種高延伸率PVC-M管材專用料組合物，屬于高分子聚合材料領域，主要涉及一種高延伸率PVC-M管材專用料組合物，是由以下重量份的組分制成的：PVC樹脂、MBS-561、有機錫穩定劑、復合抗老化劑、潤滑劑、填充劑、加工助劑ACR及鈦白粉組成。采用本發明專利技術制備的管材在保留PVC-U較高拉伸強度的同時大幅提高了PVC管材的延伸率，其延伸率能夠達到180～210％，具有延伸率高，抗沖擊性能好，加工性能好等優點。并且沖擊強度亦有較大幅度提高，能夠有效抵抗地基沉陷、點載荷及抗震性能。每米價格與PVC-U管材相當，低于PE管材價格，具有廣闊的市場前景。

【技術實現步驟摘要】

一種高延伸率PVC-M管材專用料組合物，屬于一種高延伸率PVC-M管材專用料組合物，屬于樹脂加工應用領域。
技術介紹
PVC-U管是目前常用的塑料管道，具有重量輕，耐腐蝕，安裝維護方便，價格較低等優點。在用作給排水管網工程建設方面，PVC-U管材比PE管材具有使用壽命長的優點，而且PVC的理論長期強度也高于PE的長期強度(PVC彡25MPa，PE彡IOMP a)。但是使用過程中發現PVC-U脆性較大，受沖擊時易受傷，沖擊強度低，抗開裂性能差。在這種情況下，高抗沖擊PVC-M管材應運而生，PVC-M管材在保持PVC-U管材的彈性模量的同時，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抗水錘和點載荷的能力，方便搬運、運輸和提高管道運行的安全性。然而，目前國內PVC-M管材雖然韌性較高，但延伸率普遍不高，一般在70 130%，在一些對韌性要求較高的領域如抗地基沉陷、防震等仍舊達不到要求。中國專利CN1654530A硬質聚氯乙烯高抗沖專用樹脂的簡支梁沖擊強度33. 2kJ/m2，拉伸強度38. 6MPa，斷裂伸長率也只有116 %。加入增塑劑可以增加伸長率，但增塑劑作為低分子化合物將大大降低材料的力學性能，在硬制品中很少使用或不用。目前國內PVC-M管材市場上迫切需求一種延伸率達到200%以上的管材，以滿足抗地基沉陷、防震等領域的需要。MBS-561與現有MBS改性劑相比其特點為，MBS-561用于非透明制品，具有優異的抗沖擊性能。MBS-561組分中丁二烯相含量高達80%以上，丁二烯橡膠顆粒平均粒徑可達150nm。同時，MBS-561中提高樹脂折光指數的苯乙烯含量又很少。MBS-561在PVC樹脂中達到適宜的用量，分散聚結形成“海-島”結構后，當材料受到外面施加的拉伸應力時，海島結構中大而多的丁二烯橡膠顆粒就會被迫發生形變，阻止PVC樹脂基體的破壞，由于丁二烯具有很高的延伸性能，保證了改性后的PVC-M管材基體不僅具有優異的抗沖擊性能，還具有較高的延伸率。專利技術人經研究發現MBS-561與其它MBS抗沖劑改性劑相比，使用MBS-561改性的PVC管材的延伸率和抗沖擊性能有大幅度提高。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種延伸率能夠達到180% 210%沖擊強度能夠達到91. 6 104. 6kJ/m2的高延伸率PVC-M管材組合物。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是該高延伸率PVC-M管材專用料組合物，其特征在于所述的高延伸率PVC-M管材專用料組合物包括下列組份(重量份)PVC樹脂:100份、有機錫穩定劑:I. O I. 5份，改性劑MBS-561 :8. O 13. O份、加工助劑ACR 3.O 6. O份，復合防老劑0. 5 I. 5份、潤滑劑:I. 5 2. 5份、填充劑5. O 10. O份，鈦白粉O. 5 I. 5份。所述的PVC樹脂為中石化齊魯分公司氯堿廠生產的管材專用料PVC QS-1050P。所述的有機錫穩定劑為專門用于管材的有機錫穩定劑2903。所述的MBS-561為抗沖改性劑。MBS-561與其它MBS抗沖劑改性劑相比，MBS-561改性的PVC-M管材具有更高的延伸率。MBS-561是在粒子設計概念基礎上合成的功能高分子材料，是通過乳液接枝聚合制得的甲基苯烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元聚合物，亞微觀形態上具有典型的核-殼結構，粒子的核心是經過輕度交聯具有低剪切摸量的丁苯橡膠核，主要起到提高聚合物沖擊韌性的作用。外殼是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬殼層，殼層中甲基丙烯酸甲酯的主要作用是提高其與PVC樹脂的相容性，使MBS-561能夠在PVC樹脂的機體中均勻分散；苯乙烯主要是提高MBS-561的折光指數以使MBS-561擁有與PVC樹脂相近的折光指數，故MBS-561是典型的粒子分散型增韌改性劑。MBS-561與PVC兩相之間是半相容的，即與PVC樹脂具有較好的界面相容性，又在PVC樹脂/MBS-561體系中保持粒子形狀完整。MBS-561加入量少時，在PVC樹脂中分散性良好呈球狀顆粒，形不成分散型“海-島”結構，起不到傳遞沖擊能的作用，材料增韌效果不好。隨著MBS-561加入量增加，分散的顆粒逐漸聚結起來形成海島結構。當材料受到外力沖擊時,MBS-561中的橡膠 核是應力集中點，使其產生形變，并在周圍誘發銀紋和剪切帶，通過銀紋和剪切帶分散和吸收沖擊能量，形成了材料從脆性斷裂向韌性斷裂的轉變，從而達到增韌目的。MBS-561用于非透明制品，具有優異的抗沖擊性能。MBS-561組分中丁二烯相含量高達80%以上，丁二烯橡膠顆粒平均粒徑可達150nm。同時，MBS-561中提高樹脂折光指數的苯乙烯含量又很少。MBS-561在PVC樹脂中達到適宜的用量，分散聚結形成海島結構后，當材料受到外面施加的拉伸應力時，海島結構中大而多的丁二烯橡膠顆粒就會被迫發生形變，阻止PVC樹脂基體的破壞，由于丁二烯具有很高的延伸性能，保證了改性后的PVC-M管材基體不僅具有優異的抗沖擊性能，還具有較高的延伸率。所述的復合抗老化劑為防老劑1010、橡膠防老劑264、抗氧劑DLDTP中任意兩種或兩種以上混合物。不同類型的防老劑和抗氧劑混合可以產生協同效應，延長了本專利技術高延伸率PVC-M管材的使用壽命。所述的潤滑劑為硬脂酸鹽、石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟中任何兩種或兩種以上混合物。在密封的環境內，濕度增大、溫度升高和缺氧條件下，添加硬脂酸的PVC管材表面易發生霉變，出現嚴重變色和局部黑斑的現象。因此，本專利技術所述的潤滑劑中不選用硬脂酸。所述填充劑為納米碳酸鈣，優選30 50nm。納米碳酸鈣具有以下特點粒子細，平均粒徑范圍小，是普通輕質碳酸鈣粒徑的十分之一；比表面積大，比普通輕質碳酸鈣大近8倍，表面活性高及分散性好；與紡綞狀的輕質碳酸鈣和無規則狀的重質碳酸鈣不同，納米碳酸鈣粒子晶形為立方體狀，部分連結成鏈狀，可以減少加工成型時與金屬設備間的摩擦；白度較高，可以減少鈦白粉的用量，降低生產成本。所述的加工助劑ACR，優選ACR401。加工助劑ACR的重要作用是促進PVC的塑化，縮短塑化時間，提高熔體塑化的均勻性，降低塑化溫度。加工助劑ACR和MBS-561同為預定彈性體型沖擊改性劑，屬于核殼結構的聚合物，兩者相容性良好，并且與PVC樹脂是良好的相容體。當同時使用ACR和MBS-561時，對PVC樹脂抗沖擊性的改進具有協同效應。CPE、EVA、NBR為非預定彈性體型沖擊改性劑，屬于網狀聚合物。與ACR和MBS-561改性機理不同，非預定彈性體型沖擊改性劑改性機理是以溶劑化作用機理對塑料進行改性。因此，非預定彈性體型沖擊改性劑必須形成一個包覆樹脂的網狀結構，它與PVC樹脂不是十分好的相容體。因此在本專利技術的配方中不選用CPE、EVA、NBR等非預定彈性體型沖擊改性劑。所述的鈦白粉為著色劑。 本專利技術的制備工藝，按如下工序進行a)將上述特征的PVC樹脂、有機錫穩定劑、MBS-561、復合抗老化劑、潤滑劑、填充齊U、加工助劑及鈦白粉按一定比例稱取，放入高速混合機攪拌混合。高速混合機攪拌轉速為1200 1500轉/分，攪拌時間10 15分鐘，攪拌溫度為90 110°C。b)將上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高延伸率PVC?M管材專用料組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成的：PVC樹脂：100份有機錫穩定劑：1.0～1.5份MBS?561：8.0～13.0份復合抗老化劑：0.5～1.5份潤滑劑：1.5～2.5份填充劑：5.0～10.0份加工助劑ACR：3.0～6.0份鈦白粉：0.5～1.5份。

【技術特征摘要】

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