一種抗沖擊高韌性的pvc管材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC管材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗沖擊高韌性的PVC管材。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是開發(fā)最早的塑料之一，也是五大通用塑料之一。其用途很廣，價格也較低廉。具有優(yōu)良的機械、絕緣、不易燃、耐腐蝕和耐磨損性能，且價格低廉、原材料來源廣泛。廣泛的應(yīng)用于塑料管材、板材、棒材、塑料門窗、絕緣材料、仿木塑料、薄膜、人造革、電線電纜及包裝材料等。
[0003]PVC管道具有輕便、不導(dǎo)電、不易燃、不助燃、耐腐蝕、安裝簡便、不易被細菌及菌類腐化、水流阻力小、輸水能力高等優(yōu)點，但同時存在沖擊性能差、韌性低、加工性能不良等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種抗沖擊高韌性的PVC管材，本發(fā)明韌性高，機械性能好，抗沖擊性能好，加工性能好。
[0005]本發(fā)明提出的一種抗沖擊高韌性的PVC管材，其原料按重量份包括:聚氯乙烯100-120份，熱塑性聚氨酯彈性體20-24份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物15-25份，改性白炭黑8-12份，聚磷酸銨6-10份，甲基膦酸二甲酯4_6份，微膠囊化紅磷8-12份，鄰苯二甲酸二辛酯5-7份，環(huán)氧大豆油5-7份，過氧化二異丙苯0.5-2份，2-苯基咪唑1-2份，氧化鋅0.5-1.5份，有機錫穩(wěn)定劑2-3份，硬質(zhì)酸鈣1-2份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-3份，防老劑PPD 1-2份，防老劑264 1-3份，聚乙烯蠟3_5份，鈦白粉1_3份；
[0006]其中，改性白炭黑的制備方法為:按重量份將1-1.5份鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105加入130-180份濃度為90wt%的異丙醇水溶液中，攪拌2-3h得到溶液A ;將70-90份白炭黑加入溶液A中，升溫至70-80°C，保溫3-5h，保溫過程中不停攪拌，抽濾，干燥得到物料B ;將0.5-1份十二烷基硫酸鈉溶于200份去離子水中，加氨水調(diào)節(jié)pH = 8-9，加入物料B混勻，升溫至50-70 °C，超聲分散40-60min，再加入0.5-0.9份過硫酸鉀，保溫40_60min，保溫過程中不停攪拌，以2-4滴/s的速度依次滴加1-3份鄰苯二甲酸二烯丙酯和1-4份甲基丙烯酸甲酯，然后升溫至70-80°C，保溫6-7h，冷卻，抽濾，干燥得到改性白炭黑。
[0007]優(yōu)選地，熱塑性聚氨酯彈性體為聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體。
[0008]優(yōu)選地，聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯彈性體和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物的重量比為105-115:21-23:18_22。
[0009]優(yōu)選地，改性白炭黑、聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯和微膠囊化紅磷的重量比為9-11:7-9:4.5-5.5
[0010]優(yōu)選地，鄰苯二甲酸二辛酯和環(huán)氧大豆油的重量比為5.5-6.5:5.5-6.5。
[0011]優(yōu)選地，過氧化二異丙苯、2-苯基咪唑和氧化鋅的重量比為1-1.5:1.2-1.8:0.8_1.2 ο
[0012]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:聚氯乙烯105-115份，熱塑性聚氨酯彈性體21-23份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物18-22份，改性白炭黑9-11份，聚磷酸銨7-9份，甲基膦酸二甲酯4.5-5.5份，微膠囊化紅磷9-11份，鄰苯二甲酸二辛酯5.5-6.5份，環(huán)氧大豆油5.5-6.5份，過氧化二異丙苯1-1.5份，2-苯基咪挫1.2-1.8份，氧化鋅0.8-1.2份，有機錫穩(wěn)定劑2.2-2.8份，硬質(zhì)酸鈣1.3-1.7份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2.2-2.8份，防老劑Pro1.3-1.7份，防老劑264 1.5-2.5份，聚乙烯蠟3.5-4.5份，鈦白粉1.5-2.5 份。
[0013]優(yōu)選地，改性白炭黑的制備方法為:按重量份將1.2-1.3份鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105加入150-160份濃度為90wt%的異丙醇水溶液中，攪拌2.3-2.7h得到溶液A ;將75-85份粒徑為4-8 μ m的白炭黑加入溶液A中，升溫至73-77 °C，保溫3.5-4.5h，保溫過程中不停攪拌，抽濾，干燥得到物料B ;將0.7-0.8份十二烷基硫酸鈉溶于200份去離子水中，加氨水調(diào)節(jié)pH = 8.4-8.6，加入物料B混勻，升溫至55-65 °C，超聲分散45_55min，再加入0.6-0.8份過硫酸鉀，保溫45-55min，保溫過程中不停攪拌，以2_4滴/s的速度依次滴加1.5-2.5份鄰苯二甲酸二烯丙酯和2-3份甲基丙烯酸甲酯，然后升溫至72-78 V，保溫6.2-6.8h，冷卻，抽濾，干燥得到改性白炭黑。
[0014]本發(fā)明的制備方法如下:將聚氯乙烯、有機錫穩(wěn)定劑、硬質(zhì)酸鈣、Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑加入溫度為80°C的高速混合機中以300r/min的速度共混7min，加入聚乙稀錯，升溫至90°C，以300r/min的速度共混5min，加入熱塑性聚氨酯彈性體、甲基丙烯酸甲酯-丁二稀-苯乙稀三元接枝共聚物、改性白炭黑，升溫至105°C，以600r/min的速度共混lOmin，加入聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯、微膠囊化紅磷、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、防老劑PPD、防老劑264、鈦白粉以800r/min的速度共混lOmin，加入過氧化二異丙苯、2-苯基咪挫、氧化鋅，升溫至120°C，以lOOOr/min的速度共混4min，然后置于螺桿擠出機中擠出得到抗沖擊高韌性的PVC管材。
[0015]本發(fā)明選用鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105對白炭黑表面進行預(yù)處理，在白炭黑表面引入碳碳雙鍵，并與鄰苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯發(fā)生聚合反應(yīng)得到改性白炭黑，大大增加了與聚氯乙烯的相容性，使改性白炭黑能均勻的分散在聚氯乙烯中大大增加本發(fā)明的抗沖擊性能；熱塑性聚氨酯彈性體與聚氯乙烯共混，可以相互形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)增加本發(fā)明的抗沖擊性能和韌性，聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體與聚氯乙烯的相容性好，能進一步增加本發(fā)明的抗沖擊性能和韌性；改性白炭黑、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物與聚氯乙烯的相容性很好，可以相互作用形成“海-島”結(jié)構(gòu)，大大增加了本發(fā)明的抗沖擊性能和沖擊韌性；甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中的聚丁二烯均具有良好的耐低溫性能，與改性白炭黑相互作用大大增加了本發(fā)明的低溫下的韌性和抗沖擊性能；聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯和微膠囊化紅磷增加了本發(fā)明的阻燃性；鄰苯二甲酸二辛酯和環(huán)氧大豆油作為增塑劑進一步增加了本發(fā)明的抗沖擊性能；有機錫穩(wěn)定劑、硬質(zhì)酸鈣、Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、防老劑PPD、防老劑264協(xié)同作用增加了本發(fā)明耐受性、抗氧化性能，過氧化二異丙苯、2-苯基咪唑和氧化鋅可使改性白炭黑、熱塑性聚氨酯彈性體、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物與聚氯乙烯相互鍵合交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加本發(fā)明的抗沖擊性、韌性、耐腐蝕性；各物質(zhì)可分散在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，進一部增加本發(fā)明的抗沖擊性能；聚乙烯蠟可以改善本發(fā)明加工的流變性，提高本發(fā)明的表面光潔度。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]一種抗沖擊高韌性的PVC管材，其原料按重量份包括:聚氯乙烯100份，聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體24份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物15份，改性白炭黑12份，聚磷酸銨6份，甲基膦酸二甲酯6份，微膠囊化紅磷8份，鄰苯二甲酸二辛酯7份，環(huán)氧大豆油5份，過氧化二異丙苯2份，2-苯基咪唑I份，氧化鋅1.5份，有機錫穩(wěn)定劑2份，硬質(zhì)酸鈣2份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2份，防老劑PPD 2份，防老劑264 I份，聚乙烯蠟5份，鈦白粉I份；
[0019]其中，改性白炭黑的制備方法為:按重量份將1.5份鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105加入130份濃度為90wt %的異丙醇水溶液中，攪拌3h得到溶液A ;將70份粒徑為8 μ m的白炭黑加入溶液A中，升溫至80°C，保溫3h，保溫過程中不停攪拌，抽濾，干燥得到物料B ;將I份十二烷基硫酸鈉溶于200份去離子水中，加氨水調(diào)節(jié)pH = 8，加入物料B混勻，升溫至70°C，超聲分散40min，再加入0.9份過硫酸鉀，保溫40min，保溫過程中不停攪拌，以4滴/s的速度依次滴加I份鄰苯二甲酸二烯丙酯和4份甲基丙烯酸甲酯，然后升溫至70°C，保溫7h，冷卻，抽濾，干燥得到改性白炭黑。
[0020]實施例2
[0021]一種抗沖擊高韌性的PVC管材，其原料按重量份包括:聚氯乙烯120份，聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體20份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物25份，改性白炭黑8份，聚磷酸銨10份，甲基膦酸二甲酯4份，微膠囊化紅磷12份，鄰苯二甲酸二辛酯5份，環(huán)氧大豆油7份，過氧化二異丙苯0.5份，2-苯基咪挫2份，氧化鋅0.5份，有機錫穩(wěn)定劑3份，硬質(zhì)酸鈣I份，Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑3份，防老劑PPD I份，防老劑2643份，聚乙烯蠟3份，鈦白粉3份；
[0022]其中，改性白炭黑的制備方法為:按重量份將I份鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-105加入180份濃度為90wt %的異丙醇水溶液中，攪拌2h得到溶液A ;將90份粒徑為4 μ m的白炭黑加入溶液A中，升溫至70V，保溫5h，保溫過程中不停攪拌，抽濾，干燥得到物料B ;將0.5份十二烷基硫酸鈉溶于200份去離子水中，加氨水調(diào)節(jié)pH = 9，加入物料B混勻，升溫至50°C，超聲分散60min，再加入0.5份過硫酸鉀，保溫60min，保溫過程中不停攪拌，以2滴/s的速度依次滴加3份鄰苯二甲酸二烯丙酯和I份甲基丙烯酸甲酯，然后升溫至80°C，保溫6h，冷卻，抽濾，干燥得到改性白炭黑。
[0023]實施例