【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于塑料加工，具体涉及一种高抗冲耐候承压pvc管材及其制备方法。
技术介绍
1、硬聚氯乙烯(pvc-u)管材是一种由聚氯乙烯树脂与一定的添加剂配合后通过挤塑成型制造的塑料管道，具有材质轻、耐腐蚀、内外壁光滑、流动阻力小、抗老化能力好、使用寿命长、施工安装简便等优点，被广泛应用于建筑物排水排污、雨水排放、输水灌溉、给水等领域。
2、由于pvc材料韧性低、抗冲性能差，使得pvc-u管材在储运、安装和使用过程中极易发生脆性破裂，在低温环境中尤为明显。因此聚氯乙烯配方中往往需要加入抗冲改性剂与树脂进行共混改性，如cpe、mbs、acr、丁腈橡胶nbr、丁苯橡胶sbr等。但是为了达到良好的增韧效果，大量添加弹性体增韧剂会导致材料拉伸强度降低和耐热变形性能下降。此外，mbs和nbr、sbr等橡胶类增韧剂的分子链中含有双键、苯环等不饱和结构，易受氧和紫外线的作用而老化，耐候性差，难以满足长期室外条件下产品的应用要求。而通过添加纤维材料改性聚氯乙烯，虽然可以同时提升材料的冲击性能和拉伸强度，但由于纤维与pvc相容性差，实际使用时均要提前进行表面处理，工艺流程复杂，对挤塑工艺要求严苛，生产成本过高。因此，很有必要提供一种兼顾冲击性能和拉伸强度、耐液压性能优异、耐候性优良、易于挤出成型、生产成本较低的pvc管材及其制备方法。
3、中国专利公布号cn108219326b，公开了一种高抗冲pvc管材配方，包括下列重量份的原料组成，pvc：100～110；mbs树脂：6～8；acr树脂：3～4；稳定剂：5～7；碳酸钙：4
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种易于加工的高抗冲耐候承压pvc管材专用料，以解决常用的抗冲改性剂在增韧pvc-u管材时难以同时兼顾抗冲击性能和拉伸强度、耐液压性能较差，同时有的抗冲改性剂会影响产品耐候性的缺陷和不足的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种高抗冲耐候承压pvc管材，其特征在于由下列重量份的原料组成：pvc树脂90～110份；钙锌稳定剂2.5～4.2份；内润滑剂0.2～0.6份；外润滑剂0.4～1.1份；脱模剂0.2～0.5份；加工助剂0.8～2.0份；抗氧剂0.1～0.25份；改性碳酸钙3～20份；acr树脂3～6份；增韧剂7～15份；复合微粒1.5～2.5份。
4、进一步的，所述改性碳酸钙，使用3000～4000目的重质碳酸钙，经过硬脂酸、钛酸酯偶联剂和月桂酸钾表面处理制得；其制备方法如下：将70-100重量份重质碳酸钙放入高速混合器中，当温度上升到75-85℃时加入0.5～0.8重量份的硬脂酸和1.2～1.5重量份的钛酸酯偶联剂、4-9重量份月桂酸钾，继续升温至110～115℃，混合20-30min后，停止高速混合，出料冷却，得到所述改性碳酸钙。
5、进一步的，所述复合微粒的制备：向1-3重量份金红石型钛白粉中加入100-120重量份1mol/l的盐酸溶液搅拌混合，加入0.1-0.3重量份苯胺、0.2-0.5重量份1mol/l的氧化剂过硫酸钾溶液，在冰水浴中反应2-4h，离心，盐酸、乙醇和蒸馏水洗涤3～4次，在80-90℃烘箱中干燥2-4h，研磨后得到复合微粒。
6、进一步的，所述pvc树脂为通用型sg-5型树脂；所述内润滑剂为脂肪族二羧酸酯、长链脂肪酸酯、脂肪酸金属皂和多元醇脂肪酸酰胺中的一种或多种；所述外润滑剂为聚乙烯蜡、费托蜡和石蜡中的一种或多种。
7、进一步的，所述脱模剂由高密度氧化聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酰胺(ebs)组成，重量比例为0.2～0.4：1。
8、进一步的，所述加工助剂为丙烯腈/苯乙烯共聚物(san)，特性粘数11～13cp，主要用于促进pvc塑化，改善加工流动性，提高pvc制品的热变形温度和表面光结度。
9、进一步的，所述抗氧剂为单酚抗氧剂、双酚抗氧剂、多元酚抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
10、进一步的，所述acr树脂为核壳结构丙烯酸酯共聚物，其核层为轻度交联的丙烯酸酯类共聚物，壳层为极性的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，与聚氯乙烯树脂相容性良好，具有良好的加工流动性，可以赋予产品更好的韧性和低温抗冲击效果，同时提高产品的耐候性。
11、进一步的，所述增韧剂包括重量份数比1.5～2：1的有机硅抗冲改性剂和丙烯腈改性的三元乙丙橡胶，所述有机硅抗冲改性剂为由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯和有机硅组成的核壳结构共聚物；相比常用的mbs抗冲改性剂，有机硅抗冲改性剂的核层用聚硅氧烷代替耐候性差的丁二烯，具有极佳的耐候性；所述丙烯腈改性的三元乙丙橡胶，相比nbr、sbr等常用的橡胶类增韧剂，其抗臭氧性、耐候性、耐老化性更加突出，具有较好的物理机械性能和加工性能。
12、本专利技术还提供上述高抗冲耐候承压pvc管材的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
13、(1)制备所述改性碳酸钙：将70-100重量份、3000～4000目的重质碳酸钙放入高速混合器中，当温度上升到75-85℃时加入0.5～0.8重量份的硬脂酸和1.2～1.5重量份的钛酸酯偶联剂、4-9重量份月桂酸钾，继续升温至110～115℃，混合20-30min后，停止高速混合，出料冷却，得到所述改性碳酸钙；
14、(2)制备所述复合微粒：向1-3重量份金红石型钛白粉中加入100-120重量份1mol/l的盐酸溶液搅拌混合，加入0.1-0.3重量份苯胺、0.2-0.5重量份1mol/l的氧化剂过硫酸钾溶液，在冰水浴中反应2-4h，离心，盐酸、乙醇和蒸馏水洗涤3～4次，在80-90℃烘箱中干燥2-4h，研磨后得到复合微粒；
15、(3)按上述配方中重量份数称取各种原料；
16、(4)将pvc树脂、钙锌稳定剂、内润滑剂、加工助剂、抗氧剂、acr树脂、增韧剂、复合微粒加入高速混合机中，开始混合搅拌，待混合物料温度达到80～85℃时，加入外润滑剂、脱模剂、改性碳酸钙，继续混合至130～140℃，将混合物料送入到冷却混合机中搅拌，冷却至42～50℃出料；
17、(5)将冷混料经过振动筛将粉团等筛余物分离出去，输送至储料罐中静置熟化6～12h，得到制备完成的pvc混配料；
18、(6)将上述pvc混配料输送至双螺杆挤出机塑化挤出，所述挤出机加工温度为170～210℃，主机螺杆转速25～38rpm，料坯出口模经冷却、定型，得到所述pvc管材。
19、本专利技术的有益效果：
20、(1)本专利技术的pvc管材通过采用改性碳酸钙、acr树脂、有机硅抗冲改性剂和丙烯腈改性的三元乙丙橡胶组成复合增韧体系，兼顾了材料的冲击性能和拉伸强度，在显本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，由下列重量份的原料组成：PVC树脂90～110份；钙锌稳定剂2.5～4.2份；内润滑剂0.2～0.6份；外润滑剂0.4～1.1份；脱模剂0.2～0.5份；加工助剂0.8～2.0份；抗氧剂0.1～0.25份；改性碳酸钙3～20份；ACR树脂3～6份；增韧剂7～15份；复合微粒1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
3.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述PVC树脂为通用型SG-5型树脂；所述内润滑剂为脂肪族二羧酸酯、长链脂肪酸酯、脂肪酸金属皂和多元醇脂肪酸酰胺中的一种或多种；所述外润滑剂为聚乙烯蜡、费托蜡和石蜡中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述脱模剂由高密度氧化聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酰胺(EBS)组成，重量比例为0.2～0.4：1。
5.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述加工助剂为丙烯腈/苯乙烯共聚物(S
6.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述抗氧剂为单酚抗氧剂、双酚抗氧剂、多元酚抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述ACR树脂为核壳结构丙烯酸酯共聚物，其核层为轻度交联的丙烯酸酯类共聚物，壳层为极性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
8.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压PVC管材，其特征在于，所述增韧剂包括重量份数比1.5～2：1的有机硅抗冲改性剂和丙烯腈改性的三元乙丙橡胶，所述有机硅抗冲改性剂为由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯和有机硅组成的核壳结构共聚物。
...【技术特征摘要】
1.一种高抗冲耐候承压pvc管材，其特征在于，由下列重量份的原料组成：pvc树脂90～110份；钙锌稳定剂2.5～4.2份；内润滑剂0.2～0.6份；外润滑剂0.4～1.1份；脱模剂0.2～0.5份；加工助剂0.8～2.0份；抗氧剂0.1～0.25份；改性碳酸钙3～20份；acr树脂3～6份；增韧剂7～15份；复合微粒1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压pvc管材的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
3.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压pvc管材，其特征在于，所述pvc树脂为通用型sg-5型树脂；所述内润滑剂为脂肪族二羧酸酯、长链脂肪酸酯、脂肪酸金属皂和多元醇脂肪酸酰胺中的一种或多种；所述外润滑剂为聚乙烯蜡、费托蜡和石蜡中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高抗冲耐候承压pvc管材，其特征在于，所述脱模剂由高密度氧化聚乙烯蜡...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建华，苗金川，陈成，余小明，钱世诚，
申请(专利权)人：公元管道安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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