【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于pvc管材料领域，更具体地，涉及了一种高强度pvc管及其制备方法和应用。
技术介绍
1、现代农业随着农业自动灌溉技术的普及，埋地pvc输水管的市场前景广阔，大部分农业灌溉都需要使用到pvc输水管，但是由于pvc输水管需要埋地，在地下要承受来自混凝土、沙石、机械、车辆、人员等各种外力因素对于pvc输水管的破坏，所以抗压性能优越的高强度埋地输水管时是目前研发新型农用管道系统的重要方向。
2、现代化农业技术的普及与发展过程迅速，市面上流通的埋地pvc输水管难以适应现代化灌溉技术发展的脚步，机械破坏、人力破坏，自然破坏等多种因素将会影响管材使用年限，因此提升埋地pvc输水管的抗压性能显得尤为重要。
3、专利cn106398049a公开了一种高韧性石墨烯改性pvc材料，在制备pvc材料中加入石墨烯进行改性，提高了pvc材料的力学性能，但石墨烯自身的聚集程度较高，且在pvc材料中的分散性不好，与pvc材料相容性较差，其对pvc输水管材力学性能提升有限，因此希望研发出一种力学性能更为优异的高强度pvc管。
技术实现思路
1、为了解决现有技术pvc管的抗压性能差的缺陷，本专利技术的首要目的在于提供一种pvc管，使其具有优异的抗压性能。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种pvc管的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供一种pvc管的应用。
4、本专利技术上述目的通过如下技术方案实现：
5、一种pvc管，由包
6、s1.将膨胀石墨、苯甲酸甲酯、杂多酸和水混合，加热并搅拌反应，反应完成后过滤、干燥；
7、s2.将s1所得的反应产物与碳酸盐加热搅拌共混得到复合填充剂；
8、其中膨胀石墨、苯甲酸甲酯、杂多酸、碳酸盐的质量比为1～10：1～5：1～2：10～30。
9、本专利技术使用杂多酸处理膨胀石墨及苯甲酸甲酯，使得膨胀石墨、苯甲酸甲酯、碳酸钙三者之间相互作用得到一种新型复合填充剂。将其应用于pvc管材中，由于膨胀石墨具备的疏松多孔结构，分散于pvc管中形成微小的裂纹缝隙，在受到外力时，裂纹缝隙能够吸收更多的压力，从而增强其抗压性能。杂多酸由于其具有较高的催化活性和氧化还原性，在杂多酸的作用下可以催化苯甲酸甲酯脱烷基反应得到苯甲酸基团，苯甲酸基团与膨胀石墨、碳酸盐表面游离羟基结合，使膨胀石墨充分活化交联，有利于提高复合填充剂的分散性能，使其均匀分散在pvc管中，从而提高pvc管的抗压性能。同时在杂多酸的作用下，膨胀石墨表面活化，膨胀石墨的孔隙率进一步增加，有利于增强pvc管的抗压性能。
10、进一步地，所述加热的温度为60～80℃。
11、本专利技术选择在温度为60～80℃下将膨胀石墨、苯甲酸甲酯、杂多酸混合反应，在该温度条件下，可以促进苯甲酸甲酯进行脱烷基反应的进行，提高转化效率。
12、进一步地，所述反应的时间为2～4h。
13、进一步地，所述步骤s1中混合后的体系的的ph值为5～6。通过杂多酸可以控制反应的水环境体系ph值，在该ph范围内制备的复合填充剂有利于增强制备的pvc管的抗压性能。
14、进一步地，所述干燥的温度为80～90℃，干燥的时间为6～10h。
15、进一步地，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁中的一种或多种，所述碳酸盐优选为碳酸钙，更优选为重质碳酸钙。
16、进一步地，所述碳酸盐的目数为1500～2000目。
17、本专利技术所选择的碳酸盐具有亲水性，在空气环境下表面能吸收一定量的结合水分子，在温度升高至60～80℃，水分子更容易发生脱质子在碳酸盐表面形成羟基。
18、进一步地，所述搅拌共混在高速搅拌机中进行。
19、进一步地，所述其他助剂为钙锌稳定剂、润滑剂、钛白粉、加工助剂、抗冲改性剂中的至少一种。
20、进一步地，所述pvc管，包括如下重量份原料：pvc树脂100份、复合填充剂13～47份、钙锌稳定剂1～8份、润滑剂2～5份、钛白粉0～5份、加工助剂0～1份、抗冲改性剂0～1份。
21、进一步地，所述润滑剂为石蜡、pe蜡、硬脂酸中的一种或多种。进一步地，所述润滑剂优选聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸的混合物，能够降低pvc加工过程中分子之间及其与加工设备之间的摩擦，从而改善树脂的流动性，提高制品的透明度及光洁度。
22、进一步地，所述钛白粉选用金红石型或锐钛型，因其结构致密，比较稳定，光学活性小，有较高的遮盖力和消色力，提高pvc的白度和耐候性。
23、进一步地，所述加工助剂为丙烯酸酯类化合物，包括lpa40、pa20或k400p中的一种或多种。
24、进一步地，所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、氯化聚乙烯中的一种或多种。
25、进一步地，所述pvc管的制备方法，包括如下步骤：将复合填充剂与pvc树脂和其他助剂中的各组分按比例加入热混机进行混合，热混至140℃～145℃，随后挤出冷却成型。
26、本专利技术还提供上述pvc管在农业灌溉领域的应用。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、本专利技术通过使用杂多酸破坏苯甲酸甲酯其酯基使其打开分子链，同时使膨胀石墨活化，膨胀石墨的孔隙率进一步增加，膨胀石墨与苯甲酸甲酯以及碳酸钙间相互作用形成一种具备疏松多孔结构的复合填充剂，复合填充剂中各组分协同作用使其可以均匀分散到pvc管中，复合填充剂的均匀分布及其多孔结构使pvc管在受到外力时能够吸收更多的压力，从而增强其抗压性能。
29、将本专利技术所制备的pvc管应用于农用灌溉领域时，其含有的复合填充剂具备的多孔结构还能吸附分离灌溉水中存在的油脂类和有机大分子，避免对生态环境造成污染。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种PVC管，其特征在于，由包括如下重量份数的组分原料制得：PVC树脂100份、复合填充剂13～47份、其他助剂2～20份；所述复合填充剂通过如下方法制备：
2.根据权利要求1所述PVC管，其特征在于，所述加热的温度为60～80℃。
3.根据权利要求1所述PVC管，其特征在于，所述步骤S1中反应的时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述PVC管，其特征在于，所述步骤S1中混合后的体系的pH值为5～6。
5.根据权利要求1所述PVC管，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述PVC管，其特征在于，所述其他助剂为钙锌稳定剂、润滑剂、钛白粉、加工助剂、抗冲改性剂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述PVC管，其特征在于，包括如下重量份原料：PVC树脂100份、复合填充剂13～47份、钙锌稳定剂1～8份、润滑剂2～5份、钛白粉0～5份、加工助剂0～1份、抗冲改性剂0～1份。
8.根据权利要求6所述PVC管，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、PE蜡、硬脂酸中的一
9.根权利要求1～8任一项所述PVC管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将复合填充剂与PVC树脂和其他助剂中的各组分按比例置于热混机进行混合，热混至140℃～145℃，随后挤出冷却成型。
10.权利要求1～8任一项所述PVC管在农业灌溉领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种pvc管，其特征在于，由包括如下重量份数的组分原料制得：pvc树脂100份、复合填充剂13～47份、其他助剂2～20份；所述复合填充剂通过如下方法制备：
2.根据权利要求1所述pvc管，其特征在于，所述加热的温度为60～80℃。
3.根据权利要求1所述pvc管，其特征在于，所述步骤s1中反应的时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述pvc管，其特征在于，所述步骤s1中混合后的体系的ph值为5～6。
5.根据权利要求1所述pvc管，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述pvc管，其特征在于，所述其他助剂为钙锌稳定剂、润滑剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝彬，钟龙兴，陈凯，廖润之，冯文祥，赵婷，
申请(专利权)人：湖南联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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