一種塑料檢查用井複合材料及其製備方法與流程
2023-08-13 11:01:51
本發明涉及塑料檢查井材料
技術領域：
，具體涉及一種塑料檢查用井複合材料及其製備方法。
背景技術：
：檢查井俗稱「窨井」，其通過埋地與城市地下管網相連接，是管網的匯合樞紐，便於定期檢查、清潔和疏通管道，是防止管道堵塞的工作站。凡是鋪設有給水、排水、電信、電力、燃氣、供熱、消防、環衛等公用管網設施的地方就需要安裝檢查井。塑料一體注塑檢查井是指構成檢查井的主要井座部分採用一次性注塑成型。根據接管數和角度不同有起始井座、直通井座、45度彎頭井座、三通井座、四通井座等。為了適應各種排水狀況，塑料檢查井同時配套有變徑接頭、匯流接頭、井筒多接頭等與之配套的塑料一體注塑成型配件，以保障整個排水系統的流暢和密封性。隨著塑料檢查井需求的擴大，對塑料檢查井的性能要求也隨之提高。但是現在的塑料檢查井的抗衝擊性、抗拉強度都較差，且對溫度比較敏感，不能適應高溫及低溫條件下的長期使用，使用壽命變短。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種塑料檢查用井複合材料及其製備方法，通過合理配置原料成分，製得的檢查井複合材料具有很好的抗衝擊性和抗拉強度，且具有很好的耐熱性耐腐蝕性，能有效延長塑料檢查井的使用壽命。為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂50-60份、氯化聚氯乙烯樹脂30-40份、聚乙烯樹脂5-10份、三唑二巰基胺鹽2-3份、過氧化二異丙苯0.5-1份、抗衝改性劑3-4份、AS樹脂3-4份、玻璃纖維4-6份、鈦白粉1-2份、納米粉末2-3份、熱穩定劑2-3份、光穩定劑1-2份、抗氧化劑1-2份、潤滑劑0.5-1份、增塑劑0.8-1.5份。進一步的，所述納米粉末與玻璃纖維的質量比為1:2-3。進一步的，所述抗衝改性劑為丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR。進一步的，所述玻璃纖維直徑為10-20μm、長度為50mm。進一步的，所述納米粉末為納米二氧化矽或納米碳酸鈣。進一步的，所述熱穩定劑為有機錫熱穩定劑或鈣鋅複合熱穩定劑，所述光穩定劑為受阻胺類光穩定劑。進一步的，所述潤滑劑為聚乙烯蠟或硬脂酸鎂，所述抗氧化劑為受阻酚類或硫代脂類抗氧化劑，所述增塑劑為己二酸二辛酯。進一步的，所述塑料檢查用井複合材料由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂55份、氯化聚氯乙烯樹脂35份、聚乙烯樹脂8份、三唑二巰基胺鹽2.5份、過氧化二異丙苯0.8份、抗衝改性劑3.5份、AS樹脂3.5份、玻璃纖維5份、鈦白粉1.5份、納米粉末2份、熱穩定劑2.5份、光穩定劑1.5份、抗氧化劑1.5份、潤滑劑0.8份、增塑劑1.2份。本發明的塑料檢查用井複合材料的製備方法，包括以下步驟：（1）按比例稱取各原料；（2）將AS樹脂加入到丙酮中，攪拌使其充分溶解，之後加入玻璃纖維、鈦白粉、納米粉末，高速攪拌混合12-15min後經噴霧乾燥得複合粒子；（3）將氯化聚氯乙烯樹脂、抗衝改性劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、增塑劑放入高速混合機中高速攪拌混合15-20min，得備用料；（4）將聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、複合粒子、三唑二巰基胺鹽、過氧化二異丙苯與備用料一起放入高速混合機中高速混合攪拌15-20min，得預混料；（5）將預混料加入到雙螺杆擠出機中，熔融共混擠出，經塑料切粒機切成粒料即得。進一步的，所述雙螺杆擠出機的轉速為240-280r/min，熔融溫度為170-190℃。本發明的有益效果為：本發明以聚氯乙烯樹脂為基礎樹脂，通過加入大量氯化聚氯乙烯樹脂，能夠提高塑料檢查用井複合材料的耐熱性及化學穩定性；配合使用三唑二巰基胺鹽作為交聯劑，在鈦白粉及熱穩定劑的協同作用下，使塑料檢查井的耐熱性得到了顯著提高。加入適量AS樹脂可有效提高塑料檢查用井複合材料的抗衝擊強度、耐熱性、耐油性及耐化學腐蝕性。而抗衝改性劑、玻璃纖維份及納米粉末的添加，提高了塑料檢查井的綜合性能，特別是抗衝擊性及抗拉強度。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明，本發明所提到的比例、「份」，如果沒有特別的標記，均以重量為準。本實施例所述塑料檢查井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂50-60份、氯化聚氯乙烯樹脂30-40份、聚乙烯樹脂5-10份、三唑二巰基胺鹽2-3份、過氧化二異丙苯0.5-1份、抗衝改性劑3-4份、AS樹脂3-4份、玻璃纖維4-6份、鈦白粉1-2份、納米粉末2-3份、熱穩定劑2-3份、光穩定劑1-2份、抗氧化劑1-2份、潤滑劑0.5-1份、增塑劑0.8-1.5份。本實施例以聚氯乙烯樹脂為基礎樹脂，通過加入大量氯化聚氯乙烯樹脂，能夠提高塑料檢查用井複合材料的耐熱性及化學穩定性；配合使用三唑二巰基胺鹽作為交聯劑，在鈦白粉及熱穩定劑的協同作用下，使塑料檢查井的耐熱性得到了顯著提高。加入適量AS樹脂可有效提高塑料檢查用井複合材料的抗衝擊強度、耐熱性、耐油性及耐化學腐蝕性。而抗衝改性劑、玻璃纖維份及納米粉末的添加，提高了塑料檢查井的綜合性能，特別是抗衝擊性及抗拉強度。其中所述抗衝改性劑為丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR，可大幅度提高塑料檢查井的抗衝擊性能，可明顯改善塑料檢查用井複合材料的的熔體流動性、熱變形行、耐候性及製品表面光澤。其中所述玻璃纖維直徑為10-20μm、長度為50mm，玻璃纖維可改善塑料檢查用井複合材料的抗拉強度、耐熱性及抗腐蝕性好；通過選擇優化玻璃纖維的直徑和長度，可以改善雙螺杆擠出過程中玻璃纖維與基礎樹脂流動性不一致的問題。其中所述納米粉末為納米二氧化矽或納米碳酸鈣，納米材料的粒徑小、比表面積大、表面吸附能力強，將納米粉末充分、均勻的分散到複合材料中，特別是納米粉末與玻璃纖維配合使用，優選的納米粉末與玻璃纖維的質量比為1:2-3，可使複合材料的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及抗拉強度得到顯著提高。其中所述熱穩定劑為有機錫熱穩定劑或鈣鋅複合熱穩定劑，所述光穩定劑為受阻胺類光穩定劑。其中所述潤滑劑為聚乙烯蠟或硬脂酸鎂，所述抗氧化劑為受阻酚類或硫代脂類抗氧化劑，所述增塑劑為己二酸二辛酯。塑料檢查用井複合材料的製備方法，包括以下步驟：（1）按比例稱取各原料；（2）將AS樹脂加入到丙酮中，攪拌使其充分溶解，之後加入玻璃纖維、鈦白粉、納米粉末，高速攪拌混合12-15min後經噴霧乾燥得複合粒子；（3）將氯化聚氯乙烯樹脂、抗衝改性劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、增塑劑放入高速混合機中高速攪拌混合15-20min，得備用料；（4）將聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、複合粒子、三唑二巰基胺鹽、過氧化二異丙苯與備用料一起放入高速混合機中高速混合攪拌15-20min，得預混料；（5）將預混料加入到雙螺杆擠出機中，轉速為240-280r/min，在170-190℃下熔融共混擠出，經塑料切粒機切成粒料即得。本實施例在製備塑料檢查用井複合材料時，由於AS樹脂的流動性好，且與基材的相容性好，先採用AS樹脂與玻璃纖維、鈦白粉、納米粉末一起進行改性處理，可提高各材料與基材分子界面的結合力，並且可提高體系的流動性，之後在製備過程中進行多步混合，可有效改善各材料在複合材料中的分散性，提高塑料檢查用井複合材料的綜合性能。實施例1：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂55份、氯化聚氯乙烯樹脂35份、聚乙烯樹脂8份、三唑二巰基胺鹽2.5份、過氧化二異丙苯0.8份、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR3.5份、AS樹脂3.5份、玻璃纖維5份、鈦白粉1.5份、納米二氧化矽2份、有機錫熱穩定劑2.5份、受阻胺類光穩定劑1.5份、受阻酚類抗氧化劑1.5份、聚乙烯蠟0.8份、己二酸二辛酯1.2份。所述玻璃纖維是直徑為14μm、長度為50mm。塑料檢查用井複合材料的製備方法，包括以下步驟：（1）按比例稱取各原料；（2）將AS樹脂加入到丙酮中，攪拌使其充分溶解，之後加入玻璃纖維、鈦白粉、納米二氧化矽，高速攪拌混合15min後經噴霧乾燥得複合粒子；（3）將氯化聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR、有機錫熱穩定劑、受阻胺類光穩定劑、受阻酚類抗氧化劑、聚乙烯蠟、己二酸二辛酯放入高速混合機中高速攪拌混合18min，得備用料；（4）將聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、複合粒子、三唑二巰基胺鹽、過氧化二異丙苯與備用料一起放入高速混合機中高速混合攪拌20min，得預混料；（5）將預混料加入到雙螺杆擠出機中，在轉速為260r/min，溫度為190℃的條件下熔融共混擠出，經塑料切粒機切成粒料即得。實施例2：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂60份、氯化聚氯乙烯樹脂30份、聚乙烯樹脂10份、三唑二巰基胺鹽2份、過氧化二異丙苯1份、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR3份、AS樹脂4份、玻璃纖維4份、鈦白粉2份、納米碳酸鈣2份、鈣鋅複合熱穩定劑3份、受阻胺類光穩定劑1份、硫代脂類抗氧化劑2份、硬脂酸鎂0.5份、己二酸二辛酯1.5份。所述玻璃纖維是直徑為10μm、長度為50mm。塑料檢查用井複合材料的製備方法，包括以下步驟：（1）按比例稱取各原料；（2）將AS樹脂加入到丙酮中，攪拌使其充分溶解，之後加入玻璃纖維、鈦白粉、納米碳酸鈣，高速攪拌混合13min後經噴霧乾燥得複合粒子；（3）將氯化聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR、鈣鋅複合熱穩定劑、受阻胺類光穩定劑、硫代脂類抗氧化劑、硬脂酸鎂、己二酸二辛酯放入高速混合機中高速攪拌混合15min，得備用料；（4）將聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、複合粒子、三唑二巰基胺鹽、過氧化二異丙苯與備用料一起放入高速混合機中高速混合攪拌17min，得預混料；（5）將預混料加入到雙螺杆擠出機中，在轉速為280r/min，溫度為180℃的條件下熔融共混擠出，經塑料切粒機切成粒料即得。實施例3：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂52份、氯化聚氯乙烯樹脂38份、聚乙烯樹脂8份、三唑二巰基胺鹽3份、過氧化二異丙苯0.5份、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR3份、AS樹脂4份、玻璃纖維4份、鈦白粉2份、納米二氧化矽1.5份、鈣鋅複合熱穩定劑2份、受阻胺類光穩定劑1份、受阻酚類抗氧化劑1.5份、聚乙烯蠟0.8份、己二酸二辛酯1份。所述玻璃纖維是直徑為15μm、長度為50mm。塑料檢查用井複合材料的製備方法，包括以下步驟：（1）按比例稱取各原料；（2）將AS樹脂加入到丙酮中，攪拌使其充分溶解，之後加入玻璃纖維、鈦白粉、納米二氧化矽，高速攪拌混合12min後經噴霧乾燥得複合粒子；（3）將氯化聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR、鈣鋅複合熱穩定劑、受阻胺類光穩定劑、受阻酚類抗氧化劑、聚乙烯蠟、己二酸二辛酯放入高速混合機中高速攪拌混合20min，得備用料；（4）將聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、複合粒子、三唑二巰基胺鹽、過氧化二異丙苯與備用料一起放入高速混合機中高速混合攪拌15min，得預混料；（5）將預混料加入到雙螺杆擠出機中，在轉速為240r/min，溫度為170℃的條件下熔融共混擠出，經塑料切粒機切成粒料即得。實施例4：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂51份、氯化聚氯乙烯樹脂39份、聚乙烯樹脂7份、三唑二巰基胺鹽3份、過氧化二異丙苯1份、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR3份、AS樹脂3份、玻璃纖維5份、鈦白粉1份、納米二氧化矽2.5份、有機錫熱穩定劑2份、受阻胺類光穩定劑1份、受阻酚類抗氧化劑1份、聚乙烯蠟1份、己二酸二辛酯1份。所述玻璃纖維是直徑為12μm、長度為50mm。塑料檢查用井複合材料的製備方法同實施例1。實施例5：一種塑料檢查用井複合材料，由以下重量份的原料製成：聚氯乙烯樹脂50份、氯化聚氯乙烯樹脂40份、聚乙烯樹脂5份、三唑二巰基胺鹽3份、過氧化二異丙苯0.5份、丙烯酸酯類抗衝改性劑ACR4份、AS樹脂3份、玻璃纖維6份、鈦白粉1份、納米碳酸鈣3份、鈣鋅複合熱穩定劑2份、受阻胺類光穩定劑2份、硫代脂類抗氧化劑1份、硬脂酸鎂1份、己二酸二辛酯0.8份。所述玻璃纖維是直徑為20μm、長度為50mm。塑料檢查用井複合材料的製備方法同實施例2。性能測試本發明實施例1-5的塑料檢查用井複合材料的性能數據如1所示：表1塑料檢查用井複合材料的性能數據拉伸屈服強度（Mpa）維卡軟化溫（℃）縱向回縮率（%）衝擊強度（J/m）技術要求≥40≥79≤5≥40實施例18289276實施例27886370實施例37588372實施例48087475實施例57684272由表1可知，本發明提供的塑料檢查井複合材料，具有優異的抗衝擊強度及拉伸強度，同時具有優異的耐熱性。以上實施例僅是本發明若干種優選實施方式中的幾種，應當指出，本發明不限於上述實施例；對於本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和範圍。當前第1頁1 2 3