一種高抗衝pvc-u管及其製備方法
2023-06-01 06:31:06
一種高抗衝pvc-u管及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高抗衝PVC-U管及其製備方法，所述高抗衝PVC-U管的外壁配方不添加抗衝改性劑，所述高抗衝PVC-U管的內壁配方添加抗衝改性劑，所述內壁配方中的抗衝改性劑佔內壁配方的1～10%；所述高抗衝PVC-U管通過共擠模具擠出製備，最終高抗衝PVC-U管為單層結構；所述高抗衝PVC-U管的內壁的壁厚為總壁厚的30%～40%。本發明在最終成型產品上保持了與現有產品相同的結構，但由於採用了共擠工藝實現了內外壁的不同配方體系，一方面可以達到與現有PVC-U管相同的抗衝擊性能，同時由於外壁部分不用添加抗衝改性劑，降低了生產成本，提高了PVC-U管的性價比。
【專利說明】—種高抗衝PVC-U管及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及PVC-U管【技術領域】，尤其涉及一種高抗衝PVC-U管及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是目前產量僅次於聚乙烯(PE)的第二大通用塑料，其廣泛應用於各個行業中。而PVC的硬製品(PVC-U)佔據了總產量的60%，並正朝著高韌性高強度的新領域發展。PVC-U管廣泛應用於給水、建築排水、化工、城市排汙等領域，是PVC-U製品中的重要種類，也是塑料管中使用最廣泛的產品之一。
[0003]PVC-U與其他塑料相比具有較高的模量、硬度和強度，但PVC-U管存在脆性大、易破損等不足，使PVC-U管的應用受到限制。為改善PVC-U管脆性大的不足，通常需要在管中加入抗衝改性劑，抗衝改性劑的添加在保持PVC-U管道高強度的同時增加了材料的延展性，從而使得產品具有良好的韌性，增強了管道的安全性和環境適應性。
[0004]目前，PVC-U管通常是由一個配方體系通過擠出成型製備的。但研究結果表明，PVC-U管受到衝擊時往往是從內部開始破壞的。因此，實際只需要在管內部部分添加抗衝改性劑即可以達到預期效果，同時可以降低材料成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種高抗衝PVC-U管，本發明內外壁採用不同配方體系製備PVC-U管，PVC-U管內壁部分添加抗衝改性劑以抑制管受到衝擊時造成的破壞，保證了管的抗衝擊性能；同時管外壁部分不用添加抗衝改性劑，降低了管的材料成本，提高了管的性價比。
[0006]本發明的另一目的在於提供上述高抗衝PVC-U管的製備方法。
[0007]為實現上述目的，本發明採取如下技術手段:
一種高抗衝PVC-U管，所述PVC-U管的外壁配方不添加抗衝改性劑，所述PVC-U管的內壁配方添加抗衝改性劑，所述內壁配方中的抗衝改性劑佔內壁配方的I?10% ;所述PVC-U管通過共擠模具擠出製備，最終PVC-U管產品為單層結構；所述PVC-U管的內壁的壁厚為總壁厚的30%?40% ;本發明採用此種配方及工藝製備得到的高抗衝PVC-U管的成本較低且具有較優異的抗衝性能。
[0008]上述PVC-U管的內壁按重量份數由以下組分組成:
聚氯乙烯樹脂100份；
穩定劑I?5份；
加工助劑0.5?3份；
填料I?40份；
潤滑劑I?6份；
顏料0.01?5份；
抗衝改性劑2?15份。
[0009]優選地，所述抗衝改性劑的用量為4?10份。
[0010]上述PVC-U管的外壁按重量份數由以下組分組成:
聚氯乙烯樹脂100份；
穩定劑I?5份；
加工助劑0.5?3份；
填料I?40份；
潤滑劑I?6份；
顏料0.01?5份。
[0011]優選地，所述抗衝改性劑為ACR(核-殼型丙烯酸酯類抗衝改性劑)、MBS (甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯共聚物)、CPE (氯化聚乙烯)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一種或多種；綜合考慮抗衝改性劑的增韌效果、加工性能以及成本，進一步優選地，所述抗衝改性劑為ACR。
[0012]優選地，所述穩定劑為鈣鋅複合穩定劑或有機錫穩定劑。
[0013]優選地，所述加工助劑為丙烯酸類加工助劑。
[0014]優選地，所述填料為碳酸鈣。
[0015]優選地，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
[0016]優選地，所述顏料為鈦白粉。
[0017]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
本發明在最終成型產品上保持了與現有產品相同的結構，但由於採用了共擠工藝實現了內外壁的不同配方體系，一方面可以達到與現有PVC-U管相同的抗衝擊性能，同時由於PVC-U管的外壁部分不用添加抗衝改性劑，降低了生產成本，提高了 PVC-U管的性價比。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。除非特別說明，實施例中所涉及的材料、方法均為本領域常用的材料和方法。
[0019]以下各實施例與對照例中製備得到的PVC-U管的尺寸規格均為一致。
[0020]實施例1
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣15份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份。
[0021]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣12份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份、ACR抗衝改性劑3份。
[0022]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚35%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0023]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為O。
[0024]實施例2
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、有機錫穩定劑2.5份、加工助劑LPA-40 1.5份、碳酸鈣20份、硬脂酸2份、鈦白粉I份。
[0025]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、有機錫穩定劑2.5份、加工助劑LPA-40 1.5份、碳酸鈣15份、硬脂酸2份、鈦白粉I份、MBS抗衝改性劑5份。
[0026]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚30%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0027]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為O。
[0028]實施例3
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑2.5份、力口工助劑LPA-40 2份、碳酸鈣25份、PE蠟3份、鈦白粉I份。
[0029]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑2.5份、加工助劑LPA-40 2份、碳酸鈣22份、PE蠟3份、鈦白粉I份、CPE抗衝改性劑8份。
[0030]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚40%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0031]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為O。
[0032]實施例4
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、有機錫穩定劑3份、加工助劑LPA-40 2份、碳酸鈣15份、硬脂酸3份、鈦白粉I份。
[0033]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、有機錫穩定劑3份、加工助劑LPA-40 2份、碳酸鈣12份、硬脂酸3份、鈦白粉I份、ABS抗衝改性劑10份。
[0034]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚36%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0035]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為O。
[0036]實施例5
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑4份、加工助劑LPA-40 3份、碳酸鈣20份、PE蠟3份、鈦白粉1.5份。
[0037]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑4份、加工助劑LPA-40 3份、碳酸鈣16份、PE蠟3份、鈦白粉1.5份、EVR抗衝改性劑15份。
[0038]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚38%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0039]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為O。
[0040]對照例I
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣15份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份。
[0041]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣12份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份、ACR抗衝改性劑I份。
[0042]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚35%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0043]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為10。
[0044]對照例2
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣15份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份。
[0045]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣12份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份、ACR抗衝改性劑3份。
[0046]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構，所述內壁的壁厚為總壁厚的10%。
[0047]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為8。
[0048]對照例3
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣15份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份。
[0049]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣12份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份、ACR抗衝改性劑5份。
[0050]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚25%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0051]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為5。
[0052]對照例4
一種高抗衝PVC-U管，外壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣15份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份。
[0053]內壁部分配方:聚氯乙烯樹脂100份、鈣鋅複合穩定劑3份、加工助劑LPA-40 I份、碳酸鈣12份、PE蠟3份，鈦白粉0.8份、ACR抗衝改性劑1.5份。
[0054]將上述料分別混好後，通過共擠模具擠出成型，內壁佔總壁厚40%，成型後的製品內外壁融為一體，為單層結構。
[0055]將上述製備得到的PVC-U管進行按GB/T14152-2001進行落錘衝擊實驗，本實施例製備得到的PVC-U管的真實衝擊率TIR為5。
【權利要求】
1.一種高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述PVC-U管的外壁配方不添加抗衝改性劑，所述PVC-U管的內壁配方添加抗衝改性劑，所述內壁配方中的抗衝改性劑佔內壁配方的I?10%;所述PVC-U管通過共擠模具擠出製備，最終PVC-U管為單層結構；所述PVC-U管的內壁的壁厚為總壁厚的30%?40%。
2.根據權利要求1所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述PVC-U管的內壁按重量份數由以下組分組成: 聚氯乙烯樹脂100份； 穩定劑I?5份； 加工助劑0.5?3份； 填料I?40份； 潤滑劑I?6份； 顏料0.01?5份； 抗衝改性劑2?15份。
3.根據權利要求2所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述抗衝改性劑的用量按重量分數為4?10份。
4.根據權利要求2所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述抗衝改性劑為ACR、MBS、CPE, ABS, EVA中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述抗衝改性劑為ACR。
6.根據權利要求1所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述PVC-U管的外壁按重量份數由以下組分組成: 聚氯乙烯樹脂100份； 穩定劑I?5份； 加工助劑0.5?3份； 填料I?40份； 潤滑劑I?6份； 顏料0.01?5份。
7.根據權利要求2或6所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述穩定劑為鈣鋅複合穩定劑或有機錫穩定劑。
8.根據權利要求2或6所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述加工助劑為丙烯酸類加工助劑。
9.根據權利要求2或6所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述填料為碳酸鈣。
10.根據權利要求2或6所述的高抗衝PVC-U管，其特徵在於，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
【文檔編號】C08K13/02GK104373700SQ201410618538
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】李統一, 胡倫根 申請人:聯塑科技發展(武漢)有限公司