一种低温高强度PVC管材配方.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110358935.3

申请日:

2011.11.14

公开号:

CN102352079A

公开日:

2012.02.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 27/06申请日:20111114|||公开

IPC分类号:

C08L27/06; C08L9/02; C08K13/02; C08K3/26; C08K5/09; F16L9/12

主分类号:

C08L27/06

申请人:

鹤山联塑实业发展有限公司

发明人:

杜建军

地址:

529725 广东省鹤山市桃源镇建设西路38号

优先权:

专利代理机构:

广州粤高专利商标代理有限公司 44102

代理人:

禹小明;邱奕才

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内容摘要

本发明提供了一种高抗冲PVC管材配方,其组分SG-5型PVC、SG-3型PVC、粉末丁腈、稳定剂、轻质碳酸钙、润滑剂、增塑剂和颜料。本发明采用粉末丁腈作为PVC性能增强剂,能够明显提高管材性能,使管材具有高强度,特别适用于低温环境,且成本低廉,市场竞争力大。

权利要求书

1: 一种低温高强度 PVC 管材配方, 其特征在于, 包括以下重量份数的组分 : SG-5 型 PVC 60-80 ; SG-3 型 PVC 20-40 ; 粉末丁腈 8-18 ; 稳定剂 3-5 ; 轻质碳酸钙 5-15 ; 润滑剂 1-4 ; 增塑剂 0.5-1.5 ; 颜料 0.5-2。
2: 根据权利要求 1 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述粉末丁腈的门尼粘度为 57±10, 丙烯腈含量 33±3%, 平均粒径 0.6±0.1mm。
3: 根据权利要求 1 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述稳定剂为 PVC 热稳定剂。
4: 根据权利要求 1 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述轻质碳酸钙的粒度在 800-1200 目。
5: 根据权利要求 1 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述润滑剂为内外润滑剂, 包括 石蜡、 PE 蜡和硬脂酸。
6: 根据权利要求 5 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述 PE 蜡为熔点在 110℃以上 的 PE 蜡。
7: 根据权利要求 1 所述的 PVC 管材配方, 其特征在于, 所述增塑剂为 DOP。

说明书


一种低温高强度 PVC 管材配方

    【技术领域】
     本发明涉及塑胶管道技术领域, 尤其涉及一种低温高强度 PVC 管材配方。背景技术 聚氯乙烯管材以其价格低廉、 加工安装方便, 使用效果优良等诸多优点在各种塑 料管道应用中所占比例最高, 其中又以硬质聚氯乙烯 UPVC 用量最多。但 UPVC 有一弱点即 脆性大, 抗冲能力弱, 目前一般采用 CPE 或 ACR 作为 PVC 抗冲改性剂。尽管各种抗冲改性剂 由于其化学结构不同, 增切机理也不同, 但它们的共同之处是都需要有较低的玻璃化温度 且与 PVC 具有一定的相容性。但又不能完全相容, 必须构成形态适当的第二相, 和 PVC 形成 两相共存结构。除此之外, 就是要与 PVC 有良好的界面结合力。用作 PVC 改性的 CPE 需要 具有理想的分散性、 合适的设备剪切速率以及物料温度。剪切速率过大, 会破坏 CPE 网状结 构; 物料温度过高 (200℃以上) , PVC 初级粒子熔融, 致使 CPE 网络转变成球体分散到 PVC 基 体树脂中, 抗冲效果则大幅度下降。因此, 要使 CPE 获得最佳抗冲性能的加工工艺范围相当 狭窄, 工艺条件 (温度和剪切速率) 的微小波动都会引起产品的质量问题。ACR 对 UPVC 管材 的增切改性要比 CPE 优越, 主要表现在管材的抗拉强度提高, 从而增加了管材的耐压性能, 低温韧性好, 但改性性能难有较大的提高。虽然在 UPVC 生产配方中加入抗冲改性剂可以提 高其抗冲性, 但在配方成本、 可加工性与性能之间很难达到平衡, 性能改进效果也一般。
     发明内容 本发明克服了现有技术中的不足, 提供了一种低温高强度 PVC 管材配方, 使 PVC 管 材的性能有显著提高, 特别是在低温时。
     为了实现上述的目的, 采用如下的技术方案 : 一种低温高强度 PVC 管材配方, 包括 以下重量份数的组分 : SG-5 型 PVC 60-80 SG-3 型 PVC 20-40 粉末丁腈 8-18 稳定剂 3-5 轻质碳酸钙 5-15 润滑剂 1-4 增塑剂 0.5-1.5 颜料 0.5-2。
     本 PVC 管材配方采用粉末丁腈作为 PVC 性能增强剂, 使 PVC 管材的物理性能得到 显著提高, 耐候性大大提高。粉末丁腈的隔离剂主要有 PVC 和 CaCO3 两种 , 采用 PVC 隔离 剂的粉末丁腈呈粉末状, 可以自由流动, 因此和 PVC 有很好的相容性。
     作为一种优选方案, 所述粉末丁腈的门尼粘度为 57±10(ML1 + 4, 100℃) , 丙烯 腈含量 33±3%, 平均粒径 0.6±0.1mm。这种粉末丁腈为流动性粉剂, 粒子小于1毫米, 与
     PVC 的相容性极好, 只需要采用一般的 PVC 加工技术。采用这种粉末丁腈, 能进一步优化效 果, 提高管材的性能。
     上述方案中, 所述稳定剂为 PVC 热稳定剂。
     上述方案中, 所述轻质碳酸钙的粒度在 800-1200 目。
     上述方案中, 所述润滑剂为内外润滑剂, 包括石蜡、 PE 蜡和硬脂酸。进一步的, 所 述 PE 蜡为熔点在 110℃以上的 PE 蜡。
     上述方案中, 所述增塑剂为 DOP。
     与现有技术相比, 本发明采用粉末丁腈作为 PVC 性能增强剂, 能够明显提高管材 性能, 使管材具有高强度, 特别适用于低温环境, 且成本低廉, 市场竞争力大。 具体实施方式
     下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
     采用本发明提供的配方生产管材包括以下步骤 : 1、 秤取 SG-5 型 PVC 粉、 SG-3 型 PVC 粉、 美国固特异公司 CHEMIGUM P83、 熊牌 318 稳定 剂、 轻质碳酸钙、 石蜡、 PE 蜡、 硬脂酸、 DOP、 钛白粉, 其中美国固特异公司 CHEMIGUM P83 为实 施例采用的粉末丁腈 ; 2、 在低转速下将两种 PVC 粉加到混合锅中, 启动高速混料, 在 80 ℃左右将硬脂酸、 DOP、 钛白粉加到料中, 在 90℃左右加入碳酸钙, 在 100℃左右加入石蜡、 PE 蜡, 在 125℃时 低转速排物料送入转动着的冷混机中, 在冷混温度降至 50℃以下, 加入美国固特异公司的 CHEMIGUM P83, 在 40℃以下 , 冷混机排物料, 过筛 ; 3、 利用锥形双螺杆挤出机挤出成管材, 机筒温度控制在 160-180 ℃, 模具温度控制在 170-190℃, 口模温度控制在 180-210℃之间, 主机扭矩控制在 65% 左右, 挤出后经真空定径 冷却, 即得低温高强度 PVC 管材。
     具体实施例的配方组分及重量份如表 1 所示,PVC(SG-5) PVC(SG-3) CHEMIGUMP83 熊牌 318 稳定剂 轻质碳酸钙 润滑剂 (石蜡、 PE 蜡、 硬脂酸) DOP 钛白粉 实施例一 75 25 0 3.5 10 1.5 0.8 1.5 实施例二 75 25 8 3.5 10 2 0.8 1.5 实施例三 75 25 12 3.5 7 2.2 1.2 1.5 实施例四 75 25 18 3.5 7 22 1.2 1.5表1 实施例的生产工艺参数 : 挤 出 加 料 段 温 度 为 160-180 ℃, 挤出熔融段温度为 170-190℃, 挤出模头温度为 185-200℃, 真空冷却温度为 25℃。
     通过以上配方及工艺参数生产出来的 PVC 管材, 采用 GBT 1040.1-2006 及 HG/T 3841-2006 标准对管材性能进行测试, 测试结果如表 2 所示,拉伸强度 (Mpa) 25℃缺口冲击强度 (KJ/m2) 0℃缺口冲击强度 (KJ/m2) 实施例一 42 11 3.6 4 实施例二 48 19.6 10.2 实施例三 52 24.5 16.2 实施例四 55 27.2 18.表2 由表 2 可以看出, 实施例一不加粉末丁腈, 制得的管材性能一般, 低温下显得更弱。而 实施例二、 三、 四均添加了粉末丁腈, 制得的管材性能均有显著的提升, 特别是在低温环境 下的抗冲击性能得到了显著提高。5

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资源描述

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1、10申请公布号CN102352079A43申请公布日20120215CN102352079ACN102352079A21申请号201110358935322申请日20111114C08L27/06200601C08L9/02200601C08K13/02200601C08K3/26200601C08K5/09200601F16L9/1220060171申请人鹤山联塑实业发展有限公司地址529725广东省鹤山市桃源镇建设西路38号72发明人杜建军74专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人禹小明邱奕才54发明名称一种低温高强度PVC管材配方57摘要本发明提供了一种高抗冲PVC管材。

2、配方,其组分SG5型PVC、SG3型PVC、粉末丁腈、稳定剂、轻质碳酸钙、润滑剂、增塑剂和颜料。本发明采用粉末丁腈作为PVC性能增强剂,能够明显提高管材性能,使管材具有高强度,特别适用于低温环境,且成本低廉,市场竞争力大。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102352086A1/1页21一种低温高强度PVC管材配方,其特征在于,包括以下重量份数的组分SG5型PVC6080;SG3型PVC2040;粉末丁腈818;稳定剂35;轻质碳酸钙515;润滑剂14;增塑剂0515;颜料052。2根据权利要求1所述的PVC管材配方,其特征在于,所述粉末。

3、丁腈的门尼粘度为5710,丙烯腈含量333,平均粒径0601MM。3根据权利要求1所述的PVC管材配方,其特征在于,所述稳定剂为PVC热稳定剂。4根据权利要求1所述的PVC管材配方,其特征在于,所述轻质碳酸钙的粒度在8001200目。5根据权利要求1所述的PVC管材配方,其特征在于,所述润滑剂为内外润滑剂,包括石蜡、PE蜡和硬脂酸。6根据权利要求5所述的PVC管材配方,其特征在于,所述PE蜡为熔点在110以上的PE蜡。7根据权利要求1所述的PVC管材配方,其特征在于,所述增塑剂为DOP。权利要求书CN102352079ACN102352086A1/3页3一种低温高强度PVC管材配方技术领域00。

4、01本发明涉及塑胶管道技术领域,尤其涉及一种低温高强度PVC管材配方。背景技术0002聚氯乙烯管材以其价格低廉、加工安装方便,使用效果优良等诸多优点在各种塑料管道应用中所占比例最高,其中又以硬质聚氯乙烯UPVC用量最多。但UPVC有一弱点即脆性大,抗冲能力弱,目前一般采用CPE或ACR作为PVC抗冲改性剂。尽管各种抗冲改性剂由于其化学结构不同,增切机理也不同,但它们的共同之处是都需要有较低的玻璃化温度且与PVC具有一定的相容性。但又不能完全相容,必须构成形态适当的第二相,和PVC形成两相共存结构。除此之外,就是要与PVC有良好的界面结合力。用作PVC改性的CPE需要具有理想的分散性、合适的设备。

5、剪切速率以及物料温度。剪切速率过大,会破坏CPE网状结构;物料温度过高(200以上),PVC初级粒子熔融,致使CPE网络转变成球体分散到PVC基体树脂中,抗冲效果则大幅度下降。因此,要使CPE获得最佳抗冲性能的加工工艺范围相当狭窄,工艺条件(温度和剪切速率)的微小波动都会引起产品的质量问题。ACR对UPVC管材的增切改性要比CPE优越,主要表现在管材的抗拉强度提高,从而增加了管材的耐压性能,低温韧性好,但改性性能难有较大的提高。虽然在UPVC生产配方中加入抗冲改性剂可以提高其抗冲性,但在配方成本、可加工性与性能之间很难达到平衡,性能改进效果也一般。发明内容0003本发明克服了现有技术中的不足,。

6、提供了一种低温高强度PVC管材配方,使PVC管材的性能有显著提高,特别是在低温时。0004为了实现上述的目的,采用如下的技术方案一种低温高强度PVC管材配方,包括以下重量份数的组分SG5型PVC6080SG3型PVC2040粉末丁腈818稳定剂35轻质碳酸钙515润滑剂14增塑剂0515颜料052。0005本PVC管材配方采用粉末丁腈作为PVC性能增强剂,使PVC管材的物理性能得到显著提高,耐候性大大提高。粉末丁腈的隔离剂主要有PVC和CACO3两种,采用PVC隔离剂的粉末丁腈呈粉末状,可以自由流动,因此和PVC有很好的相容性。0006作为一种优选方案,所述粉末丁腈的门尼粘度为5710(ML1。

7、4,100),丙烯腈含量333,平均粒径0601MM。这种粉末丁腈为流动性粉剂,粒子小于毫米,与说明书CN102352079ACN102352086A2/3页4PVC的相容性极好,只需要采用一般的PVC加工技术。采用这种粉末丁腈,能进一步优化效果,提高管材的性能。0007上述方案中,所述稳定剂为PVC热稳定剂。0008上述方案中,所述轻质碳酸钙的粒度在8001200目。0009上述方案中,所述润滑剂为内外润滑剂,包括石蜡、PE蜡和硬脂酸。进一步的,所述PE蜡为熔点在110以上的PE蜡。0010上述方案中,所述增塑剂为DOP。0011与现有技术相比,本发明采用粉末丁腈作为PVC性能增强剂,能够明。

8、显提高管材性能,使管材具有高强度,特别适用于低温环境,且成本低廉,市场竞争力大。具体实施方式0012下面结合实施例对本发明作进一步的描述。0013采用本发明提供的配方生产管材包括以下步骤1、秤取SG5型PVC粉、SG3型PVC粉、美国固特异公司CHEMIGUMP83、熊牌318稳定剂、轻质碳酸钙、石蜡、PE蜡、硬脂酸、DOP、钛白粉,其中美国固特异公司CHEMIGUMP83为实施例采用的粉末丁腈;2、在低转速下将两种PVC粉加到混合锅中,启动高速混料,在80左右将硬脂酸、DOP、钛白粉加到料中,在90左右加入碳酸钙,在100左右加入石蜡、PE蜡,在125时低转速排物料送入转动着的冷混机中,在冷。

9、混温度降至50以下,加入美国固特异公司的CHEMIGUMP83,在40以下,冷混机排物料,过筛;3、利用锥形双螺杆挤出机挤出成管材,机筒温度控制在160180,模具温度控制在170190,口模温度控制在180210之间,主机扭矩控制在65左右,挤出后经真空定径冷却,即得低温高强度PVC管材。0014具体实施例的配方组分及重量份如表1所示,实施例一实施例二实施例三实施例四PVCSG575757575PVCSG325252525CHEMIGUMP83081218熊牌318稳定剂35353535轻质碳酸钙101077润滑剂(石蜡、PE蜡、硬脂酸)1522222DOP08081212钛白粉151515。

10、15表1实施例的生产工艺参数挤出加料段温度为160180,挤出熔融段温度为170190,挤出模头温度为185200,真空冷却温度为25。0015通过以上配方及工艺参数生产出来的PVC管材,采用GBT104012006及HG/T38412006标准对管材性能进行测试,测试结果如表2所示,实施例一实施例二实施例三实施例四拉伸强度(MPA)4248525525缺口冲击强度(KJ/M2)111962452720缺口冲击强度(KJ/M2)36102162185说明书CN102352079ACN102352086A3/3页5表2由表2可以看出,实施例一不加粉末丁腈,制得的管材性能一般,低温下显得更弱。而实施例二、三、四均添加了粉末丁腈,制得的管材性能均有显著的提升,特别是在低温环境下的抗冲击性能得到了显著提高。说明书CN102352079A。

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