Pvc管材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PVC管材制備方法，所述方法包括將PVC樹脂、穩(wěn)定劑、CPE(氯化聚乙烯)、EPDM(三元乙丙橡膠)、硬脂酸、填充劑、石蠟、OB熒光增白劑和PE蠟擠出成型為所述PVC管材；其中，所述PVC樹脂的平均聚合度為720-850；所述PE蠟的重均分子量為2000-5000；所述CPE的重均分子量為10萬-30萬，且相對于100重量份的CPE，CPE中氯的含量為25-45重量份；所述EPDM的重均分子量為20萬-40萬；所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或多種；所述填充劑為碳酸鈣和/或鈦白粉。該PVC管材具有優(yōu)異的抗沖擊性能。
【專利說明】PVC管材及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料管材領域，具體地，涉及一種PVC管材及其制備方法。

【背景技術】
[0002]聚氯乙烯(PVC)硬質制品由于純PVC材料自身的抗沖擊性能差導致其硬質制品的抗沖擊性能差，特別是低溫抗沖擊性能差導致其在很多領域應用受限。目前主要是在純PVC材料中加入抗沖擊改性劑提高抗沖擊性能?？箾_擊改性劑主要有CPE (氯化聚乙烯)、ACR(丙烯酸酯類聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、EPR (二元乙丙橡膠)、EPDM (三元乙丙橡膠)和丁腈橡膠(NBR)?，F(xiàn)有技術中通常通過加入單一的抗沖擊改性劑來改性聚氯乙烯硬質制品的抗沖擊性能，但是單一的抗沖擊改性劑對PVC硬質制品的抗沖擊性能提聞有限。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種PVC管材及其制備方法，該PVC管材具有優(yōu)異的抗沖擊性能，同時制備該PVC管材的方法步驟簡單。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種PVC管材制備方法，所述方法包括將PVC樹月旨、穩(wěn)定劑、CPE、EPDM、 硬脂酸、填充劑、石蠟、OB熒光增白劑和PE蠟擠出成型為所述PVC管材；
[0005]其中，所述PVC樹脂的平均聚合度為720-850 ;所述PE蠟的重均分子量為2000-5000 ;所述CPE的重均分子量為10萬-30萬，且相對于100重量份的CPE，CPE中氯的含量為25-45重量份；所述EPDM的重均分子量為20萬-40萬；所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或多種；所述填充劑為碳酸鈣和/或鈦白粉。
[0006]本發(fā)明還提供了一種PVC管材，該PVC管材采用上述的方法制備而成。
[0007]通過上述技術方案，本發(fā)明在PVC樹脂中添加CPE和EPDM，通過CPE和EPDM的協(xié)同作用從而提高PVC管材的抗沖擊性能，從而使得本發(fā)明提供的PVC管材能夠得到廣泛應用，同時本發(fā)明提供的PVC管材制備方法采用擠出成型的方式制管步驟簡單，產(chǎn)率高。
[0008]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【具體實施方式】
[0009]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0010]本發(fā)明提供了一種PVC管材制備方法，該方法包括將PVC樹脂、穩(wěn)定劑、CPE、EPDM、硬脂酸、填充劑、石蠟、OB熒光增白劑和PE蠟擠出成型為PVC管材；其中，PVC樹脂的平均聚合度為720-850 ；PE蠟的重均分子量為2000-5000 ；CPE的重均分子量為10萬-30萬，且相對于100重量份的CPE，CPE中氯的含量為25-45重量份；EPDM的重均分子量為20萬-40萬；穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或多種；填充劑為碳酸鈣和/或鈦白粉。
[0011]在本發(fā)明中，為了使得作為填充劑的碳酸鈣、鈦白粉能夠和其他原料具有優(yōu)異的兼容性，從填充劑顆粒的尺寸考慮，優(yōu)選地，碳酸鈣的粒徑為125-450 μ m ;鈦白粉的粒徑=0.3 U m。
[0012]在本發(fā)明中，為了使得PVC管材具有更優(yōu)異的抗沖擊性能，從原料各組分的重量配比上考慮，優(yōu)選地，相對于100重量份的PVC樹脂，碳酸鈣的用量為30-70重量份、穩(wěn)定劑的用量為2-8重量份、CPE的用量為10-20重量份、EPDM的用量為5_10重量份、硬脂酸的用量為1-3重量份、鈦白粉的用量為1-3重量份、石蠟的用量為1-3重量份、OB熒光增白劑的用量為0.05-0.5重量份和PE蠟的用量為0.5-2重量份。為了進一步提高PVC管材抗沖擊性能，更優(yōu)選地，相對于100重量份的PVC樹脂，碳酸鈣的用量為40-60重量份、穩(wěn)定劑的用量為4-6重量份、CPE的用量為12-18重量份、EPDM的用量為6_8重量份、硬脂酸的用量為
1.5-2重量份、鈦白粉的用量為1.5-2重量份、石蠟的用量為1.5-2重量份、OB熒光增白劑的用量為0.05-0.2重量份和PE蠟的用量為0.8-1重量份。
[0013]在本發(fā)明中，對穩(wěn)定劑的種類和含量沒有特別的限定，穩(wěn)定劑可以是硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種，也可以是硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的多種的組合，從成本上和制得的PVC管材的抗沖擊性能上考慮，優(yōu)選地，穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣和硬脂酸鋅，且相對于100重量份的PVC樹脂，硬脂酸鈣的用量為2-3重量份、硬脂酸鋅的用量為2-3重量份。
[0014]在本發(fā)明中，對穩(wěn)定劑的種類和含量沒有特別的限定，穩(wěn)定劑可以是硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種，也可以是硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的多種的組合，從成本上和制得的PVC管材的抗沖擊性能上考慮，優(yōu)選地，穩(wěn)定劑為蓖麻油酸?丐和蓖麻油酸鋅，且相對于100重量份的PVC樹脂,蓖麻油酸?丐的用量為2-3重量份、蓖麻油酸鋅的用量為2-3重量份。
[0015]在本發(fā)明中，為了使得PVC管材便于加工成型，優(yōu)選地，擠出成型的溫度為150-180°C。
[0016]本發(fā)明還提供了一種PVC管材，該PVC管材采用上述的方法制備而成。該PVC管材具有優(yōu)異的抗沖擊性能。
[0017]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。以下實施例中，抗拉強度參數(shù)通過上海傾技儀器儀表有限公司的PVC抗拉強度測試儀檢測；抗沖擊性能參數(shù)通過上海傾技儀器儀表有限公司的PVC抗沖擊試驗機檢測；PVC樹脂是淄博飛赫化工有限公司的牌號為SG-5的產(chǎn)品，CPE是濰坊宏福塑膠有限公司是的產(chǎn)品，EPDM是上海鼎公橡塑有限公司的產(chǎn)品，硬脂酸是濟南圣和化工有限公司的產(chǎn)品，石蠟是無錫優(yōu)誠源新材料科技有限公司的產(chǎn)品，OB熒光增白劑是濟南富洋化工有限公司的產(chǎn)品，PE蠟是常州市惠利貿(mào)易有限公司的產(chǎn)品，碳酸鈣是靈壽縣德乾礦產(chǎn)品加工廠的產(chǎn)品，鈦白粉是石家莊振銘化工有限公司的產(chǎn)品，硬脂酸鈣是山東省高密市友和助劑有限公司的產(chǎn)品，蓖麻油酸鈣上海盩稞實業(yè)有限公司的產(chǎn)品，硬脂酸鋅是上海善博實業(yè)有限公司的產(chǎn)品，蓖麻油酸鋅是河間市天河助劑有限公司的女口廣叩ο
[0018]實施例1
[0019]20°C下將 100kg 的 PVC 樹脂，50kg 的碳酸鈣、15kg 的 CPE、15kg 的 EPDM、1.5kg 的硬脂酸、2kg的鈦白粉、2kg的石蠟、0.1kg的OB熒光增白劑、2.5kg的硬脂酸鈣、2.5kg的硬脂酸鋅和Ikg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管Al。其中，PVC樹脂的平均聚合度為800，PE蠟的重均分子量為3000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為30萬，碳酸鈣的粒徑為300 μ m,鈦白粉的粒徑為0.2 μ m。對Al進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0020]實施例2
[0021]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，50kg 的碳酸鈣、15kg 的 CPEU5kg 的 EPDMU.5kg 的硬脂酸、2kg的鈦白粉、2kg的石蠟、0.1kg的OB熒光增白劑、2.5kg的硬脂酸鈣、2.5kg的硬脂酸鋅和Ikg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A2。其中，PVC樹脂的平均聚合度為720，PE蠟的重均分子量為2000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為20萬，碳酸鈣的粒徑為130 μ m,鈦白粉的粒徑為0.3 μ m。對A2進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0022]實施例3
[0023]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，50kg 的碳酸鈣、15kg 的 CPE、15kg 的 EPDM、1.5kg 的硬脂酸、2kg的鈦白粉、2kg的石蠟、0.1kg的OB熒光增白劑、2.5kg的硬脂酸鈣、2.5kg的硬脂酸鋅和Ikg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A3。其中，PVC樹脂的平均聚合度為850，PE蠟的重均分子量為5000，CPE的重均分子量為30萬，EPDM的重均分子量為40萬，碳酸鈣的粒徑為450 μ m，鈦白粉的粒徑為0.05 μ m。對A3進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0024]實施例4
[0025]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，50kg 的碳酸鈣、12kg 的 CPE、6kg 的 EPDM、1.5kg 的硬月旨酸、1.5kg的鈦白粉、1.5kg的石蠟、0.05kg的OB熒光增白劑、2kg的硬脂酸鈣、2kg的硬脂酸鋅和0.8kg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A4。其中，PVC樹脂的平均聚合度為800，PE蠟的重均分子量為3000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為30萬，碳酸鈣的粒徑為300 μ m,鈦白粉的粒徑為0.2 μ m。對A4進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0026]實施例5
[0027]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，60kg 的碳酸鈣、18kg 的 CPE、8kg 的 EPDM、2kg 的硬脂酸、2kg的鈦白粉、2kg的石蠟、0.2kg的OB熒光增白劑、3kg的硬脂酸鈣、3kg的硬脂酸鋅和Ikg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A5。其中，PVC樹脂的平均聚合度為800，PE蠟的重均分子量為3000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為30萬，碳酸鈣的粒徑為300 μ m,鈦白粉的粒徑為0.2 μ m。對A5進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0028]實施例6
[0029]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，30kg 的碳酸鈣、1kg 的 CPE、5kg 的 EPDM、Ikg 的硬脂酸、Ikg的鈦白粉、Ikg的石臘、0.05kg的OB突光增白劑、Ikg的硬脂酸鈣、1.5kg的硬脂酸鋅和0.5kg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A6。其中，PVC樹脂的平均聚合度為800，PE蠟的重均分子量為3000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為30萬，碳酸鈣的粒徑為300 μ m,鈦白粉的粒徑為0.2 μ m。對A6進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0030]實施例7
[0031]20°C下將 10kg 的 PVC 樹脂，70kg 的碳酸鈣、20kg 的 CPE、1kg 的 EPDM、3kg 的硬脂酸、3kg的鈦白粉、3kg的石蠟、0.5kg的OB熒光增白劑、4kg的硬脂酸鈣、4kg的硬脂酸鋅和2kg的PE蠟在170°C下擠出成型制得壁厚為4mm且外徑為160mm的PVC管A7。其中，PVC樹脂的平均聚合度為800，PE蠟的重均分子量為3000，CPE的重均分子量為20萬，EPDM的重均分子量為30萬，碳酸鈣的粒徑為300 μ m,鈦白粉的粒徑為0.2 μ m。對A7進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0032]對比例I
[0033]按照實施例1的方法進行，所不同的是，本實施例中不含有CPE制得PVC管D1。對Dl進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0034]對比例2
[0035]按照實施例1的方法進行，所不同的是，本實施例中不含有EPDM制得PVC管D2。對D2進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0036]對比例3
[0037]按照實施例1的方法進行，所不同的是，本實施例中不含有EPDM和CPE以制得PVC管D3。對D3進行抗拉強度和抗沖擊性能的檢測，檢測結果見表1。
[0038]表1
[0039]

【權利要求】
1.一種PVC管材制備方法，其特征在于，所述方法包括將PVC樹脂、穩(wěn)定劑、CPE (氯化聚乙烯)、EPDM(三元乙丙橡膠)、硬脂酸、填充劑、石蠟、OB熒光增白劑和PE蠟擠出成型為所述PVC管材； 其中，所述PVC樹脂的平均聚合度為720-850 ;所述PE蠟的重均分子量為2000-5000 ；所述CPE的重均分子量為10萬-30萬，且相對于100重量份的CPE，CPE中氯的含量為25-45重量份；所述EPDM的重均分子量為20萬-40萬；所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或多種；所述填充劑為碳酸鈣和/或鈦白粉。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述碳酸鈣的粒徑為125-450μ m ;所述鈦白粉的粒徑蘭0.3 μ IIl0
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，相對于100重量份的PVC樹脂，所述碳酸鈣的用量為30-70重量份、所述穩(wěn)定劑的用量為2-8重量份、所述CPE的用量為10-20重量份、所述EPDM的用量為5-10重量份、所述硬脂酸的用量為1-3重量份、所述鈦白粉的用量為1-3重量份、所述石蠟的用量為1-3重量份、所述OB熒光增白劑的用量為0.05-0.5重量份和所述PE蠟的用量為0.5-2重量份。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，相對于100重量份的PVC樹脂，所述碳酸鈣的用量為40-60重量份、所述穩(wěn)定劑的用量為4-6重量份、所述CPE的用量為12-18重量份、所述EPDM的用量為6-8重量份、所述硬脂酸的用量為1.5-2重量份、所述鈦白粉的用量為1.5-2重量份、所述石蠟的用量為1.5-2重量份、所述OB熒光增白劑的用量為0.05-0.2重量份和所述PE臘的用量為0.8-1重量份。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣和硬脂酸鋅，且相對于100重量份的PVC樹脂，所述硬脂酸鈣的用量為2-3重量份、所述硬脂酸鋅的用量為2-3重量份。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述穩(wěn)定劑為蓖麻油酸鈣和蓖麻油酸鋅，且相對于100重量份的PVC樹脂，所述蓖麻油酸鈣的用量為2-3重量份、所述蓖麻油酸鋅的用量為2-3重量份。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述擠出成型的溫度為150-180°C。
8.—種PVC管材，其特征在于，所述PVC管材采用權利要求1-7中的任意一項所述的方法制備而成。
【文檔編號】C08K5/098GK104072911SQ201410318533
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】伍克軍 申請人:蕪湖中源賽特管業(yè)有限公司