本發(fā)明涉及通信管材領域，具體涉及一種耐磨玻璃纖維通信管材及其制備方法。
背景技術：
：PVC管材是一種常用的通信管材，但是PVC材料是一種脆性材料，其不耐高溫，耐候性差，熔融粘度大，塑化加工困難，導致PVC在工程中的應用受到限制，因此需要對PVC管材的材料進行改性研究。通過長時間的研究，事實證明用玻璃纖維增強改性PVC材料，可以提高PVC復合材料的彎曲強度、拉伸強度、沖擊強度，雖然玻璃纖維PVC材料具有良好的力學性能，可以廣泛的作為結構材料，但是玻璃纖維PVC材料的加工難度較大，分散性和均勻性難以控制。雖然玻璃纖維能夠有效的改善PVC復合材料的強度，但是以犧牲其韌性為代價，因為PVC分子間作用力很強，受到?jīng)_擊力之后材料產(chǎn)生變形，分子結構容易被破壞。目前，常見的增強PVC管材韌性的方法是向基體材料中添加各種增塑劑，存在以下問題：增塑劑是低分子化合物，如果添加量不夠，增塑劑不能很好的溶于基體材料中，并且在復合材料加工過程中，增塑劑易受熱揮發(fā)，降低了PVC材料的韌性；如果增塑劑的添加量太多，PVC復合材料的分子間的作用力被進一步減小，使其剛度和強度大幅度下降，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，硬質(zhì)PVC制品一般不添加增塑劑。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的以上問題，提供一種耐磨玻璃纖維通信管材及制備方法，本發(fā)明在玻璃纖維通信管材配方中添加了抗沖改性劑，提高了玻璃纖維通信管材的韌性，使其具有耐壓、耐沖擊、耐高溫、耐摩擦的性能。為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：一種耐磨玻璃纖維通信管材，通信管材的配方中，按照重量份數(shù)計，包括：其中，所述PVC為懸浮法樹脂，PVC樹脂的聚合度為976-1142，PVC樹脂的粒徑為100-280μm，PVC樹脂的表觀密度為0.4-0.6g/ml；所述碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，所述重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為1.2-1.9ml/g，所述重質(zhì)碳酸鈣的比表面積為0.8-1.2m2/g；所述玻璃纖維為短切玻璃纖維，所述短切玻璃纖維長度為0.5-1.5mm，所述短切玻璃纖維的直徑為10-20μm；所述抗沖改性劑包括以下中的一種或幾種：CPE、ACR、ACM。進一步優(yōu)選地，所述通信管材的配方，按照重量份數(shù)計，包括：70份PVC，6份重質(zhì)碳酸鈣，12.5份短切玻璃纖維,7份抗沖改性劑，0.5份硬脂酸，3.5份Ca/Zn復合穩(wěn)定劑，0.5份PE蠟。進一步優(yōu)選地，一種耐磨玻璃纖維通信管材的制備方法，包括以下步驟：步驟一、按照配方中各個組分稱取備料，將PVC樹脂、碳酸鈣、抗沖改性劑、硬脂酸、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、PE蠟進行干燥處理，加入高速混料機，混料3min,再加入短切玻璃纖維，混料1.5min；步驟二、將步驟一種的混合物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，其中擠出造粒加工工藝條件為：第一段溫度為110℃，第二段溫度為120℃，第三段溫度為125℃，第四段溫度為130℃，第五段溫度為135℃，第六段溫度為140℃，機頭溫度為155℃，熔體溫度為150℃，喂料速度為15.5r/min，主機轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min；步驟三、將步驟二中獲得的物料粒在60℃下烘干15min；步驟四、將步驟三中的物料粒投入注塑機中，注塑成型，注塑加工工藝條件為：料筒第一階段溫度為175-190℃，第二階段溫度為170-180℃，第三階段溫度為165-175℃，第四階段溫度為160-170℃，噴嘴溫度為175-190℃，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓力的110-115％，注射壓力保持50-60％，保壓壓力變?yōu)?0-40％，冷卻35-45s，出模，制得成型的玻璃纖維剛性通信管材；步驟五、對步驟四中制備的通信管材進行性能分析。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的耐磨玻璃纖維通信管材配方中，在原來的玻璃纖維通信管材配方中添加了抗沖改性劑，直接在基體材料中加入抗沖改性劑，進行物理混合增韌，提高了玻璃纖維通信管材的韌性，使其具有耐壓、耐沖擊、耐高溫、耐摩擦的性能。在本發(fā)明中選用適量的短玻璃纖維，提高了PVC通信管材的強度，選用PVC懸浮法樹脂，PVC樹脂的聚合度為976-1142，PVC樹脂的粒徑為100-280μm，PVC樹脂的表觀密度為0.4-0.6g/ml，選用的PVC樹脂的加工性能好，制備的管材的綜合性能比較好。在本發(fā)明中選用了硬脂酸和PE蠟作為潤滑劑，在基體中加入潤滑劑，有效的防止了硬質(zhì)PVC材料在熔融狀態(tài)下吸附在擠出機中，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時增強熔體的流動性，加工性，便于脫模，減少PVC原料在螺桿中的加工時間，即減少了加工過程中熱量的產(chǎn)生，避免在擠出過程中組分發(fā)生分解反應，減少由于材料過熱引發(fā)的熔體破裂，加強了產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明中選用了硬脂酸和Ca/Zn復合穩(wěn)定劑作為穩(wěn)定劑，有效的抑制了PVC樹脂在加工過程中分解，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑有效改善了PVC復合材料的熱穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)潤滑性，促進體系的凝膠化程度，增強了熔體流動性。本發(fā)明選用了重質(zhì)碳酸鈣，其流動性能好，避免了加工過程中其它組分混合分布不均勻的現(xiàn)象。本發(fā)明嚴格改進制備工藝中的溫度、喂料速度、主機轉(zhuǎn)速、牽引速度等條件，解決了在生產(chǎn)過程中，玻璃纖維剛性通信管材樣條塑化不好，樣條成型不足等問題，獲得了剛性強度和韌性強度適宜的耐磨玻璃纖維通信管材。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細給出。具體實施方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。對比例在對比例中，不添加抗沖改性劑，獲得玻璃纖維PVC復合材料，配方如表1中所示。組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂60-90碳酸鈣6-13.5玻璃纖維3-22.5硬脂酸0.3-0.8Ca/Zn復合穩(wěn)定劑3.5-6PE蠟0.4-0.6通過各組分不同的配比，制備玻璃纖維PVC復合材料，經(jīng)過性能測試，當配方為：5份PVC，6份重質(zhì)碳酸鈣，12.5份短切玻璃纖維,0.5份硬脂酸，4.5份Ca/Zn復合穩(wěn)定劑，0.4份PE蠟時，玻璃纖維PVC復合材料的綜合性能最好。因此，后續(xù)實施例，以玻璃纖維為12.5份時為例。實施例1實施例1中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表1中所示。表1實施例1的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5CPE1.8硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例2實施例2中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表2中所示。表2實施例2的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5CPE3.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例3實施例3公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表3中所示。表3實施例3的配方表實施例4實施例4公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表4中所示。表4實施例4的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5CPE13.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例5實施例5中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表5中所示。表5實施例5的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACR3.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例6實施例6中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表6中所示。表6實施例6的配方表實施例7實施例7中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表7中所示。表7實施例7的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACR8.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例8實施例8中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表8中所示。實施例9實施例9中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表9中所示。表9實施例9中的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACM1.8硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例10實施例10中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表10中所示。表10實施例10中的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACM3.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例11實施例11中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表11中所示。表11實施例11中的配方表實施例12實施例12中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表12中所示。表12實施例12中的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACM8.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4實施例13實施例13中公開了一種耐磨玻璃纖維通信管材，其配方如表13中所示。表13實施例13中的配方表組分含量(重量份數(shù))PVC樹脂75碳酸鈣6玻璃纖維12.5ACM13.5硬脂酸0.5Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4.5PE蠟0.4在上述實施例1-13中，上述PVC為懸浮法樹脂，PVC樹脂的聚合度為976-1142，PVC樹脂的粒徑為100-280μm，PVC樹脂的表觀密度為0.4-0.6g/ml；選用的PVC樹脂的加工性能好，制備的管材的綜合性能比較好。上述碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，上述重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為1.2-1.9ml/g，上述重質(zhì)碳酸鈣的比表面積為0.8-1.2m2/g；上述玻璃纖維為短切玻璃纖維，上述短切玻璃纖維長度為0.5-1.5mm，上述短切玻璃纖維的直徑為10-20μm。選用了硬脂酸和PE蠟作為潤滑劑，在基體中加入潤滑劑，有效的防止了硬質(zhì)PVC材料在熔融狀態(tài)下吸附在擠出機中，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時增強熔體的流動性，加工性，便于脫模，減少PVC原料在螺桿中的加工時間，即減少了加工過程中熱量的產(chǎn)生，避免在擠出過程中組分發(fā)生分解反應，減少由于材料過熱引發(fā)的熔體破裂，加強了產(chǎn)品的質(zhì)量。選用了硬脂酸和Ca/Zn復合穩(wěn)定劑作為穩(wěn)定劑，有效的抑制了PVC樹脂在加工過程中分解，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑有效改善了PVC復合材料的熱穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)潤滑性，促進體系的凝膠化程度，增強了熔體流動性。選用了重質(zhì)碳酸鈣，其流動性能好，避免了加工過程中其它組分混合分布不均勻的現(xiàn)象。制備方法實施例1-4以CPE作為抗沖改性劑，其制備方法如下：步驟一、按照配方中各個組分稱取備料，將PVC樹脂、碳酸鈣、CPE、硬脂酸、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、PE蠟進行干燥處理，加入高速混料機，混料3min,再加入短切玻璃纖維，混料1.5min；步驟二、將步驟一種的混合物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，其中擠出造粒加工工藝條件為：第一段溫度為110℃，第二段溫度為120℃，第三段溫度為125℃，第四段溫度為130℃，第五段溫度為135℃，第六段溫度為140℃，機頭溫度為155℃，熔體溫度為150℃，喂料速度為15.5r/min，主機轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min；步驟三、將步驟二中獲得的物料粒在60℃下烘干15min；步驟四、將步驟三中的物料粒投入注塑機中，注塑成型，注塑加工工藝條件為：料筒第一階段溫度為175℃，第二階段溫度為170℃，第三階段溫度為165℃，第四階段溫度為160℃，噴嘴溫度為175℃，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓力的110％，注射壓力保持60％，保壓壓力變?yōu)?0％，冷卻45s，出模，制得成型的玻璃纖維剛性通信管材；步驟五、對步驟四中制備的通信管材進行性能分析。實施例5-8以ACR作為抗沖改性劑，其制備方法如下：步驟一、按照配方中各個組分稱取備料，將PVC樹脂、碳酸鈣、ACR、硬脂酸、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、PE蠟進行干燥處理，加入高速混料機，混料3min,再加入短切玻璃纖維，混料1.5min；步驟二、將步驟一種的混合物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，其中擠出造粒加工工藝條件為：第一段溫度為110℃，第二段溫度為120℃，第三段溫度為125℃，第四段溫度為130℃，第五段溫度為135℃，第六段溫度為140℃，機頭溫度為155℃，熔體溫度為150℃，喂料速度為15.5r/min，主機轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min；步驟三、將步驟二中獲得的物料粒在60℃下烘干15min；步驟四、將步驟三中的物料粒投入注塑機中，注塑成型，注塑加工工藝條件為：料筒第一階段溫度為190℃，第二階段溫度為180℃，第三階段溫度為175℃，第四階段溫度為170℃，噴嘴溫度為190℃，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓力的115％，注射壓力保持50％，保壓壓力變?yōu)?0％，冷卻40s，出模，制得成型的玻璃纖維剛性通信管材；步驟五、對步驟四中制備的通信管材進行性能分析。實施例9-13以ACM作為抗沖改性劑，其制備方法如下：步驟一、按照配方中各個組分稱取備料，將PVC樹脂、碳酸鈣、ACM、硬脂酸、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、PE蠟進行干燥處理，加入高速混料機，混料3min,再加入短切玻璃纖維，混料1.5min；步驟二、將步驟一種的混合物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，其中擠出造粒加工工藝條件為：第一段溫度為110℃，第二段溫度為120℃，第三段溫度為125℃，第四段溫度為130℃，第五段溫度為135℃，第六段溫度為140℃，機頭溫度為155℃，熔體溫度為150℃，喂料速度為15.5r/min，主機轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min；步驟三、將步驟二中獲得的物料粒在60℃下烘干15min；步驟四、將步驟三中的物料粒投入注塑機中，注塑成型，注塑加工工藝條件為：料筒第一階段溫度為180℃，第二階段溫度為175℃，第三階段溫度為170℃，第四階段溫度為165℃，噴嘴溫度為180℃，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓力的110％，注射壓力保持50％，保壓壓力變?yōu)?0％，冷卻35s，出模，制得成型的玻璃纖維剛性通信管材；步驟五、對步驟四中制備的通信管材進行性能分析。性能分析對上述實施例1-4、5-8、9-13中以及對比例中制備的通信管材的樣本進行分析。(1)拉伸強度測試拉伸強度是PVC材料最基本的性能之一，樣品受到拉力作用，直至斷裂，樣品承受最大拉伸應力，拉伸強度大，性能佳，按照國標GB/T1040-2006來測試。(2)彎曲強度測試彎曲強度測試主要用來檢驗通信管材在承受彎曲載荷作用時的性能，常用彎曲試驗來評價材料的彎曲性能和塑性變形的程度，依照國標GB/T9341-2000。(3)沖擊強度性能測試在沖擊載荷的作用下測定材料沖擊強度，沖擊強度用于評價材料抵抗沖擊的能力或者是判斷材料的脆性或者韌性程度，按照國標GB/T1843-1996來測試。對實施例1-4中的樣本進行性能測試，其結果如表14中所示。表14實施例1-4中測試結果表由表14中可知，對比例中未添加任何改性劑，拉伸強度為41.28Mpa，加入CPE改性劑后，復合材料的拉伸強度開始提升，當CPE的含量為3.5份時打到最大值，之后隨著CPE改性劑的增加拉伸強度反而降低。對比例中未添加任何改性劑，彎曲強度為74.51Mpa，加入CPE后，復合材料的彎曲強度有所下降，但是CPE在復合材料中呈現(xiàn)網(wǎng)狀分散，能夠吸收一定應變，因此，CPE材料添加在3.5-13.5之間有所上升。對比例中未添加任何改性劑，沖擊強度為4.42Kj/m2，加入CPE后，復合材料的沖擊強度較大幅度提升，并且與CPE的添加量呈正比。對比例中未添加任何改性劑，斷裂伸長率為1.6％，添加CPE后斷裂伸長率增加。綜上所示，實施例1-4中以實施例4為最佳實施例。對實施例5-8中進行性能測試，其結果如表15中所示。表15實施例5-8中的性能測試結果表由表15中可知，對比例中未添加任何改性劑，拉伸強度為41.28Mpa，加入CPE改性劑后，復合材料的拉伸強度開始提升，當CPE的含量為5.5份時打到最大值，之后隨著CPE改性劑的增加拉伸強度反而降低。對比例中未添加任何改性劑，彎曲強度為74.51Mpa，加入CPE后，復合材料的彎曲強度有所下降，但是CPE在復合材料中呈現(xiàn)網(wǎng)狀分散，能夠吸收一定應變，因此，CPE材料添加在5.5-13.5之間有所上升。對比例中未添加任何改性劑，沖擊強度為4.42Kj/m2，加入CPE后，復合材料的沖擊強度較大幅度提升，并且與CPE的添加量呈正比。對比例中未添加任何改性劑，斷裂伸長率為1.6％，添加CPE后斷裂伸長率增加。綜上所示，實施例5-8中以實施例6為最佳實施例。對實施例9-13進行性能測試，其結果如表16中所示。表16實施例9-13中的性能測試結果表由表16中可知，對比例中未添加任何改性劑，拉伸強度為41.28Mpa，加入CPE改性劑后，復合材料的拉伸強度開始提升，當CPE的含量為6.5份時打到最大值，之后隨著CPE改性劑的增加拉伸強度反而降低。對比例中未添加任何改性劑，彎曲強度為74.51Mpa，加入CPE后，復合材料的彎曲強度有所下降，但是CPE在復合材料中呈現(xiàn)網(wǎng)狀分散，能夠吸收一定應變，因此，CPE材料添加在6.5-13.5之間有所上升。對比例中未添加任何改性劑，沖擊強度為4.42Kj/m2，加入CPE后，復合材料的沖擊強度較大幅度提升，并且與CPE的添加量呈正比。對比例中未添加任何改性劑，斷裂伸長率為1.6％，添加CPE后斷裂伸長率增加。綜上所述，實施例11為最佳實施例。對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3