本發(fā)明涉及塑膠管道技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種pvc管材的配方。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯（pvc）是一種重要的熱塑性塑料，具有原料豐富、制造工藝成熟、價格低廉、用途廣泛等突出特點(diǎn)，是目前世界市場上產(chǎn)量和需求量僅次于聚乙烯的第二大通用樹脂。pvc管（pvc-u管）硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯樹脂與穩(wěn)定劑、潤滑劑等配合后用熱壓法擠壓成型，是最早得到開發(fā)應(yīng)用的塑料管材。pvc-u管抗腐蝕能力強(qiáng)、易于粘接、價格低、質(zhì)地堅硬，聚氯乙烯硬質(zhì)制品的抗沖擊強(qiáng)度不高，目前主要通過加入cpe（氯化聚乙烯）、mbs或高抗沖擊acr（丙烯酸酯共聚物）來改善制品沖擊強(qiáng)度。
目前pvc管材生產(chǎn)消耗的pvc樹脂量較大，對企業(yè)成本有著較大的影響，因此，研究一種可以降低pvc樹脂使用量，對聚氯乙烯管材量不產(chǎn)生影響的理想替代物，是時下研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的pvc管材的各項性能不理想，存在不能滿足使用需求的問題。例如，普通擠出型聚氯乙烯管剛度不夠、且耐內(nèi)壓程度差，在使用過程中容易發(fā)生開裂，常常造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種pvc管材的配方，使pvc管材的性能有顯著提高，降低了pvc管材的磨損，延長了pvc管材的的使用壽命。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂50~80份、氯磺化聚乙烯30~45份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒10~25份、改性石墨烯5~12份、炭黑0.5~1.2份、抗紫外吸收劑2~10份、環(huán)保增韌劑2~6份、復(fù)合穩(wěn)定劑3~8份、潤滑劑1~8份；
優(yōu)選的，所述的pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂62份、氯磺化聚乙烯39份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒18份、改性石墨烯9份、炭黑0.8份、抗紫外吸收劑6份、環(huán)保增韌劑4份、復(fù)合穩(wěn)定劑6份、潤滑劑5份；
優(yōu)選的，所述的抗紫外吸收劑選自季戊四醇四（2-氰基-3，3-二苯丙烯酸酯）、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、苯并三唑和2，2'-亞甲基雙（4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚）中的一種或幾種；
優(yōu)選的，所述的環(huán)保增韌劑為植物脂肪酸和季戊四醇混合物，所述植物脂肪酸和所述季戊四醇的質(zhì)量比為2:3；
優(yōu)選的，所述的復(fù)合穩(wěn)定劑為鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋅鋇復(fù)合穩(wěn)定劑；
上述pvc管材的制備方法，包括以下步驟：
（1）納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒的制備：將氧化鈣和去離子水配成0.3m/l的氫氧化鈣溶液，于80℃恒溫放置1~3h，冷卻，得消化石灰乳，將20%的鉀長石礦漿加入到消化石灰乳中，強(qiáng)力攪拌，通入co2氣體，10~20min后停止通氣，繼續(xù)攪拌10min，取出料漿，抽濾、烘干，得所述納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒；
（2）出料：按配比將納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒和其余原料放入高速攪拌機(jī)，在100~145℃下攪拌10~25min，待料溫降至40~45℃時出料；
（3）塑化：把冷卻好的物料均勻輸入擠出機(jī)塑化，擠出機(jī)溫度控制在150~165℃；
（4）壓片：將擠出機(jī)塑化好的溶融物料均勻地送入壓延機(jī)壓延成片材，壓延輥溫度控制在178~198℃；
（5）切割：將片材從壓延輥剝離，冷卻定型后由中心收卷機(jī)收卷，根據(jù)所需長度進(jìn)行切割，即得所述pvc管材。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明制得的pvc材料中添加的氯磺化聚乙烯彈性體，氯磺化聚乙烯既具有生膠的共性，有優(yōu)異的耐臭氧性、耐老化性能、耐化學(xué)腐蝕性等，較好的物理機(jī)械性能等，可以提高pvc材料的柔韌性，拉伸強(qiáng)度和加工性；改性石墨烯能夠很好的分散在氯磺化聚乙烯中，硫化過程中生成的側(cè)基團(tuán)與交聯(lián)鍵的極性相互締合而形成微粒，這種微粒既起著硫化網(wǎng)絡(luò)的功能，又有物理交聯(lián)點(diǎn)的功能，使制得的pvc材料具有優(yōu)異的防腐耐磨性能及機(jī)械性能。
2、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒的會誘導(dǎo)pvc晶體的形成，能夠提高pvc的結(jié)晶度，促進(jìn)材料的韌性，提高拉伸強(qiáng)度。
3、添加的環(huán)保增韌劑能既夠增加材料的力學(xué)性能和熔體流動性能，又能夠提高pvc管壁疏水性和光澤度，水流阻力小，增加流量體；季戊四醇可以與鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋅鋇復(fù)合穩(wěn)定劑明顯改善“鋅燒現(xiàn)象”，還可以提高材料的相容性、沖擊性和加工性；使材料熱穩(wěn)定性優(yōu)良，同時又具有較高的耐候性。
本發(fā)明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂55份、氯磺化聚乙烯30份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒16份、改性石墨烯12份、炭黑0.5份、季戊四醇四（2-氰基-3，3-二苯丙烯酸酯）4份、植物脂肪酸和季戊四醇混合物2份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑5份、微晶石蠟2份、pe蠟4份；
上述植物脂肪酸和季戊四醇混合物中植物脂肪酸和季戊四醇的質(zhì)量比為2:3；
上述pvc管材的制備方法，包括以下步驟：
（1）納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒的制備：將氧化鈣和去離子水配成0.3m/l的氫氧化鈣溶液，于80℃恒溫放置1h，冷卻，得消化石灰乳，將20%的鉀長石礦漿加入到消化石灰乳中，強(qiáng)力攪拌，通入co2氣體，10min后停止通氣，繼續(xù)攪拌10min，取出料漿、抽濾、烘干，即得；
（2）出料：按配比將納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒和其余原料放入高速攪拌機(jī)，在125℃下攪拌10min，待料溫降至41℃時出料；
（3）塑化：把冷卻好的物料均勻輸入擠出機(jī)塑化，擠出機(jī)溫度控制在150℃；
（4）壓片：經(jīng)擠出機(jī)塑化好的溶融物料均勻地送入壓延機(jī)壓延成片材，壓延輥溫度控制在183℃；
（5）切割：將片材從壓延輥剝離，冷卻定型后由中心收卷機(jī)收卷，根據(jù)所需長度進(jìn)行切割，即得上述pvc管材。
實(shí)施例2：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂50份、氯磺化聚乙烯35份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒10份、改性石墨烯5份、炭黑0.7份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮5份、苯并三唑5份、植物脂肪酸和季戊四醇混合物6份、鋅鋇復(fù)合穩(wěn)定劑8份、pe蠟5份、硬脂酸3份；
上述pvc管材的制備方法，包括以下步驟：
（1）納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒的制備：將氧化鈣和去離子水配成0.3m/l的氫氧化鈣溶液，于80℃恒溫放置2h，冷卻，得消化石灰乳，將20%的鉀長石礦漿加入到消化石灰乳中，強(qiáng)力攪拌，通入co2氣體，20min后停止通氣，繼續(xù)攪拌10min，取出料漿、抽濾、烘干，即得；
（2）出料：按配比將納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒和其余原料放入高速攪拌機(jī)，在145℃下攪拌15min，待料溫降至43℃時出料；
（3）塑化：把冷卻好的物料均勻輸入擠出機(jī)塑化，擠出機(jī)溫度控制在160℃；
（4）壓片：經(jīng)擠出機(jī)塑化好的溶融物料均勻地送入壓延機(jī)壓延成片材，壓延輥溫度控制在178℃；
（5）切割：將片材從壓延輥剝離，冷卻定型后由中心收卷機(jī)收卷，根據(jù)所需長度進(jìn)行切割，即得上述pvc管材。
實(shí)施例3：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂70份、氯磺化聚乙烯45份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒21份、改性石墨烯8份、炭黑1份、2，2'-亞甲基雙（4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚）2份、植物脂肪酸和季戊四醇混合物3份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑7份、pe蠟4份；
上述pvc管材的制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例4：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂80份、氯磺化聚乙烯40份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒25份、改性石墨烯10份、炭黑1.2份、季戊四醇四（2-氰基-3，3-二苯丙烯酸酯）4份、苯并三唑4份、植物脂肪酸和季戊四醇混合物5份、鋅鋇復(fù)合穩(wěn)定劑8份、硬脂酸1份；
上述pvc管材的制備方法同實(shí)施例2。
實(shí)施例5：
一種pvc管材的配方，由以下重量份配比的原料組成：pvc樹脂62份、氯磺化聚乙烯39份、納米碳酸鈣/鉀長石復(fù)合顆粒18份、改性石墨烯9份、炭黑0.8份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮6份、植物脂肪酸和季戊四醇混合物4份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑6份、微晶石蠟5份；
上述pvc管材的制備方法同實(shí)施例2。
對比例1：
（1）秤取sg-5型pvc粉、sg-3型pvc粉、美國固特異公司chemigump83、熊牌318穩(wěn)定劑、輕質(zhì)碳酸鈣、石蠟、pe蠟、硬脂酸、dop、鈦白粉，其中美國固特異公司chemigump83為粉末丁腈；（2）在低轉(zhuǎn)速下將兩種pvc粉加到混合鍋中，啟動高速混料，在80℃左右將硬脂酸、dop、鈦白粉加到料中，在90℃左右加入碳酸鈣，在100℃左右加入石蠟、pe蠟，在125℃時低轉(zhuǎn)速排物料送入轉(zhuǎn)動著的冷混機(jī)中，在冷混溫度降至50℃以下，加入美國固特異公司的chemigump83，在40℃以下,冷混機(jī)排物料，過篩；（3）利用錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成管材，機(jī)筒溫度控制在160-180℃，模具溫度控制在170-190℃，口模溫度控制在180-210℃之間，主機(jī)扭矩控制在65%左右，擠出后經(jīng)真空定徑冷卻，即得低溫高強(qiáng)度pvc管材。
對比例2：
（1）稱取以下各組分：pvc樹脂（sg-5）100kg、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4kg、pe蠟0.4kg、硬脂酸0.3kg、輕質(zhì)碳酸鈣8.5kg、鈦白粉2kg、mbs（lb-156）8kg、加工助劑（lp-90）1.2kg、ac-316a0.4kg。
（2）將稱量好的各組分混合均勻后放入pvc管材擠壓機(jī)中，在料筒第一段溫度為172±2℃、料筒第二段溫度為175±3℃、料筒第三段溫度為180±3℃、機(jī)頭第一段溫度為180±5℃、機(jī)頭第二段溫度為172±2℃、生產(chǎn)冷卻水溫度為12±2℃、生產(chǎn)速度為1.75±0.15m/min的條件下擠出成型即可。
將實(shí)施例1-5制得的pvc管材與對比例1、2制得的pvc管材的各項性能進(jìn)行對比，結(jié)果見表1。表1：實(shí)施例1-5和比例1、2制得pvc管材的性能測試數(shù)據(jù)
從表1的性能測試結(jié)果可以看出，按本發(fā)明配方值得的pvc管材具有較高的沖擊強(qiáng)度的同時，材料的拉伸強(qiáng)度得到提高。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。