專利名稱：一種氯化聚氯乙烯管材及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氯化聚氯乙烯管材，特別涉及耐老化抗沖擊氯化聚氯乙烯管材及其制備工藝，屬于高分子材料技術領域。
背景技術：
近幾年來，一種新的塑料材料問世了，這就是氯化聚氯乙烯CPVC。美國和日本相繼推出了這一產品，我國一些大專院校機構對這種材料已進行了多年的研制，但無論從CPVC 樹脂的制備還是CPVC產品的生產均不成熟。氯化聚氯乙烯管材不但承襲了 UPVC管材的優點，且大幅度提高了PVC材料的耐熱性能，耐化學腐蝕性能及耐候性能。它是綜合性能非常優越的塑料管材，其難燃、消煙等獨有的特性又賦予它更廣泛的使用領域。CPVC塑料管的生產與應用在我國尚屬起步階段，它有著十分廣闊的發展前景。氯化聚氯乙烯樹脂較高的氯含量64% "75%,使其脆性比PVC材料更大，如不采用抗沖改性劑，則其脆性將使制品無法使用。常用于PVC管材的抗沖擊改性劑都可以用于CPVC管材，如氯化聚乙烯(CPE)、MBS、 抗沖ACR。但單獨使用其中任何一種都具有不同的弊端，顧此失彼，很難同時提升CPVC制品的多項性能指標。CPE添加量達到5-15份時，可使制品獲得良好的增韌抗沖效果，但會明顯降低CPVC管材的維卡軟化溫度6-10°C ；MBS抗沖擊改性效果好且對CPVC制品的維卡軟化溫度影響較小，但MBS分子鏈中含有不飽和雙鍵，在紫外線照射下會產生雙鍵斷裂現象，強度反而下降，耐候性較差，不能夠長期在戶外存儲及明鋪；抗沖ACR可以使制品的沖擊強度增大幾十倍，但加入過多的ACR反而會使CPVC樹脂的凝膠速率難以控制，嚴重時在混料時就會塑化結塊成團，使混料工作無法進行下去；因此，使用復合增韌劑體系并合理控制各成分的添加量，對于同時提升CPVC制品的多項性能指標是非常必要的。CPVC制品在較長時間存儲或明鋪使用時，如果配方體系中使用了含有雙鍵的原料，產品在存儲期間性能易受損。

發明內容
本發明的目的是提供一種氯化聚氯乙烯管材及其制備工藝，該發明管材的特點在于多種有機增韌劑協同使用，并將有機復合增韌劑與無機剛性粒子協同使用增韌增強，與普通的CPVC管材相比，該發明管材具有更高的抗沖擊強度、拉伸屈服強度、維卡軟化溫度和耐候性，不但適合埋地暗鋪，還可以長期存儲及戶外使用。實現本發明目的采取的技術方案是一種氯化聚氯乙烯管材，它的原料重量份比組成為氯化聚氯乙烯樹脂100份，穩定劑0.1-12 份，增韌劑0.1-20 份，填充劑0.1-20 份，
潤滑劑光屏蔽劑紫外光吸收劑
0. 1-10 份， 0. 1-10 份， 0. 1-5 份；所述增韌劑為MBS、抗沖ACR、CPE中的一種或幾種。所述的增韌劑為CPE 1-10重量份、MBS :0_10重量份與ACR :1_10重量份的混合物。所述的增韌劑優選CPE 5-7重量份；MBS :2_5重量份與ACR :6_9重量份的混合物。所述的穩定劑為有機錫穩定劑、鉛類復合穩定劑、鈣鋅穩定劑中的一種或幾種 (可任意比例)。所述的填充劑為超細碳酸鈣、納米級碳酸鈣中的一種或兩種(可任意比例)。所述的潤滑劑為微晶蠟、聚乙烯蠟(PE蠟)、氧化聚乙烯蠟(ΟΡΕ蠟)、單甘脂、硬脂酸、石蠟中的一種或幾種(可任意比例)。所述光屏蔽劑為金紅石型鈦白粉、炭黑中的一種或兩種。所述紫外光吸收劑為三嗪-5、UV-531、UV-327、UV_P中的一種或幾種。上述氯化聚氯乙烯管材的制備工藝，包括如下步驟a)按配方量稱取各原料，將氯化聚氯乙烯樹脂、穩定劑、增韌劑、填充劑、潤滑齊U、 光屏蔽劑、紫外光吸收劑在高速混料機中于105士5°C混合均勻，并在該溫度范圍內保持 10-15分鐘；b)將上述混合物放入40士5°C冷混料機混合10-15分鐘，放料入干燥料倉；c)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出機擠出成型，工藝參數選擇如下料筒溫度220-160°C，合流芯溫度150-180°C，模具溫度160°C -230°C;主機轉速10-90轉/ 分，喂料轉速10-90轉/分；d)擠出管材經真空定徑、冷卻成型；e)定長切害I]、擴口、包裝。工藝流程可表示為按重量份配制原料一高速混合一低速攪拌一雙螺桿擠出機擠出一機頭模具成型 —真空冷卻定型一噴淋冷卻一牽引機牽引一定長切割一擴口一檢驗一包裝入庫。與現有技術和國家標準相比，本發明管材具有更高的性能指標，體現如下1.維卡軟化溫度110-120°C (目前 CPVC 管材 90_105°C )2.拉伸屈服強度彡60MPa (國家標準中要求彡50MPa)3.耐老化性能顯著提高；4.沖擊強度與國家標準相比，落錘重量和沖擊高度均有不同程度提高。本發明使用有機復合增韌劑體系與無機剛性粒子協同增韌CPVC管材，實現了管材的剛韌平衡，提高了管材的抗沖擊強度、拉伸屈服強度的同時還具有較高的維卡軟化溫度；同時采用光屏蔽劑及紫外光吸收劑提高管材的耐老化性能。采用該發明生產的管材在各類工業中能夠得到廣泛的使用。例如，石油工業中的石油集輸所用的管道，化學、醫藥工業中的高溫腐蝕性介質輸送的管道及設備，電力工業中的高壓、超高壓電力輸送電纜護管， 還可以應用于嚴格消防要求場合用的管道系統。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的說明
實施例1
一種氯化聚氯乙烯管材，配方見表1 ；
制備方法包括如下步驟
(1)按配方量稱取各原料，將氯化聚氯乙烯樹脂、穩定劑、增韌劑、填充劑、潤滑劑、光屏蔽劑、紫外光吸收劑在高速混料機中于105 士 5°C混合均勻，并在該溫度范圍內保持10分鐘；
(2)將上述混合物放入40士5°C冷混料機混合10分鐘，放料入干燥料倉；
(3)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出機擠出成型，工藝參數選擇如下
①雙螺桿擠出機料筒
(I)區175-210°C
(II)區175-200 °C
(III)區170-200 °C
(IV)區170-190 °C
(V)區160-180 °C
合流芯150-180°C
②雙螺桿擠出機螺桿油溫80-140 °C
③機頭模具
(I)區160-180 °C
(II)區170-195°C
(III)區 175--200 °C
(IV)區 180--200 °C
(V)區 190--215°C ；
主機轉速10-90轉/分，喂料轉速10-90轉/分；
(4)擠出管材經真空定徑、冷卻成型；
(5)定長切割、擴口、包裝。
實施例2
配方見表1，制備方法同實施例1。
實施例3
配方見表1，制備方法同實施例1。
實施例4
配方見表1，制備方法同實施例1。
表權利要求
1.ー種氯化聚氯乙烯管材，其特征是，它的原料重量份比組成為 氯化聚氯乙烯樹脂100份，穩定劑0. 1-12份，增韌劑0. 1-20份，填充劑0. 1-20份，潤滑劑0. 1-10份，光屏蔽劑0. 1-10份，紫外光吸收劑0. 1-5份；所述的增韌劑為MBS、抗沖ACR、CPE中的ー種或幾種。
2.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述的增韌劑為CPE1-10重 量份、MBS 0-10重量份和ACR :1-10重量份的混合物。
3.根據權利要求2所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述的增韌劑為CPE5-7重 量份；MBS 2-5重量份與ACR :6_9重量份的混合物。
4.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述的穩定劑為有機錫穩定 劑、鉛類復合穩定劑、鈣鋅穩定劑中的ー種或幾種。
5.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述的填充劑為超細碳酸鈣、 納米級碳酸鈣中的ー種或兩種。
6.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述的潤滑劑為微晶蠟、聚乙 烯蠟、氧化聚乙烯蠟、單甘脂、硬脂酸、石蠟中的ー種或幾種。
7.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述光屏蔽劑為金紅石型鈦 白粉、炭黑中的ー種或幾種。
8.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯管材，其特征是，所述紫外光吸收劑為三嗪_5、 UV-531、UV-327、UV-P 中的ー種或幾種。
9.權利要求1-8任一項所述的氯化聚氯乙烯管材的制備エ藝，其特征是，包括如下步驟a)按配方量稱取各原料，將氯化聚氯乙烯樹脂、穩定劑、增韌劑、填充劑、潤滑劑、光屏 蔽劑、紫外光吸收劑在高速混料機中于105 士 5°C混合均勻，并在該溫度范圍內保持10-15 分鐘；b)將上述混合物放入40士5°C冷混料機混合10-15分鐘，放料入干燥料倉；c)將干燥料倉中的混合料用錐形雙螺桿擠出機擠出成型，エ藝參數選擇如下料筒溫 度160-220°C，合流芯溫度150-180°C，模具溫度160°C -230°C ；主機轉速10-90轉/分， 喂料轉速10-90轉/分；d)擠出管材經真空定徑、冷卻成型；e)定長切割、擴ロ、包裝。
全文摘要
本發明公開了一種氯化聚氯乙烯管材及其制備工藝，管材是以氯化聚氯乙烯樹脂、穩定劑、增韌劑、填充劑、潤滑劑、光屏蔽劑和紫外光吸收劑為原料，增韌劑為MBS、抗沖ACR、CPE中的一種或幾種；將上述各原料在高速混合機中混合均勻，放入冷混料機中混合冷卻，再經雙螺桿擠出機擠出，冷卻定型而成。與現有技術相比本發明管材增韌增強體系新穎，即多種有機增韌劑協同使用，并將有機復合增韌劑與無機剛性粒子協同使用增韌增強；性能優異，具有更高的抗沖擊強度、拉伸屈服強度、維卡軟化溫度和耐候性；使用范圍更廣泛，更安全，不但適合埋地暗鋪，還可以長期存儲及戶外使用。
文檔編號C08L27/24GK102532762SQ20111036170
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者侯兆光, 侯典軍, 劉建龍, 李偉, 潘光巖 申請人:山東群升偉業塑膠科技有限公司