[發(fā)明專利]一種耐高溫改性CPVC化工管材專用料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010256270.0
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN102372890A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 揣成智
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08F259/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及改性高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種耐105℃以上高溫氯化聚氯乙烯鹽堿化工管道專用料。

背景技術(shù)

鹽堿業(yè)化工管道是管道工業(yè)的重要組成部分。由于該類管道用途特殊，其傳輸介質(zhì)具有腐蝕性，且使用環(huán)境需要在高溫高壓下進(jìn)行，因此對鹽堿業(yè)化工管道的材料和制品性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)管材以不銹鋼金屬管居多，然而多年來的實(shí)踐證明這種金屬管材不耐腐蝕，易發(fā)生“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象。特別是針對制鹽堿類化工企業(yè)，由于管道傳輸多在高溫條件下進(jìn)行，這就難以避免的在傳輸過程中高溫環(huán)境下由于鹽類蒸發(fā)對金屬管道造成腐蝕，進(jìn)而使水銹以及其它有害金屬雜質(zhì)滲入到傳輸介質(zhì)中，既對傳輸介質(zhì)造成了污染，又損害了管道系統(tǒng)，因此不得不經(jīng)常對管路系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，造成了大量人力物力的損耗。

符合耐105℃以上高溫鹽化工專用塑料管材要求的塑料材料首選是氯化聚氯乙烯(CPVC)，是一種性能優(yōu)良的理想的新型耐高溫鹽化工專用塑料管材材料。

但是隨著氯含量的提高，提升其部分性能的同時(shí)，CPVC在某些方面存在一些問題，主要是其加工溫度范圍窄(180℃～190℃)，熔體粘度高，加工成型困難，所得制品的沖擊強(qiáng)度低等，所以必須對其進(jìn)行改性研究。

CPVC制品的性能主要決定于CPVC樹脂，它的耐熱性和加工性能更是決定于CPVC樹脂，CPVC材料的應(yīng)用和發(fā)展關(guān)鍵在于CPVC樹脂的生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和提高，且能夠得到鹽堿化工管材的專用PVC樹脂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種接枝共聚改性技術(shù)，以彌補(bǔ)改進(jìn)原材料加工性能伴隨材料耐熱性降低的缺陷。本發(fā)明在CPVC接枝共聚改性基礎(chǔ)上，采用添加各種聚合物或助劑去改善CPVC成型加工性，降低其熔體粘度，并保持其高強(qiáng)度、高耐熱性的共聚共混塑料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明是對CPVC進(jìn)行接枝共聚改性，所實(shí)施的接枝方法是熔融接枝。CPVC接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)反應(yīng)按自由基型接枝共聚進(jìn)行。作為引發(fā)劑的可以是過氧化物，如過氧化二苯甲酰，過氧化二異丙苯或偶氮類化合物，如偶氮二異丁腈等。CPVC大分子鏈上存在1-氯乙烯基、長短支鏈、叔氯原子等結(jié)構(gòu)缺陷，它們在高溫下易熱引發(fā)產(chǎn)生自由基，形成接枝點(diǎn)為接枝反應(yīng)提供了條件。在有引發(fā)劑作用時(shí)，一方面引發(fā)劑引發(fā)甲基丙烯酸甲酯形成自聚鏈，另一方面引發(fā)由于脫去HCl而在CPVC上形成的不飽和鍵部分，通過共聚反應(yīng)，PMMA鏈再接枝到CPVC骨架鏈上。

由于CPVC是熱敏性材料，材料本身對于溫度變化的反應(yīng)特別明顯。為了能通過實(shí)驗(yàn)過程中CPVC加工體系顏色以及塑化程度的變化來控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，本發(fā)明選擇開煉機(jī)混煉工藝，所用設(shè)備為雙輥筒煉塑機(jī)，簡稱二聯(lián)輥。本實(shí)驗(yàn)一般工藝流程為：將CPVC、各種助劑、DCP、接枝單體分別按一定比例和順序在高速混合機(jī)中充分混合，然后用二聯(lián)輥進(jìn)行塑煉，在一定溫度條件下混煉打包5～7min后下片，完成CPVC的接枝共聚。

在二聯(lián)輥塑煉接枝CPVC的過程中，加熱條件下，隨著溫度上升會產(chǎn)生下列作用：引發(fā)劑發(fā)生均裂產(chǎn)生自由基的能力提高；接枝單體自由基的活性提高，對基體樹脂的擴(kuò)散能力增強(qiáng)；盡管CPVC屬無定型聚合物，但仍含有少量(5％～10％)結(jié)晶結(jié)構(gòu)(由CPVC分子鏈中的間規(guī)立構(gòu)鏈段局部規(guī)則排列而成)，升高溫度有助于破壞結(jié)晶并提高鏈段的運(yùn)動能力；MMA的揮發(fā)量變大。在溫度較低(小于180℃)時(shí)，溫度升高會使引發(fā)的單體自由基與大分子主鏈相互碰撞的幾率增大，因而接枝率也變大，鏈段相互作用增大，強(qiáng)度增加，耐熱性提高。該共聚材料提高CPVC的強(qiáng)度和耐熱性，達(dá)到了易加工的特點(diǎn)，因此可實(shí)現(xiàn)CPVC共聚物的工程化。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明：

實(shí)施例1：首先將100質(zhì)量份PVC、0.5質(zhì)量份過氧化二異丙苯、10質(zhì)量份接枝單體MMA及3質(zhì)量份復(fù)合穩(wěn)定劑、1.5質(zhì)量份潤滑劑在高速混合機(jī)中充分混合，然后用二聯(lián)輥在185℃進(jìn)行塑煉7min后下片，得到最終的CPVC接枝共聚改性塑料。

實(shí)施例2：首先將100質(zhì)量份PVC、0.8質(zhì)量份過氧化二異丙苯、10質(zhì)量份接枝單體MMA及3質(zhì)量份復(fù)合穩(wěn)定劑、1.5質(zhì)量份潤滑劑在高速混合機(jī)中充分混合，然后用二聯(lián)輥在185℃進(jìn)行塑煉7min后下片，得到最終的CPVC接枝共聚改性塑料。

實(shí)施例3：首先將100質(zhì)量份PVC、0.8質(zhì)量份過氧化二異丙苯、10質(zhì)量份接枝單體MMA及3質(zhì)量份復(fù)合穩(wěn)定劑、1.5質(zhì)量份潤滑劑在高速混合機(jī)中充分混合，然后用二聯(lián)輥在190℃進(jìn)行塑煉7min后下片，得到最終的CPVC接枝共聚改性塑料。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。