[發明專利]超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310141222.0
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103304914A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 陳毅明;湯成群;邵裕平;歐陽建東;沃奇中
• 申請（專利權）人: 杭州聯通管業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L27/24;C08L25/10;C08L23/28;C08L63/00;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/30;C08K7/06;B29C47/92;F16L9/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及塑料管材技術領域，具體涉及一種超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材及其制備工藝。

背景技術

隨著國家對電力行業的大力發展，目前市場上采用塑料類電力管越來越多，特別是在開挖型電力管道的鋪設方式方面，大部分采用的是聚氯乙烯材料的電力管。與聚乙烯電力管材相比，聚氯乙烯因彈性模量較大，故有著較好的強度和抗沖擊性能，與PP管材相比，聚氯乙烯有著較好的耐低溫脆性和抗壓強度。雖然氯化聚氯乙烯的部分特性優于聚氯乙烯，但是由于氯化聚氯乙烯的成本遠遠高于聚氯乙烯，因此聚氯乙烯在電力管道方面具有很大的潛力。但是目前的聚氯乙烯管材，由于強度相對較低、韌性相對較差、耐高溫性能不好、且抗沖擊性能欠佳，當作為電力管應用于需承受高壓、高溫的環境時，往往由于性能原因導致使用壽命較短。因此，一種具有高強、高韌、耐腐蝕、耐高溫且成本相對較低的聚氯乙烯管材對電力管的應用具有非常重要的影響。

一個申請號為201110082741.5的發明專利，公開了一種聚氯乙烯管材，由以下組分構成:PVC樹脂35～45%、復合穩定劑1～5%、硬脂酸0.1～0.5%、丙烯酸酯橡膠-72～5%、鈦白粉0.5～1%、石蠟0.1～1%、增白劑10～20%和輕質碳酸鈣35～45%。這種聚氯乙烯管材強度低、韌性差、耐高溫性能不好、且抗沖擊性能欠佳，不能滿足電力管的施工需要。

發明內容

本發明的一個目的提供一種超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材，以解決目前應用于電力管的聚氯乙烯管材存在的強度相對較低、韌性相對較差、耐高溫性能不好、且抗沖擊性能欠佳不能滿足施工需要的問題，同時也對管材進行改性，使其具有持久耐用、防止霉變以及防輻射屏蔽的功能。

本發明的另一個目的是提供超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材的制備工藝。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材，所述超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材的原料包括以下重量份數的各組分：聚氯乙烯50-65份、氯化聚氯乙烯25-38份、抗沖劑12-18份、填充劑4-10份、穩定劑3-8份、增塑劑2-5份、外潤滑劑0.1-0.6份、內潤滑劑0.1-0.6份和改性劑3-7份。各種助劑均與PVC樹脂有一定的相容性，并且可以使PVC的結晶度增大，使混合體系中PVC結晶相的分子鏈均為平面鋸齒狀構型。配方體系中的穩定劑和改性劑配合，增大了PVC無定形相的分子鏈構象的穩定性，所以其綜合性能大大提高。

作為優選方案，所述抗沖劑為MBS樹脂，填充劑為平均粒徑≤0.05μm的超細碳酸鈣，穩定劑為硬脂酸鈣。MBS樹脂具有典型的核-殼結構，由于其溶度參數與PVC相近，故兩者的熱力學相容性好，通過MBS樹脂與PVC的結合從而使得PVC在室溫或低溫下具有很高的抗沖擊強度。少量的超細碳酸鈣的混合可以與MBS結合，能夠更好的提高抗沖擊性能。

作為優選方案，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，外潤滑劑為高級脂肪酸，內潤滑劑為高級脂肪醇，改性劑為ACR401。外潤滑劑的高級脂肪酸月桂酸，內潤滑劑的高級脂肪醇為硬脂醇。改性劑助劑的配合使用有利于提高樹脂的加工性能，改進樹脂的流變性能，有利于在熱彈性狀態下的熔體力學性能提高，使樹脂的性能達到最佳要求。

作為優選方案，所述超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材的原料還包括重量份數為2-10份的氯化聚丙烯、1-4份的環氧樹脂和2-4份的馬來酸酐接枝聚丙烯。氯化聚丙烯能夠與氯化聚氯乙烯和聚氯乙烯具有良好的兩相界面相容性，且能夠提高拉伸強度和無缺口沖擊強度。環氧樹脂為環氧樹脂E51，其耐腐蝕、絕緣、且強度較高，在這個用量范圍內，隨著環氧樹脂E51用量的添加，試樣的缺口沖擊強度、拉伸強度、斷裂伸長率、維卡軟化溫度均得到有效增加，但用量過大時，各項性能會出現下降趨勢。馬來酸酐接枝聚丙烯可以成為增進極性材料與非極性材料粘接性和相容性的橋梁，可極大地改善填料的親和性和填料的分散性，故能有效地增強填料在體系中的分散，從而提高拉伸和沖擊強度。

作為優選方案，所述超強超韌耐高溫聚氯乙烯管材的原料還包括重量份數為1-5份的防霉劑。由于管材在用于電力管方面時需要深埋于地下或者置于下水管道之中，惡劣的環境使得管材容易發生霉變，加入防霉劑能夠提高管材的防霉性能，從而增加其使用壽命。

作為優選方案，所述防霉劑為硫酸銅。