[發明專利]一種雙取向聚氯乙烯管材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410249805.X
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104109301A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 施經東
• 申請（專利權）人: 浙江雙林塑料機械有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L51/00;C08F265/04;C08F220/18;C08F220/28;C08F214/06;C08F2/26;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/26;C08K5/098
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

技術領域

本發明涉及塑料管材生產技術領域，特別涉及一種雙取向聚氯乙烯管材料及其制備方法。?

背景技術

雙取向聚氯乙烯?(PVC-O)?管是于1974年首次出現的管道品種。因其性能卓越，經濟效益和社會效益顯著，符合可持續發展的大方向，因此一直是全球塑料管道行業努力發展目標，已經在英國、法國、荷蘭、葡萄牙、美國、澳大利亞、南非和日本等國家應用多年。雖然由于制造工藝上的困難，至今PVC-O管的用量還不大，但世界各國始終給以高度重視。近年來不僅國際標準組織ISO已經正式發布了取向聚氯乙烯（PVC-O）管的國際標準，而且很多國家也制定和發布了各自的地方標準和法規。發布的這些標準不僅表明了全世界都認識到了PVC-O管的非凡性能和價值，急切需要發展這種管道，也證明了PVC-O管的技術已經成熟和可靠。?

雙軸取向聚氯乙烯PVC-O管材成型技術的關鍵在于應用了取向加工技術，這一技術是把擠出成型的管材經過二次預熱后進行環向擴張和軸向拉伸，材料中的PVC大分子鏈在兩個擴張方向有序排列，提高了材料的拉伸強度，改善了材料抗開裂和阻止裂紋擴展能力，使材料在取向方向上獲得更加優異的力學性能。其性能遠優于傳統的PVC-U管材。?

雙取向PVC-O管道配方是加工PVC-O管的首要環節。常見的PVC-U管材料，具有強度大的特點，但是其韌性較差，不易彎曲，易于開裂，不適合用于加工雙取向聚氯乙烯?(PVC-O)?管。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種專用于雙取向聚氯乙烯管材料，具有較大的斷裂伸長率和較好的延展性，以滿足管材成型時取向加工技術在一定溫度下的環向擴張和軸向拉伸的需要，并且兼顧加工性能。?

本發明還提供了上述雙取向聚氯乙烯管材料的制備方法，簡單易行，適合工業化生產。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種雙取向聚氯乙烯管材料，由以下重量份計的組分混合制成：基體樹脂100份，增韌改性劑6-12份，潤滑劑0.5-1.2份，Ca/Zn復合穩定劑3-4份，ACR加工助劑2-3份，納米碳酸鈣4-7份。

本發明的基體樹脂為疏松型聚氯乙烯樹脂，具有吸油性良好、干流動性佳、比較容易塑化、加工成型方便、可以通過粉料直接加工成型的優點。其K值在65-68，樹脂的分子量對于PVC-O管的拉伸擴張具有一定的影響，分子量的增加可提高管材的沖擊強度，但是斷裂伸長率會下降，主要是因為小分子量樹脂含量的減少降低了材料的延展性。本發明的基體樹脂為疏松型聚氯乙烯樹脂，K值在65-68，可以提高材料的斷裂伸長率，適合PVC-O管加工。?

在PVC樹脂加工過程中存在兩種摩擦，一種是PVC熔體大分子之間的摩擦，第二種是熔體與螺桿料筒等加工設備的摩擦。潤滑劑的加入一方面使得大分子之間的摩擦力降低，使得其加工過程中不易摩擦過于劇烈而產生大量的熱，另外使得聚合物熔體與加工設備的金屬間形成油膜，降低聚合物的粘附性。但是當潤滑劑加入過多后PVC樹脂之間摩擦力降低導致其初級粒子破裂困難進而影響塑化，另外熔體與金屬設備產生的油膜導致熔體受到的剪切作用降低，明顯延緩塑化速度。?

Ca/Zn復合穩定劑：PVC樹脂的分子結構中存在著不對稱活潑基團，在加工中的熱、氧與化學物質及自然環境污染帶來了斷鍵、歧化產生降解。Ca/Zn復合穩定劑是以硬質酸鈣和硬質酸鋅為主體的金屬皂，輔以多元醇酯、亞磷酸酯、酮類抗氧劑等潤滑劑復合優化制成。在保證熱穩定性的同時，Ca/Zn復合穩定劑強化了強化了其中的潤滑劑凝膠化組成，協同保證加工的穩定性和自潤滑性能。?

ACR加工助劑：ACR加工助劑的作用是促進PVC樹脂初級粒子的破裂，以及縮短塑化時間加速PVC融化，降低熔融溫度。另外ACR加工助劑的加入能夠與PVC很好的相容并與PVC大分子鏈發生纏結，提高熔體的斷裂強度和延展性，縮短取向后松弛時間并獲得良好的外觀和光澤度。?

作為優選，所述基體樹脂為疏松型聚氯乙烯樹脂，其K值在65-68。?

納米碳酸鈣：納米級碳酸鈣較之微米級碳酸鈣有著更高的表面能，與基體樹脂間接觸面積較大。其加入量、粒徑、分散均勻度影響PVC材料的伸長率。?