[發明專利]一種低溫增韌PVC排水管材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410372678.2
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104130525A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 代營偉;李錦松
• 申請（專利權）人: 河南聯塑實業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K9/10;C08K9/04;C08K3/34;F16L9/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明涉及塑料管材技術領域，尤其涉及一種低溫增韌PVC排水管材料及其制備方法和應用。

背景技術

PVC-U排水管中所用原料聚氯乙烯（PVC）是綜合性能優良、價格低廉且原材料來源廣泛的通用塑料品種，其產量和用量僅次于聚乙烯，已在各個領域獲得了廣泛的應用。但是PVC也存在一些性能的缺陷或不足，其中脆性是PVC塑料的最大缺點之一。硬質PVC塑料在常溫下韌性差，沖擊強度低，在低溫下韌性更差，降低溫度時迅速變硬變脆，受沖擊時極易脆裂，這就限制了PVC材料作為結構材料的應用及在低溫環境中的應用。因此，改進PVC的低溫韌性具有重要經濟和社會意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低溫增韌PVC排水管材料，通過選用蒙脫土與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物有機結合，形成以二氧化硅為核、以甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物為殼的核殼結構復合改性粒子，并采用此復合改性粒子對PVC進行改性，從而實現對PVC進行增韌增強改性。

本發明的另一目的在于提供上述PVC管材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述PVC管材料在制備PVC排水管中的應用。

本發明的另一目的在于提供上述PVC管材料制備所得的PVC排水管。

為實現上述目的，本發明通過如下技術方案予以實現：

一種低溫增韌PVC排水管材料，所述PVC排水管材料通過如下制備方法制得：

????通過乳液聚合法以蒙脫土與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物為原料制備具有核殼結構的復合改性粒子；然后將所述復合改性粒子與PVC熔融共混，制備得到三元納米復合材料；

其中，所述蒙脫土與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的質量配比為10∶1～4；所述復合改性粒子與PVC的質量配比為4～6:100。

本發明通過選用蒙脫土與MBS有機結合，形成以蒙脫土為核、以MBS為殼的核殼結構復合改性粒子，然后將復合改性粒子與PVC熔融共混，使核殼結構的復合改性粒子在PVC基體中良好分散，進而對PVC進行增韌增強改性。?

優選地，所述蒙脫土首先經有機改性劑改性后再和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物制備復合改性粒子。

蒙脫土具有親水疏油性，不利于其在聚合物基體中的分散，通過有機改性劑對蒙脫土進行處理后，可改變蒙脫土表面的高極性，使蒙脫土由親水性轉變為親油性，降低其表面能，改善分散性，減少了蒙脫土的團聚，這有利于后續步驟中蒙脫土與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的充分混合。

優選地，蒙脫土經有機改性劑改性的具體操作方法為：將蒙脫土與有機改性劑在30～120℃內攪拌均勻；然后加熱至50～120℃并進行持續固相攪拌0～10min；冷卻即得復合改性粒子。

進一步優選地，所述有機改性劑為長碳鏈烷基季銨鹽。

優選地，步驟S1中所述蒙脫土與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的質量配比為10：3。

優選地，步驟S3中所述復合改性粒子與PVC的質量配比為5∶100。

本發明提供的乳液聚合法具體包括如下步驟：

稱取蒙脫土適量置于冷凝裝置的反應器中，加入適量去離子水，攪拌均勻，然后加入乳化劑、MBS，加熱至80～95℃并攪拌分散均勻，加入引發劑，在80～95℃溫度反應2～5h，持續攪拌，反應結束后冷卻至室溫，即得到以蒙脫土為核以MBS為殼的復合改性粒子。

與現有技術相比，本發明通過粒子的結構設計，形成以蒙脫土為核、以MBS為殼的核殼結構粒子，對PVC進行增韌增強。復合改性粒子兼具蒙脫土和MBS增韌PVC的優點，與單純的蒙脫土增韌PVC相比，由于殼層為MBS，因此與PVC的相容性更好；與簡單的蒙脫土、MBS、PVC共混形成的三元復合材料相比，由于形成了復合改性粒子后再用于PVC的增韌，更有利于復合改性粒子的分散，故采用本發明的復合改性粒子的PVC排水管材料的耐低溫韌性得到了顯著的增強，本發明在保護PVC原有寶貴性能的同時，有效地提高了PVC排水管材料的韌性。

具體實施方式

????下面結合具體實施例對本發明作進一步的解釋說明，但具體實施例并不對本發明作任何限定。除非特別說明，實施例中所涉及的試劑、方法均為本領域常用的試劑和方法。

實施例1