[發明專利]一種建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料及制備方法

有效

• 申請號: 201510066514.1
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104629214A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 吳小波;周波
• 申請（專利權）人: 杭州波達塑料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/34;C08K5/098;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/26;C08K7/20;C08J3/22;B29C47/92;F16L9/12
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及新材料技術領域-高分子復合材料-高分子復合材料的加工改性技術，具體涉及一種建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料及制備方法。

背景技術

眾所周知，聚氯乙烯(PVC)管材一直是我國應用里最大的塑料管材，目前已經普及到建筑給水、建筑排水、埋地給水、埋地排水、工業和農業用管等各個領域。PVC-U排水管具有較佳的物理化學性能，它內壁光滑，比常規排水材料的摩擦阻力小，因此橫管安裝坡度較小，能夠提高建筑的室內凈高。同時，它質量較輕，方便安裝及維修，有利于施工單位節省開支、降低成本，縮短工程周期，也提高了建筑物的經濟性。而特有的機械物理性能使其能正常使用達50年之久。因此，PVC-U排水管材則是近年來在房地產室內外排水工程上運用最多的管材。

傳統的PVC-U管材雖然具有高模量、高強度且價格較低等優點，但由于材料本身的性能缺陷曾出現了一系列的工程事故。一方面，不規范的搬運與施工導致給水用PVC-U管材在工程試水、管網運行過程中出現低應力、短期開裂漏水現場；另一方面，由于PVC-U管材剛而不韌，抗沖擊和抗開裂性能差，在受到外界大力沖擊時容易發生脆裂破壞。特別是在高層建筑中，由于PVC-U管材易受到水壓重力流和壓力流兩種狀態及污垢或雜質堵塞作用，極易導致PVC-U管材脆裂破壞。

普通的PVC-U管材并不具備良好的承壓功能，因此嚴重限制了PVC-U管材在高層建筑及特殊用途管材上的應用。因此，研制一種建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料，從而制備具備優異抗壓、抗沖擊和抗開裂性能的PVC-U管材，對于提升我國中高端PVC-U產業有著積極的現實意義。

因此，一種建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料，對于提高PVC-U附加值，減少和解決普通PVC-U管道易損壞、破損有著重要的作用，有著顯著的經濟效益和社會效益。目前，國內研究PVC管材專用材料已有相關報道，主要通過增強、增韌來實現，例如中國發明專利CN102504434A、CN102516688A、CN102276944A、CN102863712A、CN101781430A、CN102982354A、CN101353465A等。

但目前所制備的PVC管道專用配方均采用單一的無機填料或有機改性劑進行改性，雖然在一定程度上可提高PVC的韌性和抗沖擊性能，但往往效果不理想。例如，加入單一的無機納米粒子納米碳酸鈣，可同時實現對塑料的增強和增韌，但由于納米碳酸鈣粒子尺寸較小，容易團聚，團聚的納米碳酸鈣將不能發揮對塑料良好的增強和增韌作用，還可能引起塑料性能的下降。

發明內容

本發明的目的是克服傳統的PVC-U管材抗壓、易脆裂、抗沖性能較差等問題，研制一種高抗沖、抗壓的建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料及制備方法，解決傳統PVC-U脆性等問題，從而提升PVC-U產業的整體水平，提高PVC產品的附加值。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料，該材料由下述重量份的原料組成：SG-5型PVC樹脂100份，復配型PVC樹脂熱穩定劑3-7.5份，復配型無機納米粒子增韌母粒5-25份，潤滑劑0.4-1.2份；著色劑0.1-0.9份。

更進一步，所述的復配型PVC樹脂熱穩定劑由下述重量份的原料組成：鈣/鋅熱穩定劑：硬脂酸稀土＝1:0.08-0.15；其中鈣/鋅熱穩定劑優選國產的CZ-601型。

更進一步，所述的潤滑劑由下述重量份的原料組成：氯化石蠟：硬脂酸＝1:0.3-1。

更進一步，所述的著色劑采用金紅石型鈦白粉，粒徑為0.4-5μm，TiO₂含量≥92％，亮度≥92％。

更進一步，所述的復配型無機納米粒子增韌母粒由下述重量份的原料組成：醋酸乙烯含量為10-20％的EVA材料(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)3.5-10份，插層有機蒙脫土0.5-5份，粒徑為60-100nm的輕質碳酸鈣0.5-5份，2-8um的玻化微珠0.5-5份；所述的插層有機蒙脫土由單-十八烷基鹵化物、雙-十八烷基鹵化物或三-十八烷基鹵化物經溶液插層而成。

本發明所述的建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料的制備方法，該方法的步驟如下：按所述配方原料進行備料，將備料放入高速混料機中共混至100℃出料，冷混至40℃以下，加入單螺桿擠出機進行造粒，制得建筑排水用承壓PVC-U管材專用材料；所述的單螺桿擠出機螺桿轉速為30-40r/min，螺桿6段溫度從加料口到機頭分別為163、171、175、175、178、178℃。