[發明專利]一種耐熱氧老化的PVC管材及制備方法

在審

• 申請號: 201710596268.X
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107163454A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 盛付林
• 申請（專利權）人: 安徽盛華管業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K9/10;C08K3/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及PVC管材生產領域，具體涉及一種耐熱氧老化的PVC管材及制備方法。

背景技術

PVC管材在日常生活中觸目可及，因其具有原料來源充足、價格低、耐腐蝕性強、強度高、剛性好、加工性能優異、電絕緣性強等特點而被廣泛應用在給水、建筑排水、排污、化工等技術領域。

但是，PVC管材與其他高分子材料一樣，存在著老化現象。聚合物發生老化的原因主要有兩個方面：一方面是內因，即聚合物本身的結構性質如不飽和雙鍵、支鏈、過氧化氫基團等；另一方面是外因，即外界的環境因素，主要是光、熱、氧等。內外因素相互作用、交替影響的復雜過程使聚合物材料的分子結構發生改變，相對分子質量下降或產生交聯，從而使材料性能下降甚至導致破壞，以至無法使用。而對于應用于漁業的PVC材料，老化問題尤其嚴重。這是因為在水產養殖中，以PVC作為框架材料的網箱在網箱養殖中應用最為廣泛。由于網箱放置在近海海域，長時間暴露在高溫高濕和紫外光照射的環境中，其耐老化的性能直接影響到產品的使用性能和使用壽命，因此解決PVC材料不耐老化的問題就顯得至關重要。而通過納米粒子來提高PVC材料耐老化性能一個重要途徑。

發明內容

本發明的目的就是提供一種耐熱氧老化的PVC管材及制備方法，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

一種耐熱氧老化的PVC管材，其特征在于，將充分干燥過的改性納米硫酸鋇按比例與PVC用雙輥開煉機混合后，加入到雙螺桿擠出機中經熔融共混后擠出成型得管材，其中所述的改性納米硫酸鋇占PVC的質量百分含量為3-4%。

所述的改性納米硫酸鋇先經硬脂酸鈉改性，再用稀土偶聯劑接枝改性，具體制備方法包括以下步驟：

（1）將納米硫酸鋇、無水乙醇、鋯球按照質量體積比為1∶4∶20投入到高速混合機中以3000 r/min的速率砂磨1-2小時，過濾除去鋯球，得混合液；

（2）將硬脂酸鈉溶于無水乙醇中攪拌至全部溶解得硬脂酸鈉醇溶液；

（3）將步驟（1）的混合液放入高混機中，升溫至70-80℃，逐滴加入步驟（2）的硬脂酸鈉醇溶液，以800r/min的速率攪拌1-2小時，噴霧干燥得硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇；

（4）將上述制得的硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇置于高速捏合機中，控制轉速為600r/min攪拌20-30min，待溫度升至100-110℃，保持溫度不變，加入稀土偶聯劑，以800r/min的速率攪拌10-15min，冷卻至室溫，再經氣流粉碎，出料。

所述的硬脂酸鈉的添加量為納米硫酸鋇質量的1-2%。

所述的稀土偶聯劑的添加量為納米硫酸鋇質量的8-10%。

所述的一種耐熱氧老化的PVC管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將改性納米硫酸鋇放入110-120℃的烘箱中干燥10-12小時；

（2）將PVC加入到雙輥開煉機中塑化2min，再加入經上述充分干燥后的改性納米硫酸鋇繼續混煉10 min，其中前輥各區溫度依次為140、145、140℃，后輥各區溫度均為130℃，前輥轉速為10 r/min，后輥轉速為5 r/min；

（3）將步驟（2）反應料投入到雙螺桿擠出機中經熔融共混后擠出成型得管材，雙螺桿擠出機加工溫度范圍為170-180℃，螺桿轉速為600-650rpm。

本發明有以下有益效果：本發明以改性納米硫酸鋇為耐老化劑，將納米硫酸鋇先經硬脂酸鈉改性，硬脂酸鈉包覆在納米硫酸鋇的表面，從而提高納米硫酸鋇在基體中的分散性，同時也改善了納米硫酸鋇與PVC基體的相容性，提高了的PVC結晶度，從而使基體材料更加密實，減低了氧擴散速度，提高了材料的熱氧穩定性；再用稀土偶聯劑接枝改性，稀土偶聯劑不僅能起到偶聯作用，還因稀土元素獨特的外電子層結構，可在納米硫酸鋇表面形成較牢固的包裹層，形成以稀土配合物為殼、納米硫酸鋇為核的無機剛性粒子，對PVC管材有較強的增韌改性作用。

具體實施方式

一種耐熱氧老化的PVC管材，其特征在于，將充分干燥過的改性納米硫酸鋇按比例與PVC用雙輥開煉機混合后，加入到雙螺桿擠出機中經熔融共混后擠出成型得管材，其中所述的改性納米硫酸鋇占PVC的質量百分含量為3-4%。

所述的改性納米硫酸鋇先經硬脂酸鈉改性，再用稀土偶聯劑接枝改性，具體制備方法包括以下步驟：

（1）將納米硫酸鋇、無水乙醇、鋯球按照質量體積比為1∶4∶20投入到高速混合機中以3000 r/min的速率砂磨1-2小時，過濾除去鋯球，得混合液；