[發明專利]一種玻纖增強PVC管材及其生產工藝

在審

• 申請號: 202310711964.6
• 申請日: 2023-06-15
• 公開（公告）號: CN116554618A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 季琨;吳小景;李義正;卜祥啟;馬剛
• 申請（專利權）人: 安慶市悅發管業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L23/28;C08L11/00;C08K9/00;C08K9/10;C08K9/04;C08K7/14;C08J5/08
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 蘇宇

本發明公開了一種玻纖增強PVC管材及其生產工藝，屬于PVC管材生產技術領域，包括如下重量份原料：PVC樹脂30?35份、氯化聚乙烯15?20份、氯丁橡膠10?15份、硬脂酸0.3?3份、石蠟1.5?3份、鈣?鋅熱穩定劑6?8份、改性玻璃纖維2?3份，活性炭2?3份、鈦白粉3?5份、次磷酸鋁0.3?1.5份、鄰苯二甲酸二辛酯0.6?1份；將聚多巴胺包覆到玻璃纖維表面后，與2,3?環氧乙烷二甲烷硫醇發生取代反應制得改性玻璃纖維。本發明通過對玻璃纖維改性，增強了改性玻璃纖維與PVC管材基體間的界面相容性、界面結合力，使玻璃纖維可以更好地對PVC管材進行增強改性。

技術領域

本發明屬于PVC管材生產技術領域，具體涉及一種玻纖增強PVC管材及其生產工藝。

背景技術

PVC(聚氯乙烯)是一種非結晶性多組分塑料，具有不易燃性、高強度、耐熱、耐腐蝕等性能，主要用于輸送液體、腐蝕性介質以及用作電纜護套管。

玻璃纖維作為PVC管材的重要增強材料，具有低密度、低成本、高抗拉強度、優異的耐腐蝕性和絕緣性等優點，但由于無機材料玻璃纖維表面十分光滑且極性高，與PVC基體間的界面相容性較差，界面結合力較小，導致PVC管材的整體力學性能不高，嚴重阻礙了它的實際應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玻纖增強PVC管材及其生產工藝，以解決以下技術問題：提高玻璃纖維與PVC基體間的界面相容性、界面結合力，提高玻纖增強PVC管材的整體力學性能。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種玻纖增強PVC管材，包括如下重量份原料：PVC樹脂30-35份、氯化聚乙烯15-20份、氯丁橡膠10-15份、硬脂酸0.3-3份、石蠟1.5-3份、鈣-鋅熱穩定劑6-8份、改性玻璃纖維2-3份，活性炭2-3份、鈦白粉3-5份、阻燃劑次磷酸鋁0.3-1.5份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯0.6-1份；

所述改性玻璃纖維包括如下步驟制備：

步驟一、將玻璃纖維放入馬弗爐中于600℃下保溫1-1.5h后，去離子水洗滌，60℃干燥，除去表面浸潤劑，得退漿玻璃纖維；

步驟二、將退漿玻璃纖維加入pH為8.8的Tris-HCl緩沖液中，超聲分散20-30min，攪拌加入多巴胺溶液，繼續攪拌24-30h進行包覆反應后，過濾，去離子水洗滌，90-95℃真空干燥，得聚多巴胺包覆玻璃纖維；

步驟三、向聚多巴胺包覆玻璃纖維中加入2,3-環氧乙烷二甲烷硫醇，攪拌加入催化劑芐基三乙基氯化銨，升溫至50-55℃后，滴加質量分數為25-28％的NaOH溶液調節pH至8-11，滴加結束后維持溫度不超過60℃并保溫4-6h，得改性玻璃纖維。

作為本發明的進一步方案，所述退漿玻璃纖維、Tris-HCl緩沖液、多巴胺溶液的用量比為20-30g:80-100mL:50-60mL。

作為本發明的進一步方案，所述多巴胺溶液的濃度為0.5-2.0mg/mL。

作為本發明的進一步方案，所述聚多巴胺包覆玻璃纖維、2,3-環氧乙烷二甲烷硫醇、芐基三乙基氯化銨的用量比為100g:300-360g:0.03-0.05g。

作為本發明的進一步方案，所述一種玻纖增強PVC管材的生產工藝，包括如下步驟：

步驟一、按配方稱取原料，將PVC樹脂、氯化聚乙烯、氯丁橡膠、硬脂酸、石蠟、鈣-鋅熱穩定劑、改性玻璃纖維，活性炭、鈦白粉、阻燃劑次磷酸鋁、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯加入高速攪拌機內進行攪拌升溫至110-130℃時停止攪拌，得預混料；

步驟二、將預混料輸送至冷混機中攪拌降溫至35-50℃時出料并輸送至雙螺桿擠出機擠出成型，得一種玻纖增強PVC管材。