一种高韧性聚氯乙烯管材及其制备方法

一种高韧性聚氯乙烯管材及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料管材技术领域，具体地说是一种高韧性聚氯乙烯管材及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯（PE），由于聚氯乙烯具有耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，目前已被广泛用于管材、电线电缆、地板等的原料。但作为管材使用时，聚氯乙烯的热稳定性不好、缺口冲击强度不高等问题，将极大地限制了其的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能好、成本低和适应范围广的高韧性聚氯乙烯管材及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高韧性聚氯乙烯管材，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯60%～80%、碳酸钙复合微粒5%～10%、复合增塑剂6%～10%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3%～6%、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2%～4%、抗静电剂HKD-912 1%～3%、纳米二氧化锆1%～2%、光稳定剂UV-326 0.5%～2%、钙锌复合稳定剂0.5%～1.5%、EVA蜡0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%。

所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000范围。

所述碳酸钙复合微粒为表面接枝有丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米级轻质碳酸钙微粒。

所述复合增塑剂为质量比1～2：1的环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯与癸二酸二辛酯的复配物。

所述纳米二氧化锆的粒径在40～50nm范围。

所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯或/和β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯。

上述一种高韧性聚氯乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：

（1）、制备碳酸钙复合微粒：按重量配比75%：2%：3%：10%：10%依次称取纳米级轻质碳酸钙、分散剂CH-1A、过硫酸铵、丙烯腈单体和甲基丙烯酸甲酯单体，再将纳米级轻质碳酸钙用去离子水配制成质量百分比浓度为10%～20%的悬浮液，再加入分散剂CH-1A，在超声波振荡和机械搅拌下，处理30～45min，滴加37%盐酸调节pH值为6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，以500～800r/min搅拌加热至60℃～80℃时，加入过硫酸铵，保持搅拌10～15min，然后滴加丙烯腈单体，再滴加甲基丙烯酸甲酯单体，在60℃～80℃温度下反应2～4h后，停止加热，待冷却至室温后，进行真空抽滤，再将滤料放入真空干燥箱中，于95℃～120℃温度下干燥12～24h，即得到所述的碳酸钙复合微粒；

（2）、按重量配比称取聚氯乙烯、复合增塑剂和钙锌复合稳定剂，并依次加入料筒温度在80℃～90℃的混合机中，按照转速50～100r//min搅拌20～30min后，加入步骤（1）得到的碳酸钙复合微粒，然后加入其它组分，使一起继续搅拌20～40min，待混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材，即得到所述的一种高韧性聚氯乙烯管材。

本发明的有益效果是，本发明具有优异的缺口冲击强度，而且热稳定性好，耐候耐腐蚀性强，适应范围广。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种高韧性聚氯乙烯管材，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯60%、碳酸钙复合微粒10%、复合增塑剂10%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物6%、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4%、抗静电剂HKD-912 3%、纳米二氧化锆2%、光稳定剂UV-326 2%、钙锌复合稳定剂1.5%、EVA蜡1%、抗氧剂0.5%，所述碳酸钙复合微粒为表面接枝有丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米级轻质碳酸钙微粒，所述复合增塑剂为质量比1：1的环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯与癸二酸二辛酯的复配物，所述纳米二氧化锆的粒径在40～50nm范围，所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯。

制备方法：（1）、制备碳酸钙复合微粒：按重量配比75%：2%：3%：10%：10%依次称取纳米级轻质碳酸钙、分散剂CH-1A、过硫酸铵、丙烯腈单体和甲基丙烯酸甲酯单体，再将纳米级轻质碳酸钙用去离子水配制成质量百分比浓度为10%～20%的悬浮液，再加入分散剂CH-1A，在超声波振荡和机械搅拌下，处理30～45min，滴加37%盐酸调节pH值为6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，以500～800r/min搅拌加热至60℃～80℃时，加入过硫酸铵，保持搅拌10～15min，然后滴加丙烯腈单体，再滴加甲基丙烯酸甲酯单体，在60℃～80℃温度下反应2～4h后，停止加热，待冷却至室温后，进行真空抽滤，再将滤料放入真空干燥箱中，于95℃～120℃温度下干燥12～24h，即得到所述的碳酸钙复合微粒；（2）、按重量配比称取聚氯乙烯、复合增塑剂和钙锌复合稳定剂，并依次加入料筒温度在80℃～90℃的混合机中，按照转速50～100r//min搅拌20～30min后，加入步骤（1）得到的碳酸钙复合微粒，然后加入其它组分，使一起继续搅拌20～40min，待混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材，即得到所述的一种高韧性聚氯乙烯管材。

实施例2：

一种高韧性聚氯乙烯管材，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯80%、碳酸钙复合微粒5%、复合增塑剂6%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3%、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2%、抗静电剂HKD-912 1%、纳米二氧化锆1%、光稳定剂UV-326 0.5%、钙锌复合稳定剂0.5%、EVA蜡0.9%、抗氧剂0.1%，所述碳酸钙复合微粒为表面接枝有丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米级轻质碳酸钙微粒，所述复合增塑剂为质量比2：1的环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯与癸二酸二辛酯的复配物，所述纳米二氧化锆的粒径在40～50nm范围，所述抗氧剂为β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯。

制备方法：（1）、制备碳酸钙复合微粒：按重量配比75%：2%：3%：10%：10%依次称取纳米级轻质碳酸钙、分散剂CH-1A、过硫酸铵、丙烯腈单体和甲基丙烯酸甲酯单体，再将纳米级轻质碳酸钙用去离子水配制成质量百分比浓度为10%～20%的悬浮液，再加入分散剂CH-1A，在超声波振荡和机械搅拌下，处理30～45min，滴加37%盐酸调节pH值为6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，以500～800r/min搅拌加热至60℃～80℃时，加入过硫酸铵，保持搅拌10～15min，然后滴加丙烯腈单体，再滴加甲基丙烯酸甲酯单体，在60℃～80℃温度下反应2～4h后，停止加热，待冷却至室温后，进行真空抽滤，再将滤料放入真空干燥箱中，于95℃～120℃温度下干燥12～24h，即得到所述的碳酸钙复合微粒；（2）、按重量配比称取聚氯乙烯、复合增塑剂和钙锌复合稳定剂，并依次加入料筒温度在80℃～90℃的混合机中，按照转速50～100r//min搅拌20～30min后，加入步骤（1）得到的碳酸钙复合微粒，然后加入其它组分，使一起继续搅拌20～40min，待混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机混炼后挤出成型制成管材，即得到所述的一种高韧性聚氯乙烯管材。