一种PVC管材及其制备方法与流程

本发明属于管材制造，具体涉及一种pvc管材及其制备方法。

背景技术：

1、pvc管材，即聚氯乙烯管材，是一种广泛应用于各种工业和民用领域的塑料管材。pvc管材具有较高的抗拉强度和耐冲击强度，能够承受较大的压力和冲击。pvc管材对无机酸、碱等腐蚀介质具有很好的耐腐蚀性，适用于化学工业中的气体和液体输送。由于内壁光滑，pvc管材的流体阻力较小，可以在相同流量下使用较小的管径，从而节省材料和成本。pvc管材具有较好的抗老化性能，正常使用寿命可达50年以上。pvc管材的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1.给水排水系统，pvc给水管和排水管广泛用于家庭和公共建筑的给水和排水系统。2.工业应用，pvc管材用于纺织、化工等工业的气体液体输送、废气排污、排毒塔等设备。3.市政工程，大口径的pvc管用于市政排污管，一般做成波纹管，也可以用作田园灌溉用的输水管道。4.电力和通信，pvc电力管具有高强度、柔韧性好、耐高温、耐腐蚀、阻燃、绝缘性能良好等特点，适用于电力和通信领域。

2、pvc管材在工业和建筑领域广泛应用，但其存在一些显著的缺点，主要包括以下几个方面：1.韧性较低，抗冲击性差：pvc管材的韧性较低，通俗来讲就是脆性大，抗冲击性也较差。因此，在使用pvc管材管件之前，通常需要对其进行韧性的改性，以提高其抗冲击能力。2.不适合用于热水管道：虽然pvc管材可以作为生活用水供水管，但不适合直接饮用水供水管。这是因为pvc管材在高温下可能会释放有害物质，如氯离子，这些物质对人体健康有潜在风险。3.生产过程中的缺陷：pvc管材在生产过程中容易产生各种缺陷，如龟纹、黑纹、焦纹、变色等，这些缺陷的直接原因是塑化不足或材料分解不充分。为了避免这些问题，需要严格控制挤出机温度和各工段机头的温度。4.柔韧性不高：相比于其他材质的管道，pvc管材的柔韧性较差，不宜弯曲，主要走向都呈直线。这使得pvc管材在安装和维护时更加困难。5.化学物质释放：pvc管材在与火有关的事故中会产生盐酸烟雾，释放有害化学物质，这对环境和人体健康构成威胁。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种pvc管材及其制备方法。

2、一种pvc管材，由如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂120-200份、改性丁苯橡胶10-20份、改性聚酰亚胺树脂10-20份、增韧剂10-20份、填料15-25份、润滑剂1-3份、增塑剂1-3份、钛酸酯偶联剂1-4份。

3、进一步的，所述改性丁苯橡胶的制备方法为：按照重量份数将80-120份丁苯橡胶加入密炼机内，设置密炼机转速为80-100rpm，塑炼温度为80-90℃，生胶塑炼时间为25-60s；调节密炼机转速为70-80rpm，然后将0.3-0.8份的4-巯基丁酸加入密炼机中混炼，混炼温度为90-120℃，混炼时间为2-4min，得到改性丁苯橡胶。

4、进一步的，所述改性聚酰亚胺树脂的制备方法为：按照重量份数将40-60份均苯四甲酸二酐单体溶解至350-450份二甲基乙酰胺中，加入40-50份对苯二胺单体和3-5份2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷单体，在15-20℃条件下反应4-5h，得到改性聚酰亚胺树脂。

5、进一步的，所述增韧剂为丙烯酸氯乙酯-丁二烯共聚物和端羧基丁腈橡胶按照质量比2：1混合的混合物。

6、进一步的，所述填料为玄武岩纤维和绿鳞石矿粉按照质量比1：1混合的混合物。

7、进一步的，所述润滑剂为微晶蜡、硬脂酸、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种。

8、进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、氢化松香、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种。

9、进一步的，所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]、四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]中的一种或几种。

10、所述pvc管材的制备方法，按照如下步骤进行：

11、(1)按照配方取原料，加入高速搅拌机内进行搅拌升温至110-130℃时停止搅拌，得预混料；

12、(2)将预混料输送至冷混机中搅拌降温至35-50℃时出料并输送至双螺杆挤出机挤出成型。

13、所述双螺杆挤出机的加工温度为170-190℃。

14、本发明的有益效果：本发明的pvc管材具有良好的防腐蚀性能，韧性好，力学强度高。组分中改性丁苯橡胶和改性聚酰亚胺树脂的组合使用，提高了材料的防腐蚀性能，丙烯酸氯乙酯-丁二烯共聚物和端羧基丁腈橡胶的组合使用，增强了材料的韧性，玄武岩纤维和绿鳞石矿粉作为复合填料，增强了材料的抗冲击性。

技术特征：

1.一种pvc管材，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂120-200份、改性丁苯橡胶10-20份、改性聚酰亚胺树脂10-20份、增韧剂10-20份、填料15-25份、润滑剂1-3份、增塑剂1-3份、钛酸酯偶联剂1-4份。

2.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述改性丁苯橡胶的制备方法为：按照重量份数将80-120份丁苯橡胶加入密炼机内，设置密炼机转速为80-100rpm，塑炼温度为80-90℃，生胶塑炼时间为25-60s；调节密炼机转速为70-80rpm，然后将0.3-0.8份的4-巯基丁酸加入密炼机中混炼，混炼温度为90-120℃，混炼时间为2-4min，得到改性丁苯橡胶。

3.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述改性聚酰亚胺树脂的制备方法为：按照重量份数将40-60份均苯四甲酸二酐单体溶解至350-450份二甲基乙酰胺中，加入40-50份对苯二胺单体和3-5份2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷单体，在15-20℃条件下反应4-5h，得到改性聚酰亚胺树脂。

4.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述增韧剂为丙烯酸氯乙酯-丁二烯共聚物和端羧基丁腈橡胶按照质量比2：1混合的混合物。

5.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述填料为玄武岩纤维和绿鳞石矿粉按照质量比1：1混合的混合物。

6.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述润滑剂为微晶蜡、硬脂酸、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、氢化松香、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述pvc管材，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]、四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]中的一种或几种。

9.权利要求1所述pvc管材的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

10.根据权利要求9所述pvc管材的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的加工温度为170-190℃。

技术总结本发明公开了一种PVC管材及其制备方法。由如下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂120‑200份、改性丁苯橡胶10‑20份、改性聚酰亚胺树脂10‑20份、增韧剂10‑20份、填料15‑25份、润滑剂1‑3份、增塑剂1‑3份、钛酸酯偶联剂1‑4份。本发明的PVC管材具有良好的防腐蚀性能，韧性好，力学强度高。组分中改性丁苯橡胶和改性聚酰亚胺树脂的组合使用，提高了材料的防腐蚀性能，丙烯酸氯乙酯‑丁二烯共聚物和端羧基丁腈橡胶的组合使用，增强了材料的韧性，玄武岩纤维和绿鳞石矿粉作为复合填料，增强了材料的抗冲击性。技术研发人员：张莹,李伟,李兵,卜新峰,段双喜受保护的技术使用者：新疆宏鸟节水材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14