CN108504001A - 一种改性碳酸钙填充pvc管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性碳酸钙填充PVC管材及其制备方法，所述PVC管材包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺5‑10份、丙烯酸‑马来酸酐共聚物3‑5份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1‑3份、马来酸蓖麻油酯1‑2份、改性纳米碳酸钙15‑30份、石棉纤维3‑5份、偶联剂1‑3份、交联剂0.5‑2份、抗氧化剂0.5‑1.5份、稳定剂0.5‑1.5份、抗菌剂1‑2份和加工助剂3‑5份。本发明提供的PVC管材由于独特的原料配方及各组分的协调作用具有高强度、高韧性、抗冲击性能强、耐热、抑菌抗菌性强、耐老化、不易变形、稳定性好、耐老化等优点，其加工工艺简单、成本较为低廉，市场前景广阔。

Description

一种改性碳酸钙填充PVC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，具体是一种改性碳酸钙填充PVC管材及其制备方法。
背景技术
PVC 管材具有耐腐蚀性强、强度高、刚性好等特点，因此，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域，是一种适用范围仅次于聚乙烯的塑料管材。但由于PVC树脂本身存在耐热性差、抗冲击能力差问题，从而导致运用PVC树脂制备的塑料管材相应也存在耐热性差，在光照条件下易老化、变形、易脆等问题，缩短了管材的使用寿命。
纳米碳酸钙是工业碳酸钙中极为重要的性能优良的新型功能性纳米级填料，它不仅能起到填充增容、降低成本的作用，更能改善填充制品的表面色泽度，提高制品的综合力学性能，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、胶黏剂、油墨等领域。纳米碳酸钙作为PVC塑料管材的重要填料之一，但由于纳米碳酸钙粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，各个粒子间相互团聚。其次是纳米碳酸钙作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与PVC树脂的亲和性差、易形成聚集体，造成高聚物内部缺陷、力学性能变差。为了提高纳米碳酸钙的填充性能，必须采用有效的工艺及表面改性方法对纳米碳酸钙进行合理的表面改性。
目前对纳米碳酸钙改性的方法中，主要选用的表面处理剂通常为脂肪酸或其盐，虽然体系的分散性和加工流动性有所改善，但由于PVC树脂很难与纳米碳酸钙填料有效结合，导致基体与填料的界面粘结力差，从而造成PVC管材的力学强度不高。其次现有的PVC管材也存在耐热性差、抗冲击能力差，在光照条件下易老化、变形、易脆等问题，缩短了管材的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐热性好、抗冲击性强、阻燃性好、抑菌抗菌性强等优点的PVC管材及其制备方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种改性碳酸钙填充PVC管材，所述PVC管材包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺5-10份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3-5份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1-3份、马来酸蓖麻油酯1-2份、改性纳米碳酸钙15-30份、石棉纤维3-5份、偶联剂1-3份、交联剂0.5-2份、抗氧化剂0.5-1.5份、稳定剂0.5-1.5份、抗菌剂1-2份和加工助剂3-5份。
作为本发明优选的技术方案：所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和热水加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化，稀释，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为6.5-7.5，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为30-50m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的0.5-1.5%；所述分散剂由聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.5-3%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至60-80℃，再加入由油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的1.5-3%，超声搅拌30-60min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
作为本发明优选的技术方案：所述晶型控制剂中植酸和酒石酸的质量比为1:1-3。
作为本发明优选的技术方案：所述分散剂由质量比为1-2:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成。
作为本发明优选的技术方案：所述表面处理剂中油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷的质量比为1-2:1。
作为本发明优选的技术方案：所述偶联剂由甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。
作为本发明优选的技术方案：所述交联剂由淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。
作为本发明优选的技术方案：所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。
作为本发明优选的技术方案：所述加工助剂由蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
本发明所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至60-80℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至80-100℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明提供的PVC管材由于独特的原料配方及各组分的协调作用具有高强度、高韧性、抗冲击性能强、耐热、抑菌抗菌性强、耐老化、不易变形、稳定性好、耐老化等优点，其加工工艺简单、成本较为低廉，市场前景广阔。
2、本发明PVC管材所使用的纳米碳酸钙在碳酸化过程中加入由植酸和酒石酸组成的晶型控制剂可以很好的控制碳酸钙的晶粒尺寸和稳定性，由于植酸的特殊结构还能提高碳酸钙的力学性能及与其他组分的相容性。
3、本发明在碳酸钙反应过程中加入由聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成的分散剂，提高反应体系的分散性，可以有效防止碳酸钙团聚粒子的生成，进一步采用油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷进行表面改性，由于两者为无机-有机杂化结构，在碳酸钙粒子表面引入硅氧键、酰胺、羧基、硼酸、苯基等基团，不仅可以提高碳酸钙的分散性及与PVC树脂的相容性，由于各基团与PVC管材体系形成网络结构，提高PVC管材反应体系界面粘结力，使得碳酸钙达到增强补韧的效果，还能提高PVC管材的缺口冲击强度、拉伸断裂强度、耐热性、阻燃性及抗老化性能。
4、本发明PVC管材的配方中的以PVC树脂作为主要原料，再配以双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物，提高管材体系的韧性、抗冲击能力、耐热性及抗氧化性，有效克服PVC树脂自身易脆、不耐热等缺陷。
5、本发明在PVC管材配方中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1-3份、马来酸蓖麻油酯，可提高无机-有机原料之间的相容性及各组分的分散性，所使用的偶联剂是一种具有羟基、羧基、羰基等多种活性基团的有机物，自身可形成网络结构，网络结构中的活性基团可与树脂的作用，形成双重网络结构，提高了交联度和补强；所使用的加工助剂可显著提高整个反应体系的分散性和加工性能，提高制品的光洁度，还能提高制品的耐热性和增韧效果。
6、本发明以壳聚糖和二氧化铈作为抗菌剂，在常温或高温情况下对大肠杆菌、黄金葡萄球菌、真菌等均有显著的抗菌和抑菌效果，且壳聚糖还能提高管材的抗氧化性。
7、本发明所使用的交联剂不仅使得整个反应体系形成网络结构，提高管材的强度和韧性，还能提高管材的耐热性和抗氧化剂。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种改性碳酸钙填充PVC管材，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺8份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷2.5份、马来酸蓖麻油酯1.5份、改性纳米碳酸钙25份、石棉纤维4份、偶联剂2.5份、交联剂1份、1010抗氧化剂1份、有机锡稳定剂1.2份、抗菌剂1.5份和加工助剂4份。
所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和60℃热水按照质量比为1:5加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化48h，稀释至比重为1.060，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为7，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为38.6m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由质量比为1:2的植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的0.9%；所述分散剂由质量比为1:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的2%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至70℃，再加入由质量比为2:1油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的2.4%，超声搅拌45min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
所述偶联剂由质量比为2:1的甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。所述交联剂由质量比为1:1的淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。所述加工助剂由质量比为3:1的蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至75℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至90℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
实施例2
一种改性碳酸钙填充PVC管材，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺6份、丙烯酸-马来酸酐共聚物4份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1.5份、马来酸蓖麻油酯1份、改性纳米碳酸钙20份、石棉纤维3份、偶联剂1份、交联剂1.5份、1076抗氧化剂1.5份、有机锡稳定剂0.8份、抗菌剂2份和加工助剂3.5份。
所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和70℃热水按照质量比为1:4加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化36h，稀释至比重为1.065，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为6.5，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为42.9m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由质量比为1:3的植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.2%；所述分散剂由质量比为2:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的3%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至80℃，再加入由质量比为1:1油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的1.8%，超声搅拌60min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
所述偶联剂由质量比为1:1的甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。所述交联剂由质量比为3:1的淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。所述加工助剂由质量比为2:1的蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至65℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至100℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
实施例3
一种改性碳酸钙填充PVC管材，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺7份、丙烯酸-马来酸酐共聚物5份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷3份、马来酸蓖麻油酯1.5份、改性纳米碳酸钙30份、石棉纤维4份、偶联剂2.5份、交联剂1.2份、1010抗氧化剂0.8份、钙锌稳定剂1.2份、抗菌剂1份和加工助剂5份。
所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和60℃热水按照质量比为1:6加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化30h，稀释至比重为1.070，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为7，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为32.8m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由质量比为1:1的植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的0.5%；所述分散剂由质量比为1:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的2%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至70℃，再加入由质量比为2:1油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的2.7%，超声搅拌30min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
所述偶联剂由质量比为1.5:1的甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。所述交联剂由质量比为2:1的淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。所述加工助剂由质量比为1:1的蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至70℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至80℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
实施例4
一种改性碳酸钙填充PVC管材，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺5份、丙烯酸-马来酸酐共聚物4份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷2份、马来酸蓖麻油酯1份、改性纳米碳酸钙25份、石棉纤维5份、偶联剂1.5份、交联剂1.2份、CA抗氧化剂1份、钙锌稳定剂0.8份、抗菌剂1.5份和加工助剂3份。
所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和55℃热水按照质量比为1:4加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化40h，稀释至比重为1.065，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为7.5，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为38.9m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由质量比为1:2的植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.2%；所述分散剂由质量比为2:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的3%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至80℃，再加入由质量比为2:1油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的1.5%，超声搅拌45min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
所述偶联剂由质量比为3:1的甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。所述交联剂由质量比为1:1的淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。所述加工助剂由质量比为1:3的蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至60℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至90℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
实施例5
一种改性碳酸钙填充PVC管材，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺8份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1份、马来酸蓖麻油酯2份、改性纳米碳酸钙15份、石棉纤维5份、偶联剂2份、交联剂0.5份、1010抗氧化剂1份、有机锡稳定剂1.2份、抗菌剂1.8份和加工助剂4.5份。
所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
（1）将生石灰和60℃热水按照质量比为1:5加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化36h，稀释至比重为1.070，得石灰乳液；
（2）将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为7，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为43.2m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由质量比为1:3的植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.5%；所述分散剂由质量比为2:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.5%；
（3）将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至70℃，再加入由质量比为1:1油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的2%，超声搅拌60min，得改性纳米碳酸钙浆料；
（4）再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
所述偶联剂由质量比为1:2的甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。所述交联剂由质量比为1:2的淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。所述加工助剂由质量比为1:1的蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至80℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至100℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
将实施例1-5制备的PVC管材按照常规方法测定样品的拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度、断裂伸长率%、软化温度及及24h大肠杆菌杀菌率，测试结果如表1所示。
表1：本发明PVC管材的性能测试结果
从上述测试结果得知，本发明制备的PVC管材具有高强度、高韧性、抗冲击性能强、耐热、抗菌型强等优点，市场前景广阔。

Claims (10)

1.一种改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述PVC管材包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、双马来酰亚胺5-10份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3-5份、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷1-3份、马来酸蓖麻油酯1-2份、改性纳米碳酸钙15-30份、石棉纤维3-5份、偶联剂1-3份、交联剂0.5-2份、抗氧化剂0.5-1.5份、稳定剂0.5-1.5份、抗菌剂1-2份和加工助剂3-5份。
2.根据权利要求1所述改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述改性碳酸钙的制备包括如下步骤：
将生石灰和热水加入消化反应器进行消化反应，除杂，静置陈化，稀释，得石灰乳液；
将石灰乳液输送至碳酸化反应塔，通入二氧化碳进行碳化反应，在碳化过程中加入晶型控制剂和分散剂，碳化至pH值为6.5-7.5，停止通入二氧化碳，并控制碳酸钙的比表面积为30-50m2/g，得纳米碳酸钙浆料；所述晶型控制剂由植酸和酒石酸组成，其加入量为碳酸钙干基重量的0.5-1.5%；所述分散剂由聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成，其加入量为碳酸钙干基重量的1.5-3%；
将纳米碳酸钙浆料输送至超声波搅拌器，并加热至60-80℃，再加入由油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷组成的表面处理剂，表面处理剂的加入量为碳酸钙干基重量的1.5-3%，超声搅拌30-60min，得改性纳米碳酸钙浆料；
再将改性纳米碳酸钙浆料干燥，粉碎，即得改性纳米碳酸钙。
3.根据权利要求2所述的改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述晶型控制剂中植酸和酒石酸的质量比为1:1-3。
4.根据权利要求2所述的改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述分散剂由质量比为1-2:1的聚氧乙烯甘油醚单硬脂酸酯和琥珀酸酯磺酸化氢化蓖麻油组成。
5.根据权利要求2所述的改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述表面处理剂中油酸二乙醇酰胺硼酸酯和八苯基笼形倍半硅氧烷的质量比为1-2:1。
6.根据权利要求1所述的改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述偶联剂由甲基丙烯酸铝-锆偶联剂和稀土偶联剂组成。
7.根据权利要求1所述的改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述交联剂由淀粉磺酸基丁二酸酯和聚丙烯酰胺组成。
8.根据权利要求1所述改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述抗菌剂由壳聚糖和二氧化铈组成。
9.根据权利要求1所述改性碳酸钙填充PVC管材，其特征在于：所述加工助剂由蓖麻油酸丁酯硫酸钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷组成。
10.如权利要求1所述改性碳酸钙填充PVC管材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1:按照上述比例称取各原料，将PVC树脂、双马来酰亚胺、丙烯酸-马来酸酐共聚物加入搅拌机，加热至60-80℃搅拌均匀，得混合树脂；
S2:在混合树脂中加热至80-100℃，加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷、马来酸蓖麻油酯和石棉纤维，混合均匀，再加入偶联剂、交联剂、抗氧化剂、稳定剂、抗菌剂和加工助剂，充分混合均匀，得管材基料；
S3:将上述管材基料输送至双螺杆挤出机，在温度为180-200℃下挤压成型，冷却定型，即得PVC管材。
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