CN109054067A - 一种耐磨抗冲击的pvc管及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨抗冲击的pvc管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：包括PVC基材以及设置在所述PVC基材表面的耐磨层，所述耐磨层含有100质量份的聚氨酯、50‑70质量份的聚酰胺、20‑30质量份的聚丙烯酸酯共聚物、5‑15质量份的玻璃微珠以及5‑10质量份的分散剂。聚酰胺在纺织领域有较广泛的应用，其为尼龙的主要材料，具有很好的耐磨性，且价格便宜。聚酰胺与耐磨性很好的聚氨酯、玻璃微珠共同构成的涂层耐磨性能良好。聚酰胺采用刚性较好的聚己二酰己二胺，在赋予涂层耐磨性的同时也兼顾的抗冲击性。同时加入玻璃化温度为20‑40℃的聚丙烯酸酯共聚物进一步提高了耐磨层的抗冲击能力。

Description

一种耐磨抗冲击的PVC管及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC管领域，尤其涉及一种耐磨抗冲击的PVC管及其制备方法。
背景技术
PVC（Polyvinylchlorid）管是以聚氯乙烯为主要成份的一类管材。目前PVC管材在供排水、电力线缆铺设等领域有着极为广泛的用途。目前PVC管具有摩擦阻力小、环刚度高、耐腐蚀性好、耐候性好、性价比高及维护成本低等特点，但PVC耐磨性差，磨耗是致使材料破坏、使用寿命缩短的因素之一。同时PVC管也存在着强度低，抗冲击能力差的问题。因此提供一种耐磨的，抗冲击的PVC管是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种耐磨的，抗冲击的PVC管。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，一种耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：包括PVC基材以及设置在所述PVC基材表面的耐磨层，所述耐磨层含有100质量份的聚氨酯、50-70质量份的聚酰胺、20-30质量份的聚丙烯酸酯共聚物、5-15质量份的玻璃微珠以及5-10质量份的分散剂。
作为一种优选方案，所述聚酰胺为聚己二酰己二胺。
作为一种优选方案，所述聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成。
作为一种更优选方案，所述聚丙烯酸酯共聚物玻璃化温度为20-40℃。
作为一种优选方案，所述PVC基材组成和含量为：聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶5-15质量份、芳香族聚碳酸酯10-20质量份、氯化聚氯乙烯20-35质量份、热稳定剂1-5质量份、玻璃纤维2-5质量份、抗氧化剂0.5-2质量份以及紫外线吸收剂0.5-2质量份。
作为一种更优选方案，热稳定剂为硬脂酸钙或有机锡稳定剂的一种；所述紫外线吸收剂为苯并***、二苯甲酮或水杨酸酯的一种。。
本发明还提供了上述耐磨抗冲击的PVC管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在300-500rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在30-45℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为115-130℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，得到耐磨抗冲击的PVC管。
作为一种优选方案，所述步骤（4）中挤出温度控制在175-205℃。
作为一种更优选方案，所述步骤（5）中降温速度为10-25℃/min。
作为一种更优选方案，所述步骤（7）中烘干温度为105-120℃；烘干时间为0.5-1.5h。
本发明的有益技术效果在于：提供了一种耐磨的，抗冲击的PVC管。本发明提供的PVC管基材表面涂覆含有环保的耐磨剂的涂层。该涂层含有聚氨酯、聚酰胺、玻璃化温度为20-40℃的聚丙烯酸酯共聚物、玻璃微珠以及分散剂。聚酰胺在纺织领域有较广泛的应用，其为尼龙的主要材料，具有很好的耐磨性，且价格便宜。聚酰胺与耐磨性很好的聚氨酯、玻璃微珠共同构成的涂层耐磨性能良好。聚酰胺采用刚性较好的聚己二酰己二胺，在赋予涂层耐磨性的同时也兼顾的抗冲击性。同时加入玻璃化温度为20-40℃的聚丙烯酸酯共聚物进一步提高了耐磨层的抗冲击能力。同时在PVC基材中加入氯化聚氯乙烯，该材料是由聚氯乙烯树脂氯化改性制得的，具有良好的耐磨性和耐热性，对提高PVC管的性能有很大帮助。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，管基材的组成如下：
聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶5质量份、双酚A型聚碳酸酯10质量份、氯化聚氯乙烯35质量份、硬脂酸钙1质量份、玻璃纤维5质量份、抗氧化剂1010 0.5质量份以及苯并***0.5质量份。
PVC管基材表面涂覆有环保耐磨剂的涂层，100质量份的聚氨酯、50质量份的聚己二酰己二胺、30质量份的聚丙烯酸酯共聚物、15质量份的玻璃微珠以及10质量份的分散剂。聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成，其玻璃化温度为20℃。聚己二酰己二胺为聚酰胺材料中强度最高的，有利于提高PVC管的耐冲击性。
耐磨抗冲击的PVC管按照如下方法进行制备：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在300rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在45℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为115℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯，挤出温度控制在175℃；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；降温速度为10℃/min；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，烘干温度为105℃；烘干时间为1.5h。最后得到耐磨抗冲击的PVC管。
采用表面涂覆的方法制备耐磨抗冲击的PVC管工艺更加简单，方便，有利于提高工作效率、降低生产成本。
实施例2
本发明提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，管基材的组成如下：
聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶7质量份、双酚A型聚碳酸酯12质量份、氯化聚氯乙烯31质量份、硬脂酸钙2质量份、玻璃纤维4质量份、抗氧化剂1010 1质量份以及二苯甲酮1质量份。
PVC管基材表面涂覆有环保耐磨剂的涂层，100质量份的聚氨酯、55质量份的聚己二酰己二胺、28质量份的聚丙烯酸酯共聚物、10质量份的玻璃微珠以及7质量份的分散剂。聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成，其玻璃化温度为25℃。
耐磨抗冲击的PVC管按照如下方法进行制备：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在350rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在40℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为120℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯，挤出温度控制在180℃；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；降温速度为15℃/min；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，烘干温度为105℃；烘干时间为1.5h。最后得到耐磨抗冲击的PVC管。
实施例3
本发明提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，管基材的组成如下：
聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶10质量份、双酚A型聚碳酸酯15质量份、氯化聚氯乙烯27质量份、硬脂酸钙3质量份、玻璃纤维4质量份、抗氧化剂1010 1.5质量份以及水杨酸酯1.5质量份。
PVC管基材表面涂覆有环保耐磨剂的涂层，100质量份的聚氨酯、60质量份的聚己二酰己二胺、25质量份的聚丙烯酸酯共聚物、10质量份的玻璃微珠以及8质量份的分散剂。聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成，其玻璃化温度为30℃。
耐磨抗冲击的PVC管按照如下方法进行制备：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在400rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在35℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为125℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯，挤出温度控制在185℃；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；降温速度为20℃/min；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，烘干温度为110℃；烘干时间为1h。最后得到耐磨抗冲击的PVC管。
实施例4
本发明提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，管基材的组成如下：
聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶12质量份、双酚A型聚碳酸酯18质量份、氯化聚氯乙烯23质量份、有机锡稳定剂4质量份、玻璃纤维3质量份、抗氧化剂1010 1.5质量份以及苯并***1.5质量份。
PVC管基材表面涂覆有环保耐磨剂的涂层，100质量份的聚氨酯、65质量份的聚己二酰己二胺、23质量份的聚丙烯酸酯共聚物、10质量份的玻璃微珠以及7质量份的分散剂。聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成，其玻璃化温度为35℃。
耐磨抗冲击的PVC管按照如下方法进行制备：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在450rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在35℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为125℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯，挤出温度控制在195℃；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；降温速度为20℃/min；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，烘干温度为115℃；烘干时间为1h。最后得到耐磨抗冲击的PVC管。
实施例5
本发明提供了一种耐磨抗冲击的PVC管，管基材的组成如下：
聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶15质量份、双酚A型聚碳酸酯20质量份、氯化聚氯乙烯20质量份、有机锡稳定剂5质量份、玻璃纤维2质量份、抗氧化剂1010 2质量份以及二苯甲酮2质量份。
PVC管基材表面涂覆有环保耐磨剂的涂层，100质量份的聚氨酯、70质量份的聚己二酰己二胺、20质量份的聚丙烯酸酯共聚物、5质量份的玻璃微珠以及5质量份的分散剂。聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成，其玻璃化温度为40℃。
耐磨抗冲击的PVC管按照如下方法进行制备：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在500rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在30℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为130℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯，挤出温度控制在205℃；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；降温速度为25℃/min；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，烘干温度为120℃；烘干时间为0.5h。最后得到耐磨抗冲击的PVC管。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：包括PVC基材以及设置在所述PVC基材表面的耐磨层，所述耐磨层含有100质量份的聚氨酯、50-70质量份的聚酰胺、20-30质量份的聚丙烯酸酯共聚物、5-15质量份的玻璃微珠以及5-10质量份的分散剂。
2.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：所述聚酰胺为聚己二酰己二胺。
3.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：所述聚丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及甲基丙烯酸聚合而成。
4.根据权利要求3所述的耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：所述聚丙烯酸酯共聚物玻璃化温度为20-40℃。
5.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：所述PVC基材组成和含量为：聚氯乙烯100质量份、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶5-15质量份、芳香族聚碳酸酯10-20质量份、氯化聚氯乙烯20-35质量份、热稳定剂1-5质量份、玻璃纤维2-5质量份、抗氧化剂0.5-2质量份以及紫外线吸收剂0.5-2质量份。
6.根据权利要求5所述的耐磨抗冲击的PVC管，其特征在于：热稳定剂为硬脂酸钙或有机锡稳定剂的一种；所述紫外线吸收剂为苯并***、二苯甲酮或水杨酸酯的一种。
7.如权利要求1-6任一所述的耐磨抗冲击的PVC管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向容器中加入有机溶剂，称取聚氨酯加入有机溶剂中搅拌均匀，搅拌速度控制在300-500rpm，后依次加入分散剂、聚酰胺、聚丙烯酸共聚物、玻璃微珠并继续搅拌，温度控制在30-45℃，得到涂层液备用；
（2）称量聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯酸酯橡胶、芳香族聚碳酸酯、氯化聚氯乙烯、热稳定剂、玻璃纤维、抗氧化剂以及紫外线吸收剂，置于容器中混合均匀，得到混合原料；
（3）将混合原料加热干燥，干燥温度为115-130℃；
（4）干燥后通过熔融挤出设备挤出得到高温PVC管毛坯；
（5）采用牵引机转移高温PVC管毛坯，使其经过水冷设备进行降温；
（6）定型、切割得到PVC管成品；
（7）将所述涂层液采用刷涂的方式涂覆到PVC管的外侧，烘干，得到耐磨抗冲击的PVC管。
8.根据权利要求7所述的耐磨抗冲击的PVC管的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中挤出温度控制在175-205℃。
9.根据权利要求8所述的耐磨抗冲击的PVC管的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中降温速度为10-25℃/min。
10.根据权利要求9所述的耐磨抗冲击的PVC管的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中烘干温度为105-120℃；烘干时间为0.5-1.5h。
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