CN112094507B - 小口径agr管专用料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供水管道及其制备方法和应用技术领域,是一种小口径AGR管专用料及其制备方法和应用,前者原料包括AGR树脂、通用树脂、增韧剂、稳定剂、润滑剂、光稳定剂和色粉,将所需量的AGR树脂和通用树脂低速混合后,加入热稳定剂,启动高速混合温度升至60℃时,加入润滑剂、色粉和光稳定剂,当温度升至80℃时,加入增韧剂,当温度升至120℃时,进行冷混至40℃,得到所需产品。本发明得到的小口径AGR管专用料具有高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的特点,且用于生产得到的高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材安装方便,管材洁净度高,耐腐蚀性能好,可应用于生活直饮水的输送,适用大规模连续化生产。
Description
技术领域
本发明涉及供水管道及其制备和应用技术领域,是一种小口径AGR管专用料及其制备方法和应用。
背景技术
一般AGR管材也就是丙烯酸共聚聚氯乙烯管材,由超微粒子的亚克力(Acrylieester,丙烯酸树脂)弹性体充分配合在聚氯乙烯分子之中,以化学共聚结合方式制成的新型材料(AGR)。这种材料具有较强的抗冲击性能和耐低温性能(≤-10℃以下),被称为“塑料钢管”。早在1998年,日本就开始AGR管材的使用和推广,我国在这方面则起步较晚,目前国内的高端供水管材原料及产品受到日本市场的制约。
发明内容
本发明提供了一种小口径AGR管专用料及其制备方法和应用,克服了上述现有技术之不足,提供了一种具有高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管专用料,并用于生产高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种小口径AGR管专用料,原料按照重量份数计,包括AGR树脂30份至50份,通用树脂50份至70份,增韧剂3份至5份,稳定剂1份至2份,润滑剂2份至3份,光稳定剂0.1份至0.15份,色粉0.1份至0.2份,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的AGR树脂和通用树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将所需量的热稳定剂加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入所需量的润滑剂、色粉和光稳定剂,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入所需量的增韧剂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR专用料。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述第一步中,低速混合的转速为300rpm至500rpm。
上述第二步中,高速混合的转速为800rpm至1200rpm。
上述通用树脂为SG-5型聚氯乙烯树脂,AGR树脂为丙烯酸共聚聚氯乙烯树脂。
上述热稳定剂为甲基硫醇锡、巯基乙酸锡和氧化二辛基锡中的一种。
上述润滑剂为硬脂酸、PE蜡、十八醇和OPE蜡中的一种以上。
上述增韧剂为MBS树脂或CPE。
上述色粉为炭黑和群青按重量比1:1的混合物;或/和,光稳定剂为钛白粉。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种小口径AGR管专用料的制备方法,原料按照重量份数计,包括AGR树脂30份至50份,通用树脂50份至70份,增韧剂3份至5份,稳定剂1份至2份,润滑剂2份至3份,光稳定剂0.1份至0.15份,色粉0.1份至0.2份,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的AGR树脂和通用树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将所需量的热稳定剂加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入所需量的润滑剂、色粉和光稳定剂,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入所需量的增韧剂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR专用料。
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的:一种小口径AGR管专用料在生产高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材中的应用。
本发明得到的小口径AGR管专用料具有高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的优点,且用于生产得到的高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材安装方便,管材洁净度高,耐腐蚀性能好,可应用于生活直饮水的输送。本发明小口径AGR管专用料可满足DN20至DN110管材生产,适用大规模连续化生产,实现高端供水管材原料国产化及产品摆脱日本市场的制约。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明,均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品;本发明中的百分数如没有特殊说明,均为质量百分数。
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例1:该小口径AGR管专用料,原料按照重量份数计,包括AGR树脂30份至50份,通用树脂50份至70份,增韧剂3份至5份,稳定剂1份至2份,润滑剂2份至3份,光稳定剂0.1份至0.15份,色粉0.1份至0.2份,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的AGR树脂和通用树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将所需量的热稳定剂加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入所需量的润滑剂、色粉和光稳定剂,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入所需量的增韧剂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR专用料。
本发明由AGR树脂、通用树脂、增韧剂、稳定剂、润滑剂、光稳定剂及色粉混合制备得到具有高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管专用料,配方稳定,制备方法简单,得到的小口径AGR管专用料抗波动性好,生产的小口径AGR管材具有较高的抗冲击性、低温韧性、耐压高的特点,且安装方便,管材洁净度高,耐腐蚀性能好,可应用于生活直饮水的输送,可满足DN20至DN110管材的生产,适用大规模连续化生产。
实施例2:该小口径AGR管专用料,原料按照重量份数计,包括AGR树脂30份或50份,通用树脂50份或70份,增韧剂3份或5份,稳定剂1份或2份,润滑剂2份或3份,光稳定剂0.1份或0.15份,色粉0.1份或0.2份,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的AGR树脂和通用树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将所需量的热稳定剂加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入所需量的润滑剂、色粉和光稳定剂,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入所需量的增韧剂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR专用料。
实施例3:作为上述实施例的优化,第一步中,低速混合的转速为300rpm至500rpm。
实施例4:作为上述实施例的优化,第二步中,高速混合的转速为800rpm至1200rpm。
实施例5:作为上述实施例的优化,通用树脂为SG-5型聚氯乙烯树脂,AGR树脂为丙烯酸共聚聚氯乙烯树脂。
本发明中,SG-5型聚氯乙烯树脂可为中泰化学公司生产的SG-5型聚氯乙烯树脂,AGR树脂可为中泰化学公司生产的丙烯酸共聚聚氯乙烯树脂。
实施例6:作为上述实施例的优化,热稳定剂为甲基硫醇锡、巯基乙酸锡和氧化二辛基锡中的一种。
实施例7:作为上述实施例的优化,润滑剂为硬脂酸、PE蜡、十八醇和OPE蜡中的一种以上。
硬脂酸为十八烷酸,PE蜡为聚乙烯蜡,十八醇为硬脂醇,OPE蜡为氧化聚乙烯蜡。
实施例8:作为上述实施例的优化,增韧剂为MBS树脂或CPE。
一般MBS为甲基丙烯酸甲酯(M),丁二烯(B)及苯乙烯(S)的三元共聚物,CPE为氯化聚乙烯。
实施例9:作为上述实施例的优化,色粉为炭黑和群青按重量比1:1的混合物。
实施例10:作为上述实施例的优化,光稳定剂为钛白粉。
本发明中,所涉及的热稳定剂(甲基硫醇锡、巯基乙酸锡、氧化二辛基锡)、润滑剂(硬脂酸、PE蜡、十八醇和OPE蜡)、增韧剂(MBS树脂、CPE)、色粉(炭黑和群青)、光稳定剂(钛白粉)均为市面商售产品。
实施例11:该小口径AGR管专用料,按照下述步骤得到:第一步,将35份AGR树脂和65份SG-5型聚氯乙烯树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将1.7份甲基硫醇锡加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入0.5份硬脂酸、0.7份OPE蜡、0.5份PE蜡、0.3份十八醇、0.07份炭黑和0.07份群青的混合物、0.1份钛白粉,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入3.5份MBS树脂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR管专用料。
实施例12:该小口径AGR管专用料,按照下述步骤得到:第一步,将40份AGR树脂和65份SG-5型聚氯乙烯树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将1.5份巯基乙酸锡加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入0.6份硬脂酸、0.8份OPE蜡、0.7份PE蜡、0.5份十八醇、0.07份炭黑和0.07份群青的混合物、0.1份钛白粉,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入3.7份CPE,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR管专用料。
根据本发明实施例11至12得到的小口径AGR管专用料,用于生产制备得到的小口径AGR管材,进行性能测试,并与进口料生产制备得到的管材进行技术指标对比,结果如表1所示。由表1可知,本发明小口径AGR管专用料用于生产制备得到的小口径AGR管材的密度与进口料生产制备得到的管材的密度均为1350kg/m3至1460kg/m3,两者的维卡软化温度均大于等于76℃,两者的落锤冲击试验(-10℃)TIR都小于等于5%。本发明小口径AGR管专用料用于生产制备得到的小口径AGR管材和进口料生产制备得到的管材液压试验(环应力:36MPa,1小时)均无破坏、无渗透,压扁试验均无裂痕或断裂。本发明小口径AGR管专用料用于生产制备得到的小口径AGR管材的纵向回缩率(≤4%)优于进口料生产制备得到的管材的纵向回缩率(≤5%),表明前者的回缩率相对较低。本发明小口径AGR管专用料用于生产制备得到的小口径AGR管材的拉伸强度(≥45MPa)和拉伸率(≥150%)相比于进口料生产制备得到的管材的拉伸强度(≥40MPa)和拉伸率(≥120%),说明前者在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和抵抗断裂的能力好于进口料。
综上所述,本发明得到的小口径AGR管专用料具有高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的优点,且用于生产得到的高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材安装方便,管材洁净度高,耐腐蚀性能好,可应用于生活直饮水的输送,适用大规模连续化生产。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (3)
1.一种小口径AGR管专用料,其特征在于原料按照重量份数计,包括AGR树脂35份,通用树脂65份,增韧剂3.5份,稳定剂1.7份,润滑剂2份,光稳定剂0.1份,色粉0.14份,通用树脂为SG-5型聚氯乙烯树脂,AGR树脂为丙烯酸共聚聚氯乙烯树脂,增韧剂为MBS树脂或CPE,色粉为炭黑和群青按重量比1:1的混合物,光稳定剂为钛白粉,按照下述步骤得到:第一步,将35份AGR树脂和65份SG-5型聚氯乙烯树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将1.7份甲基硫醇锡加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入0.5份硬脂酸、0.7份OPE蜡、0.5份PE蜡、0.3份十八醇、0.07份炭黑和0.07份群青的混合物、0.1份钛白粉,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入3.5份MBS树脂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR管专用料。
2.一种根据权利要求1所述的小口径AGR管专用料的制备方法,其特征在于按照下述步骤得到:第一步,将35份AGR树脂和65份SG-5型聚氯乙烯树脂加入至混料锅内,启动混料锅的低速混合,得到第一混合物;第二步,将1.7份甲基硫醇锡加入至第一混合物中,启动混料锅的高速混合,得到第二混合物;第三步,当第二混合物温度升至60℃时,向第二混合物中加入0.5份硬脂酸、0.7份OPE蜡、0.5份PE蜡、0.3份十八醇、0.07份炭黑和0.07份群青的混合物、0.1份钛白粉,得到第三混合物;第四步,当第三混合物温度升至80℃时,向第三混合物中加入3.5份MBS树脂,得到第四混合物;第五步,当第四混合物温度升至120℃时,将第四混合物放至冷混锅中进行冷混至40℃,得到小口径AGR管专用料。
3.一种根据权利要求1所述的小口径AGR管专用料在生产高抗冲击性、高低温韧性和高耐压的小口径AGR管材中的应用。
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