CN116515216B - 一种取向管材的混配料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种取向管材的混配料及其制备方法,属于高分子材料节能生产技术领域,所述混配料是通过在取向管材的配方中加入在特定工艺下制得的PVC‑CPP‑PAM加工助剂,使聚氯乙烯分子的主链中价键能够在较低温度下扭转,材料的玻璃化转变温度降低,从80℃‑85℃降到了55℃‑60℃;所述制备方法是按配方把PVC‑CPP‑PAM加工助剂和PVC树脂及其他助剂进行配比,经混合工艺得到和改性前材料有显著不同的拉伸‑温度曲线的改性混配料,使用此混配料生产的取向管材,可以在较低温度下进行取向。本发明通过改变配方获得较低玻璃化转变温度的改性混配料,使管材可以在较低温度下进行取向,从而实现生产的优化和能源的节约。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料生产节能技术领域,尤其是一种取向管材的混配料及其制备方法。
背景技术
取向聚氯乙烯(PVC-O)管材的生产原理是在高于玻璃化转变温度的条件下,对取向前的管材进行轴向和径向的双向拉伸,使管材管壁材料形成多层网络结构,取向管材的物理化学性能得到改善。
目前已知的取向管材生产工艺,其双向拉伸过程中的取向温度在90℃-110℃之间,对取向前管材的加热及取向过程管材的温度调节,均产生一定的能源消耗。
所以有必要研发一种能够降低取向温度的取向管材混配料及其制备方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种取向管材的混配料及其制备方法,制备得到的混配料使取向前管材的玻璃化转变温度降低,从而使管材能够在较低温度进行取向成为可能,对降低生产难度和节约能源具有重要意义。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种取向管材的混配料,包括以下原料组分及质量份:
聚氯乙烯树脂100份;
稳定剂1.0-2.0份;
添加剂2.0-10份;
聚乙烯蜡1.0-1.5份;
抗氧化剂0.01-0.02份;
氧化聚乙烯蜡0.5-1.0份;
着色剂0.5份;
PVC-CPP-PAM加工助剂15-17份;
所述PVC-CPP-PAM加工助剂的原料包括:聚氯乙烯100份;氯化聚丙烯30份;聚丙烯酰胺40份;所述氯化聚丙烯含氯量为30%-40%。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述PVC-CPP-PAM 加工助剂的制备工艺如下:
(1)将原料按照质量分数量称取;
(2)分别将聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺粉末进行研磨、过筛并烘干;
(3)将预处理好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺计量后加入反应釜,反应釜内反应温度为100℃-110℃,搅拌速度为2800r/min-3000r/min,釜内压强为2MPa-3MPa,15min后待原料混合均匀,加入引发剂,反应时间为3h,待反应完成冷却造粒得到PVC-CPP-PAM加工助剂母料。
本发明技术方案的进一步改进在于:聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺的反应为非均相,所述引发剂选用钛系化合物。
本发明技术方案的进一步改进在于:
所述聚氯乙烯树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100;
所述聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡,分子量在1500-2500之间;
所述添加剂中的碳酸钙为纳米级碳酸钙;
所述稳定剂为混合型稳定剂。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述混合型稳定剂为钙锌和有机锡按照2:7比例复合。
一种取向管材的混配料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按照混配料的原料组分和质量份,把各原料组分准确计量;
步骤2,将计量好的聚氯乙烯树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混料机组的混料仓内,待料温达到第一预设温度T1时,快速提升搅拌速度至第一搅拌速度v 1;搅拌时间不少于第一搅拌时间t1,使聚氯乙烯树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到第二预设温度T2,搅拌速度为第二搅拌速度v 2,搅拌时间不少于第二搅拌时间t2,保证稳定剂被充分吸收,而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度不变,搅拌时间不少于第三搅拌时间t3;
步骤4,将步骤3中混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至第三预设温度T3时加入添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至第三搅拌速度v 3;搅拌时间不少于第四搅拌时间t4,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐内备用。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤2中,第一预设温度T1为55℃;第一搅拌速度v 1为1500r/min;第一搅拌时间t1为5min。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤3中,第二预设温度T2为100℃-110℃;第二搅拌速度v 2为1500r/min;第二搅拌时间t2为5min;第三搅拌时间t3为10min。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤4中,第三预设温度T3为45℃-50℃;第三搅拌速度v 3为800r/min-1000r/min;第四搅拌时间t4为5min。
本发明技术方案的进一步改进在于:对步骤4制备得到的混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间,拉伸强度测试能够满足产品要求。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
1、本发明在取向管材的原料中加入PVC-CPP-PAM加工助剂,使聚氯乙烯分子的主链中价键能够在较低温度下扭转,材料的玻璃化转变温度降低,从80℃-85℃降到了55℃-60℃,从而使管材能够在较低温度65-85℃(现有技术90℃-110℃)进行取向成为可能,对降低生产难度和节约能源具有重要意义。
2、本发明按专用配方把PVC-CPP-PAM加工助剂和PVC树脂及其他助剂进行配比,经混合工艺得到改性的混配料,此改性混配料的拉伸-温度曲线和改性前材料有显著不同。
3、本发明中的制备方法提供了在特定工艺条件下将PVC-CPP-PAM加工助剂和PVC树脂及其他助剂进行混合、制备得到了改性的混配料,使用改性的混配料生产的取向管材,可以在较低温度下进行取向,从而实现生产的优化和能源的节约。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1是本发明工艺流程图;
图2是本发明实施例1中不同温度下测得的拉伸曲线图;
图3是本发明实施例2中不同温度下测得的拉伸曲线图;
图4是本发明实施例3中不同温度下测得的拉伸曲线图;
图5是本发明对照例1中不同温度下测得的拉伸曲线图;
图6是本发明对照例2中不同温度下测得的拉伸曲线图;
图7是本发明对照例3中不同温度下测得的拉伸曲线图。
具体实施方式
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明:
为了从温度控制上降低生产难度和节约能源,本发明申请人通过研究一种取向管材的混配料的专用配方,在配方中添加了PVC-CPP-PAM加工助剂。其作用原理是聚氯乙烯因带有体积较大侧基,分子难以密切堆砌而称非晶态。PVC-CPP-PAM加工助剂中酰胺键分子间有较强的氢键,使聚氯乙烯分子中的主链中价键能够在较低温度下扭转,从而达到一定的结晶度,这个结晶温度也就是玻璃化转变温度。
一种取向管材的混配料,包括以下原料组分和质量份:
聚氯乙烯(PVC)树脂 100份;
稳定剂 1.0-2.0份;
添加剂 2.0-10份;
聚乙烯蜡 1.0-1.5份;
抗氧化剂 0.01-0.02份;
氧化聚乙烯蜡 0.5-1.0份;
着色剂 0.5份;
PVC-CPP-PAM加工助剂 15-17份。
需要说明的是,聚氯乙烯(PVC)树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100左右;聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡,分子量在1500-2500之间;添加剂中的碳酸钙为纳米级碳酸钙;稳定剂为混合型稳定剂(钙锌和有机锡按照2:7比例复合)。
进一步的,PVC-CPP-PAM 加工助剂的制备工艺:
(1)原料按照如下质量分数量称取:
聚氯乙烯100份;氯化聚丙烯(含氯量30%-40%)30份;聚丙烯酰胺40份;
(2)原料预处理:分别将聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺粉末进行研磨、过筛、烘干等操作。
(3)制备:将预处理好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺计量后加入反应釜,反应釜内反应温度为100℃-110℃,搅拌速度为2800r/min-3000r/min,釜内压强为2MPa-3MPa,15min后待原料混合均匀,加入引发剂,反应时间为3h,待反应完成冷却造粒得到PVC-CPP-PAM加工助剂母料。
需要说明的是:聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺的反应为非均相,引发剂可选用钛系化合物,比如低价钛的氯化物等。
氯化聚丙烯(CPP)具有很好的粘结力,可以促进了聚丙烯酰胺(PAM)的附着力,更利于PVC-CPP-PAM加工助剂的稳定性。
如图1所示,一种取向管材的混配料的制备方法,包括以下步聚:
步骤1,按照取向管材的混配料的原料组分和质量份把各原料组分准确计量;
步骤2,将计量好的聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混料机组的混料仓内,待料温达到55℃,快速提升搅拌速度至1500r/min,搅拌时间不少于5min,使聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到100℃-110℃,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于5min,保证稳定剂被充分吸收。而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于10min。
步骤4,将步骤3混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至45℃-50℃时加入计量好的添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至800r/min-1000r/min,搅拌时间不少于5min,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐备用。
对步骤4制备得到的混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间,对应的取向温度则应在65℃-85℃之间。处于取向温度条件下的拉伸强度较低,利于材料的拉伸取向;低于取向温度条件下的拉伸强度较高,利于管材承受设备的挤压和拉伸而不受损,最终使混配料能够满足产品要求。
实施例1
一种取向管材的混配料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按照取向管材的混配料的原料组分和质量份把各原料组分准确计量;
聚氯乙烯(PVC)树脂100份;稳定剂1.0份;添加剂2.0份;聚乙烯蜡1.0份;抗氧化剂0.01份;氧化聚乙烯蜡0.5份;着色剂0.5份;PVC-CPP-PAM加工助剂15份。
所述聚氯乙烯树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100左右;
所述聚乙烯蜡为低分子量,分子量在1500-2500之间;
所述添加剂中的碳酸钙为纳米级碳酸钙;
所述稳定剂为混合型稳定剂;所述混合型稳定剂为钙锌和有机锡按照2:7比例复合。
步骤2,将计量好的聚氯乙烯将聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混料机组的混料仓内,待料温达到55℃,快速提升搅拌速度至1500r/min,搅拌时间不少于5min,使聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到100℃,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于5min,保证稳定剂被充分吸收。而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于10min。
步骤4,将步骤3混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至45℃时加入计量好的添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至800r/min,搅拌时间不少于5min,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐内备用。
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对混配料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度,如表1所示。
表1 实施例1制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 42.45 | 38.96 | 30.78 | 25.48 | 10.26 | 6.41 | 3.41 | 2.25 | 1.87 | 1.44 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图2所示;
由表1和图2可知,本实施例制备的混配料可以符合现有产品的要求。
实施例2
一种取向管材的混配料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按照取向管材的混配料的原料组分和质量份把各原料组分准确计量;
聚氯乙烯(PVC)树脂100份;稳定剂1.5份;添加剂6.0份;聚乙烯蜡1.25份;抗氧化剂 0.015份;氧化聚乙烯蜡0.75份;着色剂0.5份;PVC-CPP-PAM加工助剂16份。
所述聚氯乙烯树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100左右;
所述聚乙烯蜡为低分子量,分子量在1500-2500之间;
所述添加剂中的碳酸钙为纳米级碳酸钙;
所述稳定剂为混合型稳定剂;所述混合型稳定剂为钙锌和有机锡按照2:7比例复合。
步骤2,将计量好的聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混
料机组的混料仓内,待料温达到55℃,快速提升搅拌速度至1500r/min,搅拌时间不少于5min,使聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到105℃,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于5min,保证稳定剂被充分吸收。而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于10min。
步骤4,将步骤3混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至48℃时加入计量好的添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至900r/min,搅拌时间不少于5min,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐内备用。
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对混配料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度,如表2所示。
表2 实施例2制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 42.24 | 38.77 | 30.63 | 25.36 | 10.21 | 6.38 | 3.39 | 2.24 | 1.86 | 1.43 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图3所示;
由表2和图3可知,本实施例制备的混配料可以符合现有产品的要求。
实施例3
一种取向管材的混配料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按照取向管材的混配料的原料组分和质量份把各原料组分准确计量;
聚氯乙烯(PVC)树脂100份;稳定剂2.0份;添加剂10份;聚乙烯蜡1.5份;抗氧化剂0.02份;氧化聚乙烯蜡1.0份;着色剂0.5份;PVC-CPP-PAM加工助剂17份。
所述聚氯乙烯树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100左右;
所述聚乙烯蜡为低分子量,分子量在1500-2500之间;
所述添加剂中的碳酸钙为纳米级;
所述稳定剂为混合型稳定剂;所述混合型稳定剂为钙锌稳定剂和有机锡按照2:7比例复合。
步骤2,将计量好的聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混
料机组的混料仓内,待料温达到55℃,快速提升搅拌速度至1500r/min,搅拌时间不少于5min,使聚氯乙烯(PVC)树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到110℃,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于5min,保证稳定剂被充分吸收。而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度1500r/min,搅拌时间不少于10min。
步骤4,将步骤3混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至50℃时加入计量好的添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至1000r/min,搅拌时间不少于5min,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐内备用。
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对混配料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度,如表3所示。
表3 实施例3制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 41.80 | 37.99 | 30.02 | 24.85 | 10.01 | 6.25 | 3.32 | 2.19 | 1.82 | 1.40 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图4所示;
由表3和图4可知,本实施例制备的混配料可以符合现有产品的要求。
对照例1
本对照例与实施例1的区别是加入PVC-CPP-PAM加工助剂为8份,其他原料成分及制备方法均与实施例1相同。
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在75℃-80℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对混配料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度;如表4所示:
表4 对照例1制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 42.18 | 38.65 | 36.73 | 34.58 | 29.97 | 25.47 | 10.32 | 6.56 | 4.75 | 3.22 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图5所示;
由表4和图5可知,本对照例制备的混配料可以符合现有产品的要求,但其玻璃化转变温度未能有明显改变。
对照例2
本对照例与实施例2的区别是加入PVC-CPP-PAM加工助剂为24份,其他均与原料成分及制备方法均与实施例2相同。
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在50℃-55℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对材料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度,如表5所示。
表5 对照例2制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 32.45 | 30.26 | 25.13 | 20.06 | 7.12 | 4.43 | 2.36 | 1.57 | 1.33 | 1.02 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图6所示。
由表5和图6可知,本对照例制备的混配料虽说玻璃化转变温度有明显改变,但不符合现有产品的要求。
对照例3
按照现有技术的配方的要求把取向管材的混配料的各原料组分准确计量、混合;现有技术配方如下:
聚氯乙烯(PVC)树脂100份;稳定剂2.0份;添加剂10份;聚乙烯蜡1.5份;抗氧化剂0.02份;氧化聚乙烯蜡1.0份;着色剂0.5份。
取向管材的混配料现有技术配方的混料步骤如下:
(1)启动混料机热混机组的搅拌,搅拌速度800r/min,将计量完成的聚氯乙烯(PVC)树脂和其他组分依次加入混料机组的混料仓内,待所有原料加入混料机后,快速提升搅拌速度至1500r/min,搅拌时间不少于15min,使聚氯乙烯(PVC)树脂和其他组分能够充分混合;
(2)将混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,搅拌时间不少于3min,待混配料温度达到50℃后,将混合均匀的混配料输入到储料罐备用;
试验:将制备得到的混配料进行玻璃化转变温度和拉伸强度测试。
采用差示扫描量热法(DSC)对所得混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在80℃-85℃之间。
在不同温度(20℃-110℃,间隔10℃)下,根据GB/T8802.2-2003标准,拉伸速度5mm/min的试验条件对混配料料进行拉伸测试,获得不同温度下混配料的拉伸强度,如表6所示。
表6 对照例3制备得到的混配料在不同温度下测得的拉伸强度表
温度℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
拉伸强度(MPa) | 42.23 | 39.86 | 37.55 | 35.26 | 33.57 | 29.79 | 25.21 | 10.75 | 5.86 | 3.37 |
不同温度下测得的拉伸曲线如图7所示。
为了更清楚的体现本发明产生的技术效果,将各实施例及各对照例的玻璃化转变温度及拉伸强度试验数据汇总如表7和表8所示。
表7 实施例1-3和对照例1-3的玻璃化转变温度汇总表
实施例 | 玻璃化转变温度 | 对照例 | 玻璃化转变温度 |
实施例1 | 55℃-60℃ | 对照例1 | 75℃-80℃ |
实施例2 | 55℃-60℃ | 对照例2 | 50℃-55℃ |
实施例3 | 55℃-60℃ | 对照例3 | 80℃-85℃ |
表8 实施例1-3和对照例1-3的不同温度下测得的拉伸强度汇总表
由表7和表8可知,本发明在原取向管材混配料原料中加入15-17份的PVC-CPP-PAM加工助剂后并经本发明的制备方法制备得到的混配料,玻璃化转变温度较原80℃-85℃均降到了55℃-60℃,同时通过拉伸强度的试验表明所制备的混配料可以符合现有产品的要求;而加入少量的PVC-CPP-PAM加工助剂后(对照例1),虽也经本发明的制备方法制备得到的混配料的玻璃化转变温度改变不明显;加入大量的PVC-CPP-PAM加工助剂后(对照例2),虽也经本发明的制备方法制备得到的混配料的玻璃化转变温度改变较明显,但拉伸强度的试验表明不符合现有产品的要求。
需要说明的是:本发明中测试拉伸强度的温度,对应的是试验温度。对制备得到的混配料进行测试拉伸性能之前,先用玻璃化转变温度进行筛选,符合要求的才去进行测试拉伸性能。加了PVC-CPP-PAM加工助剂的,玻璃化转变温度都会降低,不同配方的料,进行不同温度(注意这是试验温度)拉伸性能试验,再根据试验数据,结合需求(就是确定取向温度),进行选优。
另,本发明中的质量份、温度、转速等参数的取值范围,均能实现本发明,在此不一一列举。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种取向管材的混配料,其特征在于:包括以下原料组分及质量份:
聚氯乙烯树脂100份;所述聚氯乙烯树脂为SG-5型PVC树脂,聚合度为1100;
稳定剂1.0-2.0份;所述稳定剂为混合型稳定剂;
添加剂2.0-10份;所述添加剂为纳米级碳酸钙;
聚乙烯蜡1.0-1.5份;所述聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡,分子量在1500-2500之间;
抗氧化剂0.01-0.02份;
氧化聚乙烯蜡0.5-1.0份;
着色剂0.5份;
PVC-CPP-PAM加工助剂15-17份;
所述PVC-CPP-PAM加工助剂的原料包括:聚氯乙烯100份;氯化聚丙烯30份;聚丙烯酰胺40份;所述氯化聚丙烯含氯量为30%-40%。
2.根据权利要求1所述的一种取向管材的混配料,其特征在于:所述PVC-CPP-PAM加工助剂的制备工艺如下:
(1)将原料按照质量分数量称取;
(2)分别将聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺粉末进行研磨、过筛并烘干;
(3)将预处理好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺计量后加入反应釜,反应釜内反应温度为100℃-110℃,搅拌速度为2800r/min-3000r/min,釜内压强为2MPa-3MPa,15min后待原料混合均匀,加入引发剂,反应时间为3h,待反应完成冷却造粒得到PVC-CPP-PAM加工助剂母料。
3.根据权利要求2所述的一种取向管材的混配料,其特征在于:聚氯乙烯、氯化聚丙烯和聚丙烯酰胺的反应为非均相,所述引发剂选用钛系化合物。
4.根据权利要求1所述的一种取向管材的混配料,其特征在于:所述混合型稳定剂为钙锌和有机锡按照2:7比例复合。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种取向管材的混配料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,按照混配料的原料组分和质量份,把各原料组分准确计量;
步骤2,将计量好的聚氯乙烯树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂加入混料机组的混料仓内,待料温达到第一预设温度T1时,快速提升搅拌速度至第一搅拌速度v1;搅拌时间不少于第一搅拌时间t1,使聚氯乙烯树脂和PVC-CPP-PAM加工助剂能够充分混合;
步骤3,将计量好的稳定剂和抗氧化剂加入混料仓内进行热混,混合搅拌料温达到第二预设温度T2,搅拌速度为第二搅拌速度v2,搅拌时间不少于第二搅拌时间t2,保证稳定剂被充分吸收,而后加入计量好的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,温度不变,搅拌速度不变,搅拌时间不少于第三搅拌时间t3;
步骤4,将步骤3中混合均匀的混配料输入冷搅拌机内进行冷却,待温度降至第三预设温度T3时加入添加剂和着色剂,搅拌机转速提升至第三搅拌速度v3;搅拌时间不少于第四搅拌时间t4,最后将混合均匀的混配料输入到储料罐内备用。
6.根据权利要求5所述的一种取向管材的混配料的制备方法,其特征在于:步骤2中,第一预设温度T1为55℃;第一搅拌速度v1为1500r/min;第一搅拌时间t1为5min。
7.根据权利要求5所述的一种取向管材的混配料的制备方法,其特征在于:步骤3中,第二预设温度T2为100℃-110℃;第二搅拌速度v2为1500r/min;第二搅拌时间t2为5min;第三搅拌时间t3为10min。
8.根据权利要求5所述的一种取向管材的混配料的制备方法,其特征在于:步骤4中,第三预设温度T3为45℃-50℃;第三搅拌速度v3为800r/min-1000r/min;第四搅拌时间t4为5min。
9.根据权利要求5所述的一种取向管材的混配料的制备方法,其特征在于:对步骤4制备得到的混配料进行玻璃化转变温度测试,得到其玻璃化转变温度在55℃-60℃之间,对应的取向温度在65℃-85℃之间。
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EP0708143A1 (en) * | 1994-09-12 | 1996-04-24 | Sekisui America Corporation | Polyvinyl chloride based resin composition and products derived therefrom |
CN103304914A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-09-18 | 杭州联通管业有限公司 | 超强超韧耐高温聚氯乙烯管材及其制备工艺 |
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