一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材及其制备工艺

摘要

本发明公开了一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材，所述管材原料如下：PVC树脂60‑100份、碳纤维材料4‑7份、氧化锌2‑7份、有机锡稳定剂1‑3份、润滑剂2‑8份、PE蜡1‑3份、抗氧化剂4‑8份、着色剂1‑2份。本发明通过增加碳纤维材料和亚磷酸脂能够对管材进行增强和提升抗氧化性能，而且增加的碳纤维材料相较于以往的钙石粉，强度更高，而且管材质量更轻，从而适合推广与应用，同时在设备的过程中，通过真空设备进行冷却，已该种方式进行冷却，冷却效果更加，提升了效率，同时使得管材在成型后合格率以及品质都得到显著提升。

说明书

技术领域

本发明涉及PVC管材技术领域，具体为一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材及其制备工艺。

背景技术

PVC管材，主要成份为聚氯乙烯，加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性的一种材料。这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。

它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅1995年一年，PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万吨。在德国，PVC 的生产量和消费量平均为一百四十万吨。

现有的PVC管材在加工制作的过程中，大多都是通过将 PVC树脂和其他辅料进行混合，然后进行炼制，加工制得，其中现有的PVC管材在加工的过程中，会添加钙石粉进行增加管材的强度，但是现有的管材在添加了钙石粉进行增强后，强度一半，而且导致管材重量较重，同时抗氧化性能一般，因此，我们提出一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材及其制备工艺，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材，所述管材原料如下：

PVC树脂60-100份、碳纤维材料4-7份、氧化锌2-7 份、有机锡稳定剂1-3份、润滑剂2-8份、PE蜡1-3份、抗氧化剂4-8份、着色剂1-2份。

作为本发明的一种优选实施方式，所述抗氧化剂为亚磷酸酯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述碳纤维材料为改性碳纤维材料，通过改性剂对弹性材料进行改性后制得。

作为本发明的一种优选实施方式，所述最佳配方如下： PVC树脂75份、碳纤维材料4份、氧化锌4份、有机锡稳定剂2份、润滑剂6份、PE蜡2份、抗氧化剂5份、着色剂2份。

本发明还涉及一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材制备工艺，所述工艺步骤如下：

步骤一：将PVC树脂、碳纤维材料、氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂、着色剂加入到混炼机中进行混炼；

步骤二：将混炼得到的物料导入挤出机中进行挤出，通过挤出机挤出管将物料进出成型；

步骤三：通过牵引设备进行牵引，牵引设备给予挤出的管材一定的牵引力，将挤出的物料进行牵引；

步骤四：将挤出的成型的料在牵引设备牵引的情况下经过真空定型装置，通过真空冷却的方式进行冷却，使得冷却固化。

其中，所述混料机的温度为100-120℃，所述步骤一中投料顺序为先加入PVC树脂进行混合搅拌，然后再依次加入氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂，然后再加入碳纤维材料和着色剂，所述挤出机的分段温度分别为送料段100-140℃、塑化段170-190℃、熔炼段160-180℃，所述挤出机的螺杆转速为20一30r/min，所述真空设备内条件为真空度20.0-53.3kPa，水温15-259℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过增加碳纤维材料和亚磷酸脂能够对管材进行增强和提升抗氧化性能，而且增加的碳纤维材料相较于以往的钙石粉，强度更高，而且管材质量更轻，从而适合推广与应用，同时在设备的过程中，通过真空设备进行冷却，已该种方式进行冷却，冷却效果更加，提升了效率，同时使得管材在成型后合格率以及品质都得到显著提升。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供一种技术方案：一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC管材，所述管材原料如下：

PVC树脂60-100份、碳纤维材料4-7份、氧化锌2-7 份、有机锡稳定剂1-3份、润滑剂2-8份、PE蜡1-3份、抗氧化剂4-8份、着色剂1-2份。

进一步的，所述抗氧化剂为亚磷酸酯。

进一步的，所述碳纤维材料为改性碳纤维材料，通过改性剂对弹性材料进行改性后制得。

一种高分子组合物替代钙石粉制备高强度抗氧化的PVC 管材制备工艺，其特征在于：所述工艺如下：

步骤一：将PVC树脂、碳纤维材料、氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂、着色剂加入到混炼机中进行混炼；

步骤二：将混炼得到的物料导入挤出机中进行挤出，通过挤出机挤出管将物料进出成型；

步骤三：通过牵引设备进行牵引，牵引设备给予挤出的管材一定的牵引力，将挤出的物料进行牵引；

步骤四：将挤出的成型的料在牵引设备牵引的情况下经过真空定型装置，通过真空冷却的方式进行冷却，使得冷却固化。

其中，所述混料机的温度为100-120℃，所述步骤一中投料顺序为先加入PVC树脂进行混合搅拌，然后再依次加入氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂，然后再加入碳纤维材料和着色剂，所述挤出机的分段温度分别为送料段100-140℃、塑化段170-190℃、熔炼段160-180℃，所述挤出机的螺杆转速为20一30r/min，所述真空设备内条件为真空度20.0-53.3kPa，水温15-259℃。

实施例一

所述最佳配方如下：PVC树脂75份、碳纤维材料4份、氧化锌4份、有机锡稳定剂2份、润滑剂6份、PE蜡2份、亚磷酸酯5份、着色剂2份；

步骤一：将PVC树脂、碳纤维材料、氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、亚磷酸酯、着色剂加入到混炼机中进行混炼，投料顺序为先加入PVC树脂进行混合搅拌，然后再依次加入氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂，然后再加入碳纤维材料和着色剂，混料机的温度为 100-120℃；

步骤二：将混炼得到的物料导入挤出机中进行挤出，通过挤出机挤出管将物料进出成型，挤出机的分段温度分别为送料段100-140℃、塑化段170-190℃、熔炼段160-180℃，挤出机的螺杆转速为20一30r/min；

步骤三：通过牵引设备进行牵引，牵引设备给予挤出的管材一定的牵引力，将挤出的物料进行牵引；

步骤四：将挤出的成型的料在牵引设备牵引的情况下经过真空定型装置，通过真空冷却的方式进行冷却，使得冷却固化，真空度20.0-53.3kPa，水温15-259℃。

实施例二

所述最佳配方如下：PVC树脂73份、碳纤维材料5份、氧化锌4份、有机锡稳定剂2份、润滑剂6份、PE蜡2份、亚磷酸酯6份、着色剂2份；

步骤一：将PVC树脂、碳纤维材料、氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、亚磷酸酯、着色剂加入到混炼机中进行混炼，投料顺序为先加入PVC树脂进行混合搅拌，然后再依次加入氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂，然后再加入碳纤维材料和着色剂，混料机的温度为 100-120℃；

步骤二：将混炼得到的物料导入挤出机中进行挤出，通过挤出机挤出管将物料进出成型，挤出机的分段温度分别为送料段100-140℃、塑化段170-190℃、熔炼段160-180℃，挤出机的螺杆转速为20一30r/min；

步骤三：通过牵引设备进行牵引，牵引设备给予挤出的管材一定的牵引力，将挤出的物料进行牵引；

步骤四：将挤出的成型的料在牵引设备牵引的情况下经过真空定型装置，通过真空冷却的方式进行冷却，使得冷却固化，真空度20.0-53.3kPa，水温15-259℃。

实施例三

所述最佳配方如下：PVC树脂69份、碳纤维材料7份、氧化锌4份、有机锡稳定剂2份、润滑剂6份、PE蜡2份、亚磷酸酯8份、着色剂2份；

步骤一：将PVC树脂、碳纤维材料、氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、亚磷酸酯、着色剂加入到混炼机中进行混炼，投料顺序为先加入PVC树脂进行混合搅拌，然后再依次加入氧化锌、有机锡稳定剂、润滑剂、PE蜡、抗氧化剂，然后再加入碳纤维材料和着色剂，混料机的温度为 100-120℃；

步骤二：将混炼得到的物料导入挤出机中进行挤出，通过挤出机挤出管将物料进出成型，挤出机的分段温度分别为送料段100-140℃、塑化段170-190℃、熔炼段160-180℃，挤出机的螺杆转速为20一30r/min；

步骤三：通过牵引设备进行牵引，牵引设备给予挤出的管材一定的牵引力，将挤出的物料进行牵引；

步骤四：将挤出的成型的料在牵引设备牵引的情况下经过真空定型装置，通过真空冷却的方式进行冷却，使得冷却固化，真空度20.0-53.3kPa，水温15-259℃。

综上述，将三组实施例所得的管材进行强度以及抗氧化性能测试，将三组数据进行对比可得实施例一为最佳实施例，本发明通过增加碳纤维材料和亚磷酸脂能够对管材进行增强和提升抗氧化性能，而且增加的碳纤维材料相较于以往的钙石粉，强度更高，而且管材质量更轻，从而适合推广与应用，同时在设备的过程中，通过真空设备进行冷却，已该种方式进行冷却，冷却效果更加，提升了效率，同时使得管材在成型后合格率以及品质都得到显著提升。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。