一种高韧性PVC管配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种PVC管配方，具体涉及一种提高韧性的PVC管配方及其制备方法。

背景技术

PVC管是一种广泛使用的管材，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。然而，由于PVC的本身硬度较高，加之其分子结构的特殊性，使得PVC管在使用过程中容易出现开裂、断裂等问题，降低了其使用寿命和安全性。

因此，需要开发一种新型的高韧性PVC管配方，以提高其抗拉强度和韧性，延长其使用寿命。

在现有技术中，有一些技术在改善PVC管的性能。例如在申请号为CN201820239841.1的一种耐压韧性好的PVC管材，在PVC管材主体内部设置有管材内通孔，且管材内通孔外部连接有连接热熔胶，连接热熔胶外部安装有韧性增强层，且韧性增强层内部连接有PVC管材主体；该耐压韧性好的PVC管材能够增加自身的抗压强度，以提高自身的耐压效果，然而其侧重于物理结构性能的改善，没有从PVC管的内部成分上进行改良。

另外，在申请号CN202011062005.9的一种高韧性PVC管材的中国专利中提供了一种高韧性PVC管材，其包括以下重量份的原料：改性PVC树脂粉末100-200份、甜菜碱2-4份、石蜡1-3份、热稳定剂6-10份、凹凸棒土2-4份、轻质碳酸钙6-8份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1-2份、邻苯二甲酸二异丁酯1-3份、甘油三醋酸酯0.5-0.7份、硫化锌1-3份和甲基三乙氧基硅烷0.2-0.4份。然而，这种组分的改进，在保证了PVC管高韧性的前提下，增强了PVC管的热稳定性；然而，这种技术侧重于增强热稳定性，而对于韧性方面则保持了现有的性能，即韧性改良非常有限。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种提高PVC管的韧性的改进技术，特别是对于屈服强度和弹性模量进行技术改进。

本发明提供的一种高韧性PVC管配方，其包括PVC树脂、聚乙烯醇水凝胶、填料、助剂和交联剂；其中，

PVC树脂为100重量份；

聚乙烯醇水凝胶为20-30重量份；

填料为30-60重量份，填料为如下物料中的至少一种：硅酸钙、碳酸钙、氧化镁；

助剂为5-10重量份，助剂为如下物料中的至少一种：增塑剂、稳定剂、润滑剂、防老剂；

交联剂为0.1-0.5重量份。

优选地，聚乙烯醇水凝胶的分子量为5万至15万。

优选地，交联剂为过氧化二异丙苯或者过氧化苯甲酰或者二叔丁基过氧化物。

本发明提供的高韧性PVC管配方的制备方法，其包括下面的步骤：将填料、PVC树脂和聚乙烯醇水凝胶混合，加入助剂和交联剂，经过混合、造粒、挤出、定径、冷却、切割工艺，制成高韧性PVC管。

本发明的有益效果为：本发明的高韧性PVC管配方在填料、助剂和交联剂的协同作用下，提高了PVC管的韧性和抗拉强度，延长了其使用寿命。本发明的高韧性PVC管配方在加工过程中容易实现，成本较低，适用于工业化生产。

具体实施方式

第一实施例：

本发明提供的一种高韧性PVC管配方，其包括PVC树脂、聚乙烯醇水凝胶、填料、助剂和交联剂；其中，

PVC树脂为100重量份；

聚乙烯醇水凝胶为20-30重量份；

填料为30-60重量份，填料为如下物料中的至少一种：硅酸钙、碳酸钙、氧化镁；

助剂为5-10重量份，助剂为如下物料中的至少一种：增塑剂、稳定剂、润滑剂、防老剂；

交联剂为0.1-0.5重量份。交联剂为过氧化二异丙苯或者过氧化苯甲酰或者二叔丁基过氧化物。

本发明提供的高韧性PVC管配方的制备方法，其包括下面的步骤：将填料、PVC树脂和聚乙烯醇水凝胶混合，加入助剂和交联剂，经过混合、造粒、挤出、定径、冷却、切割工艺，制成高韧性PVC管。

表格中，增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，稳定剂为硬脂酸钙，增塑剂或者稳定剂替换为其它现有试剂的时候，检测结果没有明显差异。交联剂为过氧化二异丙苯。以上组分用量均为重量份。

从上面的表格看出，通过加入聚乙烯醇水凝胶，使得产品的韧性，特别是屈服强度和弹性模量的参数性能得到了明显提高。相比而言，在没有加入聚乙烯醇水凝胶的对比例2中，则屈服强度和弹性模量的参数性能较低。这是因为聚乙烯醇水凝胶的韧性改善功能，通过这种成分的加入而明显提高了其韧性。另外通过实验重量比例的调节，发现聚乙烯醇水凝胶的加入在20-30重量份的时候较好，过少或者过多则均使得性能下降。

本发明的有益效果为：本发明的高韧性PVC管配方在填料、助剂和交联剂的协同作用下，提高了PVC管的韧性和抗拉强度，延长了其使用寿命。本发明的高韧性PVC管配方在加工过程中容易实现，成本较低，适用于工业化生产。

增塑剂具体可以选用如下物质：邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)。稳定剂选用如下物质：硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌、以及环氧大豆油、紫外线吸收剂。

润滑剂选用如下物质：脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类、有机硅化合物。

防老剂选用如下物质：酮胺防老剂、N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺或者对苯二胺。