[发明专利]纳米材料改性PVC输水软管

说明书

技术领域

本发明涉及农用输水软管，尤其是纳米材料改性PVC输水软管。

背景技术

我国是一个水资源严重短缺的国家，为解决我国水资源危机，认真搞好农业节水，大力发展节水灌溉，形成节水型社会，已成为我国的一项基本国策。目前，我国在大力推广节水灌溉过程中，作为滴灌系统中的重要输水管路经常暴露于地表，长时间遭受太阳的暴晒，它要求输水管耐爆破压力及韧性较高，而且要便于安装。以往，输水管的类型主要有钢管、白布管、聚氯乙稀(PVC)硬管和聚乙烯(PE)管。但是，钢管易腐蚀，不易弯曲，安装不便，制造成本高。白布管潮湿，易腐烂，不能防止水份渗出，制造成本高。PVC材质的输水管为硬管，管子僵硬，脆性大，不易弯曲，运输和安装不便。PE材质的输水软管拉伸强度和爆破压力较低，必须依靠增加厚度来提高性能，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述输水管的缺陷，通过采用PVC树脂为主要原料，加入纳米材料和相应改性助剂，对其进行改性，从而提供一种成本低、持久性流量均匀、性能优良的纳米材料改性PVC输水软管。

一种纳米材料改性PVC输水软管，其特别之处在于：构成纳米材料改性PVC输水软管的原料中包含下述重量份数的原料：

PVC树脂    100         重量份

增塑剂     15～40      重量份

润滑剂     0.2～1.5    重量份

加工助剂   0.5～3      重量份

热稳定剂   1～3        重量份

偶联剂     0.1～0.8    重量份

纳米碳酸钙 5～20       重量份

炭黑       0.5～1.5    重量份

上述的纳米材料改性PVC输水软管，其组分的优化方案为：

PVC树脂   100          重量份

增塑剂    20～30       重量份

润滑剂    0.5～1       重量份

加工助剂  1～2         重量份

热稳定剂  1.5～2.5     重量份

偶联剂    0.3～0.8     重量份

纳米碳酸钙10～20       重量份

炭黑      0.8～1.5     重量份

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的PVC树脂K值为69～71mL/g，使用的PVC树脂为PVC-SG2型、PVC-SG3型或PVC-SG4型的一种或几种的混合物。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的增塑剂是一种能增加聚合物树脂的可塑性，赋予制品柔软性的助剂，为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的润滑剂为硬脂酸、石蜡、氯化石蜡或氧化聚乙烯蜡(OPE)的一种或几种的混合物。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的加工助剂，是一种能促进PVC熔融塑化的助剂，为丙烯酸脂类聚合物，或丙烯酸脂类与苯乙烯的共聚物。选用ACR-301或ACR-401。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的热稳定剂是一种热稳定性好，具有长期热稳定性的有机锡类热稳定剂，为二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)或二月桂酸二正丁基锡(DBTL)。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的偶联剂是一种能促进PVC无机填料表面改性的助剂，为铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的纳米碳酸钙(CaCO₃)为超细CaCO₃或超微细CaCO₃。

上述纳米材料改性PVC输水软管，其使用的炭黑为高色素炭黑、中色素炭黑或普通色素炭黑。

本发明的制备方法：对纳米CaCO₃进行干燥和表面处理，将处理好的纳米CaCO₃同PVC树脂按一定比例混合，加入相应的改性助剂进行混配后熔融，造粒，再经挤出机按照一定的工艺温度挤出后，真空定径，最后冷却、牵引、收卷制备成纳米材料改性PVC输水软管。