[发明专利]高抗冲供水管件粒料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法，具体涉及一种高抗冲供水管件粒料及其制备方法。

背景技术

目前最常用的塑料供水管件为UPVC（或称PVC-U）管，它具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、施工安装方便、维护能耗低的优点，并且价格较低。但是存在脆性大，抗冲击性差的缺点，不适宜在冬天或低温下施工，影响PVC-U管材的推广使用。

中国专利文献CN1624040A公开了一种给水用UPVC管件粒料及其制备方法，包括PVC树脂、热稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂以及着色剂。

中国专利文献CN15559781A公开了一种建筑给水用硬质聚氯乙烯管件及其制造方法，其包括聚氯乙烯树脂、稳定剂、润滑剂、丙烯酸酯树脂以及纳米材料。

目前提高UPVC管的抗冲性能的主要方法是采用高分子增韧剂或者无机纳米材料改性。常用的增韧剂有氯化聚乙烯（CPE）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。但是这些单独改性的方法对抗冲性能提高不明显，抗冲击强度（缺口）一般也只能达到4～8 kJ/m²。

而目前通过对PVC的改性，生产出高抗冲击PVC-M管道，而且得到普遍使用。如英国、澳大利亚、巴西、南非等国家都采用了高抗冲击PVC-M管道。

中国专利文献CN101508813A（申请号为200910300939.9）公开了一种PVC-M供水管件专用料及其制备方法，该专用料包括PVC树脂75份、增韧剂2.7～8.5份、热稳定剂1.6～2.8份、润滑剂1.2～2.8份、填充剂3～10份、加工助剂1.2～4.3份。由于该配方采用的热稳定剂为单一的有机锡稳定剂，一方面这样会使得PVC熔体的粘度增大，从而导致熔体流动性较差，使得PVC注塑成型加工困难，而且影响注塑制品表面的光泽度，另一方面单独使用有机锡稳定剂还增加了生产成本。

另外，该配方中的填充剂为经硅胶偶联剂处理的碳酸钙，一方面本领域公知的硅胶为硅酸的水凝剂，为无机物，不可能作为偶联剂，也与说明书中所描述的“分子量在5000左右，分子一端含有极性基团”相矛盾。虽然说明书中记载了“硅胶偶联剂分子一端含有极性基团，但“硅胶偶联剂”不是本领域公知的材料，仍然不清楚其所述的极性基团为何种基团，不清楚极性基团是如何改性硅胶而制得硅胶偶联剂的，从而无法判断其结构和组成。可见，说明书中没有记载硅胶偶联剂的组成、结构、制备方法和来源等，本领域技术人员无法确定其为何种物质（摘自该发明专利申请的第三次审查意见通知书原文）。另一方面，即便该硅胶偶联剂能起到偶联剂的作用，但其重量占碳酸钙重量高达7%～15%，既增加了生产成本，而且过多的偶联剂也会破坏PVC熔体的流动性，从而增加注塑成成型加工的难度。

发明内容

本发明的目的是克服上述问题，提供一种热稳定性好、成本低、易注塑成型加工的高抗冲供水管件粒料及其制备方法。由该粒料生产的供水管件具有较高的抗冲击强度和维卡热变形温度。

实现本发明一种目的的技术方案是：一种高抗冲供水管件粒料，是由PVC树脂和共混在该PVC树脂中的添加剂所组成的共混体系；所述的添加剂包括增韧剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、加工助剂和钛白粉；上述稳定剂有两种，它们是有机锡稳定剂和环氧大豆油，并在共混体系中形成复合稳定剂体系；上述各成分以重量计的含量如下：

PVC树脂100份、增韧剂3.5～11份、两种稳定剂的全体2～4份、润滑剂1.5～3.5份、填充剂4～12份、加工助剂1.5～6份、钛白粉0～0.5份。

所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，或者为氯化聚乙烯。

所述两种稳定剂中的有机锡稳定剂与环氧大豆油的重量比为1∶1～6∶1。

所述润滑剂为硬脂酸或聚乙烯蜡。 

所述填充剂为改性微米级碳酸钙，该改性微米级碳酸钙来源于经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙，经过硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙中的微米级碳酸钙与硅烷偶联剂的重量比为100∶1～100∶3。

所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物，也即ACR树脂。

所述有机锡稳定剂为甲基硫醇锡或有机锡热稳定剂。

所述的硅烷偶联剂为液态物质，是基本结构为Y-Si-(OR)₃的有机大分子化合物，其中的OR基团是烷氧基，Y基团是有机官能基团，所述有机官能基团为氨基、或者甲基丙酰氧基、或者乙烯基；所述的微米级碳酸钙是指平均粒径为5～100微米的轻质碳酸钙。