[发明专利]聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材及其制备方法

权利要求书

1.聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，以重量计其组分包括：聚乙烯树脂75～150份，聚氯乙烯树脂100～150份，纳米材料10～30份，颜料0.5～5份，无铅稳定剂2～20份，加工助剂1～20份，润滑剂1～5份，抗氧剂0.5-5份，光稳定剂0.5～2份，增容剂1-25份，抗冲击改性剂1～15份，增强剂1～15份，偶联剂0.5～10份；所述的聚乙烯树脂的密度0.930～0.965g/cm³，190℃/5.0kg时的熔融指数≤0.5g/10min,屈服强24～28MPa，断裂伸长率350～450％，200℃时的氧化诱导时间30～60min；所述聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚乙烯树脂、总份数50％的偶联剂、总份数50％的增容剂、增强剂按照重量份称重后，在60～100℃搅拌5～20分钟，再冷却到30～38℃，造粒后得到备用料Ⅰ；

b、将聚氯乙烯树脂、无铅稳定剂、颜料、加工助剂、剩余的偶联剂，抗氧剂、光稳定剂、剩余的增容剂、抗冲击改性剂按照重量份称重后，在110～135℃搅拌7～30分钟，然后冷却到30～43℃，得到备用料Ⅱ；

c、将备用料Ⅰ和备用料Ⅱ混合搅拌5～15分钟，温度达到60～80℃后，再冷却到32～38℃，挤出得到聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材。

2.根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：所述的聚氯乙烯树脂的表观密度≥0.45g/cm³，粘数80～110mL/g，160℃下加热10min后白度≥74％，热稳定时间不低于4分钟，残余VCM≤1.0mg/kg，100g树脂增塑剂吸收量≥19g，聚合度为750～1100，K值60～68。

3.根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：所述的纳米材料为经过活化处理的硅灰石、碳酸钙、滑石粉、云母、硫酸钡、钛白粉或晶须中的至少一种；

所述的颜料为二氧化钛、炭黑、群青、太青蓝、红色颜料、紫色颜料、黄色颜料、灰色颜料、褐色颜料、咖啡色颜料中的至少一种；

所述的无铅稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂或稀土稳定剂中的任意一种；

所述的加工助剂为丙烯酸酯高分子共聚物、邻苯二甲酸二异辛酯或聚乙烯接枝氯化物中的至少一种；

所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的至少一种；

所述的抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂或受阻酚类抗氧剂中的至少一种；

所述的光稳定剂为二苯甲酮、苯丙三唑、水杨酸酯、二硫代氨基甲酸镍盐、硫代双酚、受阻胺或氧化锌中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：所述的增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯辐射接枝物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝物、聚丙烯-已内酯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、大分子硅烷偶联剂、大分子铝钛偶联剂、大分子钛酸酯偶联剂、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯腈接枝共聚物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸环氧酯接枝共聚物、氯化聚乙烯或顺丁烯二酸酐接枝共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：所述的抗冲击改性剂为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、丁腈橡胶或丁苯橡胶中的至少一种；

所述的增强剂为石墨烯、白炭黑、玻璃纤维、石棉、碳纤维、硼纤维、芳酰胺纤维、不锈钢纤维中的至少一种；

所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：其制备方法步骤a所述造粒的工艺参数如下：加工温度：机筒1区165～175℃，2区170～185℃，3区180～185℃，4区180～195℃；模具1区170～180℃，模具2区180～190℃，模具3区185～235℃；主机螺杆转速为5～40转/min，切刀机转速为5～150转/min。

7.根据权利要求1所述聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：其制备方法步骤c所述的挤出是采用同一模具两层共挤为一体的方法。

8.根据权利要求1所述聚乙烯和聚氯乙烯共混改性的管材，其特征在于：其制备方法步骤c所述挤出的工艺参数如下：

内壁机与外壁机机筒温度：1区170～180℃，2区180～185℃，3区180～190℃，4区185～195℃，5区190～205℃，6区200～215℃，7区200～220℃，8区200～225℃，9区210～225℃，机头205～225℃，物料200～235℃；

外壁主机螺杆转速为5～40r/min，主机电流50-200A，内壁主机转速为5～30转/min，电流为40～180A，牵引速度为0.1～5米/min。