[发明专利]一种PVC管件用纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及PVC管件材料技术领域，具体为一种PVC管件用纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

PVC(全名Polyvinylchlorid)，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性等。

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。

PVC管（UPVC管）硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。

UPVC管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬，但是由于有UPVC单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45℃的给水系统中。

目前很多PVC管件因为天气，气候，湿度等环境因素致使PVC管件的储存环境湿度大，水份渗透进管件，导致PVC管件出现老化翘曲现象，为了解决这一现象，提高PVC管件的利用率成为一个重要课题。

现有的PVC管件在柔韧性效果还欠佳，这样大大降低了产品的使用寿命。

因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。

近年来，利用纳米物质进行材料改性加工的研究越来越多，但应用于PVC管件材料方面的报道很少，因此我们可以利用纳米物质对PVC管件材料进行改性，以期获得密封性、抗老化性、抗腐蚀性、防翘曲等性能优异的PVC管件复合材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有PVC管件材料的强度低，耐磨性、防腐性和抗氧化效果差的缺陷，提供一种PVC管件用纳米复合材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分：

纳米碳酸钙45～60份、乙烯基有机硅树脂20～35份、粒径5-15μm的硝化纤维25～30份、丁醇20～30份、导电聚合物树脂10～18份、纳米膨润土6～10份、聚氯乙烯树脂5～8份、氧化铝4～8份、碳纤维3～5份、纳米银3～5份、滑石粉5～8份、石墨粉2～3份、聚四氟乙烯25～30份、聚氨酯树脂20～30份、羧甲基纤维素钠12～16份、甘油8～12份、线型酚醛树脂8～10份、亚磷酸酯3～5份、纳米钛白粉3～6份、邻羟基苯甲酸苯酯3～6份、硬脂酸2～3份、ASA树脂3～5份、聚酯1～2份、热塑性聚氨酯弹性体1～2份、松香0.5～1份。

进一步的，一种PVC管件用纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分：

纳米碳酸钙50～55份、乙烯基有机硅树脂25～30份、粒径5-15μm的硝化纤维28份、丁醇24～26份、导电聚合物树脂12～16份、纳米膨润土8份、聚氯乙烯树脂6份、氧化铝6份、碳纤维4份、纳米银4份、滑石粉6份、石墨粉2～3份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂24～26份、羧甲基纤维素钠14份、甘油10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、纳米钛白粉5份、邻羟基苯甲酸苯酯4～6份、硬脂酸2～3份、ASA树脂4份、聚酯1～2份、热塑性聚氨酯弹性体1～2份、松香0.5～1份。

优选的，所述纳米碳酸钙的粒径为30～50纳米。

优选的，所述乙烯基有机硅树脂的粒径为80～100纳米。

一种PVC管件用纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)向高速混合机中加入纳米膨润土、聚氯乙烯树脂和氧化铝、石墨粉和甘油升温至65～80℃后用超声波发生器中充分混合10～15min，再加入纳米碳酸钙、乙烯基有机硅树脂、粒径5-15μm的硝化纤维、丁醇、导电聚合物树脂、纳米银、滑石粉继续用超声波发生器中充分混合10-15min得混合物I；优选的，超声波发生器的功率为1.2KW～1.5KW，时间5～15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒；

(2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20～60min后得混合物II；优选的，砂磨至细度小于10um；

(3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10-15min后再加入混合物II，然后升温至75-80℃，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35-40℃后再加入纳米钛白粉、邻羟基苯甲酸苯酯、ASA树脂、热塑性聚氨酯弹性体和松香继续混合20-25min，即得混合物III；

(4)将混合物III经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。