[发明专利]一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料

说明书

本发明涉及一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，属于高分子材料技术领域。为了解决现有的刚性和韧性方面的不足，提供一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，该复合材料包括聚氯乙烯树脂：100；热稳定剂：2.0～8.0；润滑剂：0.1～7.0；加工改性剂：0.1～5；复合增韧剂：8～50；复合增韧剂主要由弹性聚合物、分散剂和纳米蒙脱土复配合成的母料，且弹性聚合物：分散剂：纳米蒙脱土的质量比为58～85：0.1～12：10～30。本发明通过加入复合增韧剂，并使复合增韧剂采用弹性聚合物、分散剂和纳米蒙脱土经过预先复配而成，能够起到缓冲的作用和提高相容性的效果，实现兼具高刚性强度和韧性的优点。

技术领域

本发明涉及一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚氯乙烯是目前五大通用塑料之一，聚氯乙烯管材由于其成本低廉、加工简单和施工方便而成为应用最为广泛的一种管材类型。

硬聚氯乙烯(PVC-U)加筋管是由硬聚氯乙烯为主要原料加工生产的内壁光滑，外壁带有垂直加强筋的新颖管道。其主要性能是：强度和刚度能承受地理环境下的负载能力；水力特性适合输送液体的能力；不泄露，防止对环境污染、耐磨损、便于安装，具有综合的经济性。主要用于地下排污、排水系统。由于外壁采用了工字钢原理，聚氯乙烯加筋管具有了独特的性能优势，该产品八十年代开始已在发达国家排水排污系统中得到了广泛应用，逐步取代了传统的水泥管和钢管等，成为目前世界上最先进的埋地排水、排污管材。PVC-U加筋管因材料本身的特性和管材特殊的结构具有较高的强度和刚性，但其存在易破裂、韧性差等缺点，在抗震、抗地基不均匀沉降、抗点载荷等功能方面明显不足，大大限制其应用和推广。因此，需要对PVC材料进行改性来提高材料的性能。如中国专利申请(公开号：CN105778355A)公开了一种低密度抗冲改性聚氯乙烯管材及其生产工艺，其通过以聚氯乙烯树脂为基体材料，通过加入高分子空心微珠来提高复合材料的韧性和耐低温冲击性能，然而，该高分子空心微珠在生产加工过程中成本较高，不易加工，不利于工业化生产。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，解决的问题是如何使材料兼具高刚性和韧性的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下成分的重量份：

聚氯乙烯树脂：100；热稳定剂：2.0～8.0；润滑剂：0.1～7.0；加工改性剂：0.1～5；复合增韧剂：8～50；

所述复合增韧剂主要由弹性聚合物、分散剂和纳米蒙脱土复配合成的母料，且所述复合增韧剂中弹性聚合物：分散剂：纳米蒙脱土的质量比为58～85：0.1～12：10～30。

本发明用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料，通过以聚氯乙烯树脂为主要原料，使复合增韧剂采用弹性聚合物、分散剂和纳米蒙脱土经过预先复配而成，使复合增韧剂中的分散剂能够插入到纳米蒙脱土片层之间或包覆在其表面上，能够对纳米蒙脱土进行有机改性，能够改善纳米蒙脱土的层间距，使具有很好的相容性，再使弹性体附着或包覆在纳米蒙脱土的表面或插入其片层之间，从而能够起到缓冲作用和提高相容性的效果；其中，复合增韧剂中各原料的质量比是以复合增韧剂为基准进行配比后再作为原料按比例加入；将本复合增韧剂与聚氯乙烯混合后，当受到外界作用力时，复合增韧剂中的弹性体能够通过自身形变，起到吸收大量的外界能量的作用；而纳米蒙脱土则可充当应力集中体的作用，从而引发周边的基体产生大量的微裂纹，并迫使基体发生塑性形变，吸收外界能量，使弹性体和纳米蒙脱土起到协同增韧的效果。同时使生产出PVC-M加筋管不仅满足强度和刚度的使用要求，而且大幅度提高冲击性能，赋予其出色的抗应力开裂能力、抗裂纹增长能力和抗点载荷能力，能够有效抵抗运输、安装和使用过程中对管材的外力冲击。

在上述用于高抗冲聚氯乙烯加筋管的复合材料中，作为优选，所述复合增韧剂通过以下方法预先处理得到：