[发明专利]一种环保PVC-U管材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环保PVC‑U管材及其制备方法，属于塑料管道领域。本发明环保PVC‑U管材包括以下重量份的制备原料：聚氯乙烯树脂100份；钙锌复合稳定剂2.2～4份；润滑剂0.9～3份；加工改性剂0.5～4份；抗冲击改性剂1～7份；填料0～25份；钛白粉0.1～3份。本发明通过引入新型的钙锌复合稳定剂替换铅类稳定剂、镉类稳定剂，实现了PVC‑U管材的无铅无镉环保化，使其符合欧盟RoHS对重金属含量限定的要求，还确保其物理性能满足国家标准GB/T5836.1的规定。

技术领域

本发明属于塑料管道领域，涉及一种环保PVC-U管材及其制备方法。

背景技术

PVC(聚氯乙烯)是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。其中PVC-U管材其物化性能优良，耐化学腐蚀，抗冲强度高，流体阻力小，较同口径铸铁管流量提高30％，耐老化，使用寿命长(≥50年)，质轻耐用、运输、安装方便，价格较同规格的铸铁管道低，节约建筑费的同时能有效地加快施工进度，是建筑给排水的理想材料。但由于PVC分子链的结构缺陷，对热极不稳定，在受热、高能辐射(紫外线)以及剪切的作用下易发生降解和分子链交联反应，导致加工困难，制品颜色变深，机械力学性能下降。所以加工过程中必须添加热稳定剂来抑制或者缓解加工过程中的热降解，进而保障或改善制品各项物理性能，扩大其应用范围。目前在PVC-U管材加工生产中，含铅、铅盐类复合稳定剂是最常用，较成熟的一种热稳定剂，占主导地位。然而重金属铅(Pb)、镉(Cd)类及其化合物对人体、环境有较大危害。含有(铅、隔)重金属的PVC-U制品在空气中氧、水以及氧化物的作用下会缓慢浸渍出，进而对环境造成污染。欧盟国外已对重金属在建材中使用做了限制，施行全面禁铅，绿色环保化要求。以环境友好型稳定剂替代铅、隔重金属复合稳定剂，实现PVC-U全面无铅环保化，和国际接轨是首要任务。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种无铅、无隔、环保卫生的PVC-U管材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种环保PVC-U管材，其包括以下重量份的制备原料：聚氯乙烯树脂100份；钙锌复合稳定剂2.2～4份；润滑剂0.9～3份；加工改性剂0.5～4份；抗冲击改性剂1～7份；填料0～25份；钛白粉0.1～3份。所述环保PVC-U管材通过引入新型的钙锌复合稳定剂替换铅类稳定剂、镉类稳定剂，使其无铅无镉环保化，且使其密度更低，纵向回缩率更低，拉伸屈服强度更高，维卡软化温度更高，各物理性能满足国家标准GB/T 5836.1的规定。

作为本发明环保PVC-U管材的优选实施方式，所述钙锌复合稳定剂为3.8重量份，润滑剂为1.7重量份，加工改性剂为1.4重量份，抗冲击改性剂为4.5重量份，填料为25重量份，钛白粉为2重量份。

作为本发明环保PVC-U管材的优选实施方式，所述钙锌复合稳定剂为4重量份，润滑剂为0.9重量份，加工改性剂为1.4重量份，抗冲击改性剂为4.5重量份，填料为25重量份，钛白粉为2重量份。

作为本发明环保PVC-U管材的优选实施方式，所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度为700～1500，内蒙古乌海化工股份有限公司天湖SG-5、武汉/新疆宜化塑业有限公司宜化SG-5、天津大沽化工股份有限公司大沽DG-1000K。

作为本发明环保PVC-U管材的优选实施方式，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、脂肪酯、石蜡、PE蜡、OPE蜡和费托蜡中的至少一种。

作为本发明环保PVC-U管材进一步优选的实施方式，所述润滑剂为PE蜡和OPE蜡的混合物。

作为本发明环保PVC-U管材更进一步优选的实施方式，所述PE蜡和OPE蜡的重量比为PE蜡：OPE蜡＝0.8:0.5:0.4

作为本发明环保PVC-U管材进一步优选的实施方式，所述润滑剂为硬脂酸钙、PE蜡和OPE蜡的混合物。