[发明专利]一种轻质环保PVC管件用组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种轻质环保PVC管件用组合物及其制备方法，属于PVC材料的技术领域。包括重量份的以下组分：PVC树脂80～100份、稳定剂1.5～3.5份、内润滑剂1～1.6份、外润滑剂0.6～1.28份，空心玻璃微珠5～15份，加工助剂1.5～3.0份、增韧剂3～8份、填料为5～10份、色粉0.08～0.15份。本发明通过在体系中添加处理后的空心玻璃微珠，利用其珠状结构提高了配方体系的流动性；同时还可以有效提高PVC材料的稳定性、力学性能、热稳定性和阻燃性能，同时产品密度降低，降低生产设备的负荷，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于PVC材料的技术领域，具体涉及一种轻质环保PVC管件用组合物及其制备方法。

背景技术

PVC(聚氯乙烯)作为五大通用树脂之一，具有优良的物理性能、耐腐蚀性、耐燃性，相对于其他材料，更有着价格低廉的优势，故PVC应用广泛。但现有的PVC树脂存在着成型加工性能差、流动性差、热稳定性低等缺点，这些缺点对PVC制品的生产加工造成了不利影响。为改善PVC树脂本身的缺陷和提高制品的应用范围，可对PVC进行化学改性和物理改性，而PVC的物理改性在生产中的应用更为广泛。

玻璃微珠是一种纳米级的表面光滑的无机材料，主要化学成分为硼硅酸盐玻璃，电镜下观察为空心透明正珠体。具有低密度、高强度、耐高温等多种性能，具有良好的流动性和化学稳定性，是跨领域的多功能前沿新材料。空心玻璃微珠可用于橡塑、海洋资源开发、航空航天、5G通讯、交通工具轻量化、涂料、体育器材、人造石材等行业。

空心玻璃微珠的应用对各种材料的性能提升和优化、轻量化及节能减排战略具有重要意义。制备空心玻璃微珠和PVC的复合材料，可以提高PVC制品的流动性和成型加工性能。目前对于硬质注塑PVC复合材料提高配方体系的流动性，通过添加增塑剂以及大量添加内润滑剂来实现，但是该方法容易造成产品的稳定性和力学性能降低。

申请号为201810791235.5的中国发明公开了一种低比重高耐磨PVC电缆料的制备方法，提供了一种能够有效降低高密度填料的使用降低了产品比重，发明主要涉及应用了空心玻璃微珠质轻的物理性能，可减重。但对于如何提高熔体流动性方面的性能，其并未涉及。申请号为CN202010357626.3的中国发明提供了一种增强型电缆，其主要利用了空心玻璃微珠具有较强的强度，可进一步增强电缆的强度。但是其主要涉及的基体为软质PVC材料，并未公开如何提高硬质PVC注塑管件流动性方面的性能。申请号为CN202011461074.7的中国发明公开了一种树脂组合物及其应用，其通过优化空心玻璃微珠的粒径分布，使得树脂组合物的介电性能和抗压性能均得到提升。但是其未公开空心玻璃微珠在硬质PVC体系中能否提高稳定性和流动性的性能。

发明内容

针对现有技术中硬质注塑PVC材料流动性和稳定性不好以及容易造成产品的稳定性和力学性能降低的问题，本发明提供一种轻质环保PVC管件用组合物及其制备方法，以解决上述问题。本发明通过在体系中添加处理后的空心玻璃微珠，利用其珠状提高了配方体系的流动性；同时还可以有效提高PVC材料的稳定性、力学性能、热稳定性和阻燃性能，同时产品密度降低，降低生产设备的负荷，提高了生产效率。

本发明的技术方案如下：

一种轻质环保PVC管件用组合物，包括重量份的以下组分：PVC树脂80～100份、稳定剂1.5～3.5份、内润滑剂1～1.6份、外润滑剂0.6～1.28份，空心玻璃微珠5～15份，加工助剂1.5～3.0份、增韧剂3～8份、填料为5～10份、色粉0.08～0.15份。所述空心玻璃微珠先经氨水活化，再用钛酸酯偶联剂处理后获得。

优选的，所述空心玻璃微珠为经过25wt％氨水活化10～20h，活化后的玻璃微珠经过5‰～30‰的钛酸酯偶联剂进行前处理。处理后用去离子水洗涤2～3次，放入烘箱内80～100℃干燥2～3h，取出置于干燥处备用。前处理是钛酸酯偶联剂通过它的烷氧基直接和玻璃微珠表面所吸附的微量氨基或羟基进行化学作用而偶联。