[发明专利]一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，属于抗老化塑料技术领域。本发明的高强度抗老化聚氯乙烯复合材料，通过钛酸酯偶联剂活化木质素作为多功能添加剂，一方面利用木质素的受阻酚结构对光老化过程的自由基的强捕获作用，有效提升了PVC‑U排水管材的抗光老化性能；另一方面，利用木质素本身属于硬而强的特性作为填料，有效改善PVC‑U排水管材的强度；本发明还通过钛酸酯偶联剂在木质素分子结构中引入碳支链结构，提升木质素分子与PVC基体的相容性，充分发挥木质素对抗光老化性能以及强度的改性效果，实现PVC‑U排水管材综合性能的提高，减少因为老化或强度不足导致爆管事故的概率，有效延长管材使用寿命。

技术领域

本发明涉及抗老化塑料技术领域，更具体地，涉及一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)一直以来以相对低廉的价格，良好的物理机械性能、介电性能、耐溶剂性能以及较好的阻燃性能而广受欢迎，常用于制备排水管。然而，目前行业针对PVC管道不同的缺陷都需要加入特定的添加剂。例如，针对PVC树脂很容易在光、热和氧气的作用下产生降解老化，导致管材颜色泛黄、变脆发硬、物理性能大幅下降，需要在实际应用中加入光屏蔽剂、紫外吸收剂、光稳定剂等添加剂。另外，作为PVC排水管，针对强度不足则需要加入大量的碳酸钙填料增强管材强度并且控制成本。由于碳酸钙与PVC树脂之间相容性较差，在生产过程中常常出现严重的析出问题，对生产效率、设备以及产品性能都有一定影响。除此以外，PVC配方之中还有其他组分，整体相对复杂，一旦搭配不当，对产品性能以及使用寿命有很大影响。

CN106280093A公开了一种木质素改性的高塑性PVC-NBR复合发泡板及其制备方法，采用木质素与碳酸钙搭配作为PVC材料的填料，相对于传统单纯以碳酸钙作为填料的情况而言，这种方法能有效改善填料与基体之间的相容性，有利于提高管材整体性能，但该填料的极性与PVC树脂相差较大，二者的兼容性不如木质素与PVC树脂好，再加上用了两种材料作为填料，配方整体更复杂，在生产过程中会加剧“析出”、“抽粉”等问题的产生，对产品生产稳定性造成不利的影响。

因此，为行业提供一种多功能助剂，取代传统的填料以及抗光老化剂，简化PVC材料体系组分，同时还能改善PVC排水管产品的抗光老化性能以及力学性能，有利于降低生产过程中出问题的概率，这对于改善生产稳定性以及满足消费者对高性能PVC-U排水管的需求时是十分有意义的。

发明内容

针对目前PVC塑料制品行业中，常用的填料与PVC树脂兼容性欠佳且功能性单一，再加上配方体系相对复杂容易降低生产稳定性，本发明提供一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料，采用活化木质素取代传统的填料以及抗光老化助剂，不仅能简化整体配方，还能改善材料体系中组分之间的相容性，实现PVC-U管材的抗光老化性能以及力学性能的综合提升。

本发明的另一目的是提供一种上述高强度抗老化聚氯乙烯复合材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料在制备PVC排水管中的应用。

本发明的又一目的在于提供一种PVC排水管。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种高强度抗老化聚氯乙烯复合材料，以重量份数计，包括如下原料：PVC树脂80～100份、复合钙锌热稳定剂3～8份、活化木质素5～20份、抗冲剂1～3份、润滑剂1～5份、钛白粉1～5、加工助剂1-3份，

其中，所述活化木质素为钛酸酯偶联剂改性木质素。

其中，需要说明的是：