[发明专利]一种改性纤维增强PVC塑料管材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料管材领域，具体涉及一种改性纤维增强PVC塑料管材及其制备方法。

背景技术

塑料管材是随着化工技术水平不断提高而涌现出来的新一代建筑材料，特别适合应用于各种管网网路建设，具有流动损失能量小、耐用抗老化性能好、施工敷设便捷等突出特点，且具有明显的成本优势。

聚氯乙烯(PVC)塑料管材具有阻燃效果好、耐酸碱性强、结构强度高、电绝缘性好等优秀的理化性能，是目前市面上应用最为广泛的塑料管材之一。但PVC塑料管材的抗拉伸水平和韧性较差，PVC塑料管材在承受较大拉伸载荷时容易发生局部脆性断裂而导致管材破裂，影响管材的使用效果和寿命。因此对PVC塑料管材的增韧改性显得尤为重要。采用纤维材料对基体进行增强改性，形成的复合材料体系能够极大地增强原有基体材料的结构强度，增强其弹性水平和抗拉强度，是材料改性研究的一种重要方法。

中国专利CN201310483602.2公开了一种高性能PVC塑料管材，由以下重量份的成分组成：PVC树脂20～30；丙烯酸酯橡胶10～20；热稳定剂3～4；磷酸三苯酯5～10；硬脂酸5～15；阻燃剂2～6；环氧油酸丁酯10～15；石蜡10～12。但是该专利制备的PVC塑料具有较好的耐高温性能，而对抗拉强度的增加和改善则不明显。

中国专利CN201410199722.4公开了一种PVC塑料管材及其制备方法，所述PVC塑料管材组成原料的重量份为：聚氯乙烯树脂100份、邻苯二甲酸二丁酯2-4份、二硫基乙酸异辛酯二甲基锡0.5-1.5份、硬脂酸钡2-6份、石蜡0.2-0.8份、碳酸钙2-8份。但是该专利制备的PVC塑料管材虽然具有较好的抗腐蚀能力，但所得的PVC塑料管材的力学强度则很弱，很容易在高负载条件下发生断裂而影响使用。

因此，需要发明一种改性纤维增强PVC塑料管材，从而提高PVC塑料管材的抗拉强度、抗弯曲性能、韧性、机械强度等性能。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种改性纤维增强PVC塑料管材及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

本发明针对上述问题，提供一种改性纤维增强PVC塑料管材及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种改性纤维增强PVC塑料管材，制备改性纤维增强PVC塑料管材的原料及其重量份包括：PVC100份、改性纤维材料1份～15份、粘结剂0.001份～0.005份、填料0.05份～0.25份、助剂0.01份～0.05份，偶联剂0.02份～0.15份；

其中PVC的分子量为50万～80万；

改性纤维材料由乌洛托品、乙二胺、邻苯二甲酸酐中的任一种改性剂对纤维材料改性而成；

粘结剂包括：硅酮、酚醛树脂、丙烯酸酯中的任一种；

填料包括：高岭土、硫酸钡、氧化钙、碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅中的任一种；

助剂包括：碳酸钠或碳酸氢铵；

偶联剂包括：二月桂酸二丁基锡或二月桂酸二辛基锡。

纤维材料包括：碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、树脂纤维中的任一种。

更进一步地，陶瓷纤维包括：氧化铝纤维、钛酸钾晶须、莫来石晶须、硅酸铝纤维中的任一种或多种。

更进一步地，玻璃纤维包括：铝硼硅酸盐玻璃棉、硼钠钙硅酸盐玻璃棉、钠钙硅酸盐玻璃棉中的任一种。

更进一步地，树脂纤维包括：芳纶纤维、维纶纤维、锦纶纤维中的任一种。

进一步地，填料的细度为：过1600目～2000目筛。

本发明的另一发明目的，在于提供一种上述改性纤维增强PVC塑料管材的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，改性纤维材料的制备：将乳化剂以0.01g/ml～0.05g/ml的比值投入有机溶剂中，以50r/min～100r/min的速度搅拌1h～4h，得到乳化均匀的乳化液，然后将改性剂以0.01g/ml～0.05g/ml的比值投入乳化均匀的乳化液中，继续以80r/min～150r/min的速度搅拌1h～2h，然后以0.1g/ml～0.5g/ml的比值投入纤维材料，以100r/min～200r/min的速度搅拌4h～12h，得到分散均匀的前驱液，然后停止搅拌，将前驱液静置处理4h～36h，然后将浸渍后的纤维材料取出，在50℃～60℃的温度条件下进行固化处理2h～5h，得到改性纤维材料，备用；