[发明专利]聚氯乙烯管

说明书

本发明涉及非取向和取向聚氯乙烯管，其包括：a)聚氯乙烯；b)每100重量份聚氯乙烯2至5重量份聚合物加工助剂；和c)每100重量份聚氯乙烯1.6‑2.0重量份石蜡。本发明的聚氯乙烯管包括迄今为止在本领域中未被认识到的浓度的石蜡润滑剂(1.5份/100份聚氯乙烯)，而没有关键物理性能的损失。

发明背景

本发明涉及聚氯乙烯(PVC)管，特别是涉及包含加工助剂和外部润滑剂的PVC管。

取向聚氯乙烯(o-PVC)管通过保持管的爆裂强度和冲击强度同时减轻其重量，相对于非取向PVC管提供显著的改进。o-PVC管可以通过以约所需最终直径的一半挤出非取向管，然后沿径向将管拉伸至原始直径的约两倍来制备。该方法提供的管壁厚度减少了约一半，伴随着PVC链的对齐(取向)，导致PVC材料的强度增加。因此，o-PVC管的重量大约是普通PVC管的一半，并且需要普通PVC管的原材料的一半，同时相比非取向管保持或改善强度。

尽管与非取向PVC相比有很大的改进，但由于该方法的经济性，o-PVC遇到了障碍。通常，o-PVC以半间歇方法制造，其中将管挤出，切成段，加热至100℃，并加压膨胀。这种工艺所需的劳动力和设备大大增加了o-PVC管的成本。或者，可以使用连续方法，由此将挤出的管冷却至100℃并在心轴上拉伸。虽然较便宜，但连续工艺只能以挤出工艺速率的三分之一运行，这受到在拉伸过程中达到使管直径加倍所需的完全应变之前PVC熔体断裂的限制。

加工助剂在本领域中是已知的。例如，美国专利4,692,295公开了某些PVC加工助剂，其含有乙烯基单体的均聚物或至少两种乙烯基单体的共聚物，以实现在热塑性树脂中的取向。美国专利6,391,976公开了一种PVC泡沫加工助剂，其含有甲基丙烯酸甲酯和C₃-C₅甲基丙烯酸酯的粉末状共聚物。

然而，需要开发一种PVC制剂，其改善熔体强度和改善制剂加工性，预期这将提高PVC管连续拉伸的运行速率。

发明内容

在一个方面，本发明通过提供一种非取向聚氯乙烯管来满足本领域的需要，基于管的重量，该管包括：

a)聚氯乙烯

b)每100重量份聚氯乙烯2至5重量份聚合物加工助剂；和

c)每100重量份聚氯乙烯1.6至2.0重量份外部润滑剂；

其中聚氯乙烯的K值在60-75的范围；

其中聚合物加工助剂包含50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯结构单元和5至50重量％的第二单体结构单元，其为C₂-C₆丙烯酸酯或C₂-C₆甲基丙烯酸酯或其组合；

其中外部润滑剂是多元醇酯或石蜡；并且

其中加工助剂的重均分子量在5×10⁵道尔顿至5×10⁷道尔顿的范围。

在另一方面，本发明是一种取向聚氯乙烯管，基于管的重量，其包括：

a)取向聚氯乙烯；

b)每100重量份聚氯乙烯2至5重量份聚合物加工助剂；和

c)每100重量份聚氯乙烯1.6至2.0重量份外部润滑剂；

其中聚氯乙烯的K值在60-75的范围；

其中聚合物加工助剂包含50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯结构单元和5至50重量％的第二单体结构单元，其为C₂-C₆丙烯酸酯或C₂-C₆甲基丙烯酸酯或其组合；并且