[发明专利]改性碳酸钙增强PVC管材及制备方法

说明书

本发明公开了一种改性碳酸钙增强PVC管材及制备方法，所述PVC管材包括以下重量份数的原料：PVC树脂100份、丁腈树脂5‑15份、苯胺‑磺酸基苯胺共聚物2‑5份、氧化镧1‑4份、改性碳酸钙10‑20份、壳聚糖3‑5份、莫来石晶须2‑4份、偶联剂3‑5份、润滑剂1‑3份、交联剂0.5‑2份、抗氧化剂0.5‑1.5份、稳定剂0.5‑1.5份和加工助剂1‑4份。本发明采用独特的原料配方及各组分的协调作用，制备的PVC管材具有高强度、高韧性、抗冲击性能强、耐磨、耐热、不易变形、稳定性好、耐老化、阻燃性等优点，其加工工艺简单、成本较为低廉，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及塑料管技术领域，具体是一种改性碳酸钙增强PVC管材及制备方法。

背景技术

PVC 管材具有耐腐蚀性强、强度高、刚性好等特点，因此，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域，是一种适用范围仅次于聚乙烯的塑料管材。但由于PVC树脂本身存在耐热性差、抗冲击能力差问题，从而导致运用PVC树脂制备的塑料管材相应也存在耐热性差，在光照条件下易老化、变形、易脆等问题，缩短了管材的使用寿命。

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，被广泛地应用于橡胶、塑料、造纸、复合板、涂料、油墨、医药、汽车涂料、化妆品、食品等工业中。碳酸钙作为PVC管材的重要填料之一，但由于碳酸钙粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，各个粒子间相互团聚；其次是碳酸钙作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与PVC树脂的亲和性差、易形成聚集体，造成高聚物内部缺陷、力学性能变差。为了提高碳酸钙的填充性能，必须采用有效的工艺及表面改性方法对其碳酸钙进行表面改性。目前对碳酸钙改性的方法中，主要选用的表面处理剂通常为脂肪酸或其盐，虽然体系的分散性和加工流动性有所改善，但由于PVC树脂很难与碳酸钙填料有效结合，导致基体与填料的界面粘结力差，从而造成PVC管材的力学强度不高。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提供一种高强度、高韧性、耐腐蚀、耐热性好、抗冲击性强、使用寿命长的PVC管材及制备方法。

一种改性碳酸钙增强PVC管材，所述PVC管材包括以下重量份数的原料：

PVC树脂100份、丁腈树脂5-15份、苯胺-磺酸基苯胺共聚物2-5份、氧化镧1-4份、改性碳酸钙10-20份、壳聚糖3-5份、莫来石晶须2-4份、偶联剂3-5份、润滑剂1-3份、交联剂0.5-2份、抗氧化剂0.5-1.5份、稳定剂0.5-1.5份和加工助剂1-4份。

进一步地，所述改性碳酸钙是通过以下步骤改性而得到：

（1）将石灰石加入破碎机进行破碎，粉碎至粒径≤0.40mm，得碳酸钙粗粉；

（2）将碳酸钙粗粉加入研磨机，再加入N-二甲基-对十八烷基苯磺酰胺丙基铵基丙磺酸盐和三聚甘油单硬脂酸酯组成的表面处理剂，所述表面处理剂的加入量为石灰石重量的2-4%，研磨，得粒径为160-250目的碳酸钙细粉；

（3）将碳酸钙细粉加入搅拌机，再加入聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯和菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯组成的二次改性剂加入搅拌机，二次改性剂的加入量为石灰石重量的1.5-2.5%，高速搅拌混合均匀，得改性碳酸钙；

（4）将改性碳酸钙干燥，研磨至500-1000目，过筛，得PVC管材用改性碳酸钙。

进一步地，所述N-二甲基-对十八烷基苯磺酰胺丙基铵基丙磺酸盐和三聚甘油单硬脂酸酯的重量比为1:1-3；所述二次改性剂中聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯和菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯的重量比为1-2:1。