[发明专利]一种高抗冲PVC管材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于PVC管材生产技术领域，具体涉及一种高抗冲PVC管材料及其制备方法与应用。该材料主要由滑石粉、碳酸钙、单烷氧基钛酸酯偶联剂、N‑苯基马来酰亚胺、过氧化二异丙苯和其它辅料混合制得，加入的N‑苯基马来酰亚胺可以避免钛酸酯偶联剂水解，过氧化二异丙苯可以增强N‑苯基马来酰亚胺和PVC树脂的连接，提高PVC树脂的稳定性，各组分共同作用，达到了显著提高材料抗冲性、拉伸强度等力学性能的效果。

技术领域

本发明属于PVC管材生产技术领域。更具体地，涉及一种高抗冲PVC管材料及其制备方法与应用。

背景技术

进入21世纪以来，天气变化多端，降雨量异常。在雨季来临时，高层建筑的虹吸雨水排水系统中，由于降雨量的变化，PVC排水管路经历着完全重力流、两项流和完全满流的压力流变化，雨水量的突变会导致管内水流冲击力倍增，同时还会引起水锤现象，对PVC管路造成破坏。这对PVC排水管材的抗冲击性能要求很高，普通碳酸钙填充的PVC排水管材冲击强度无法满足需求。

目前市场上高性能的PVC排水高抗冲管一般选用经过表面处理的纳米级填料进行填充，提高无机粒子和聚合物的相容性，来增强管道力学性能。如碳酸钙、滑石粉等，但是碳酸钙颗粒成无规则块状，并且表面亲水疏油、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充至有机基体材料中时，容易在颗粒和颗粒之间留下大量缝隙，难以均匀地分散，造成产品的冲击性能下降；纳米滑石粉则存在降低拉伸强度、增大脆性、降低混合物熔体流动指数的缺点，且造价昂贵，不适合大量添加。为了解决上述问题，中国专利申请CN107778730A公开了一种具有不锈钢效果的PVC管材的制备方法，该管材中添加了单烷氧基钛酸酯偶联剂与其它原料共混改性，使其均匀的分散在PVC树脂中。但是在实际应用中发现，单烷氧基钛酸酯偶联剂极易水解，通常要溶于石油醚、苯醇等有机溶剂中进行稀释处理，还要保证材料中没有水，一方面，需要浪费大量的人力物力，另一方面，石油醚、苯醇等有机溶剂还会在产品中残留，对环境造成污染，无法大规模使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有单烷氧基钛酸酯偶联剂容易水解需要保证材料中没有水，且需要采用有机溶剂溶解，耗费大量人力物力的缺陷和不足，提供一种避免单烷氧基钛酸酯偶联剂水解，利用其对填料进行改性，提高抗冲性、拉伸强度等力学性能的PVC管材料。

本发明的目的是提供一种高抗冲PVC管材料。

本发明另一目的是提供所述高抗冲PVC管材料的制备方法。

本发明另一目的是提供所述高抗冲PVC管材料在制备给排水管中的应用。

本发明另一目的是提供一种高抗冲PVC管。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种高抗冲PVC管材料，所述高抗冲PVC管材料包括以下组分及其重量份数：

PVC树脂100份、碳酸钙10～20份、滑石粉1～10份、钙锌稳定剂1～8份、润滑剂2～4份、钛白粉0～5份、单烷氧基钛酸酯偶联剂1～5份、N-苯基马来酰亚胺1～5份、过氧化二异丙苯1～2份。

本发明中，引入N-苯基马来酰亚胺、过氧化二异丙苯来作为助剂辅助单烷氧基钛酸酯偶联剂对碳酸钙、滑石粉进行表面处理。其中，N-苯基马来酰亚胺在高温条件下反应活跃，能与碳酸钙、滑石粉中的游离水结合开环，避免了单烷氧基钛酸酯偶联剂发生水解反应；并且开环后，能与单烷氧基钛酸酯偶联剂中的功能官能团连接，同时与PVC树脂上的游离氯离子结合，提高填料的相容性。过氧化二异丙苯则起到交联作用，有助于搭建N-苯基马来酰亚胺和PVC树脂的连接的纽带，保证了PVC材料的稳定性。单烷氧基钛酸酯偶联剂能够有效的对碳酸钙和滑石粉进行表面处理，有利于碳酸钙、滑石粉、PVC树脂三者均匀分散，可以显著增强PVC管材的抗冲性能。

优选地，所述高抗冲PVC管材料包括以下组分及其重量份数：