CN105218975A - 一种赤泥管材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及一种排水管材，该排水管材包括以下重量份配比的原料：100份PVC树脂、30份赤泥、2-5份复合稳定剂、0.5-2份内润滑剂、0.5-2份外润滑剂、5-10份抗冲改性剂、2-5份ACR树脂；通过该排水管材的制备方法，能够有效提高产品的抗老化性能，阻燃性能、抑烟性能及抗冲击性能，节约能耗，本发明以赤泥替代碳酸钙，降低了成本，减少了矿山开采，变废为宝，避免了矿山开采带来的环境污染，有利于推广应用。</b>

Description

一种赤泥管材及其制备方法

技术领域

本发明属于排水设备的技术领域，尤其涉及一种赤泥管材及其制备方法。

背景技术

在塑料管材中，PVC管材用量一直遥遥领先，目前的PVC管材生产，大多是用PVC加上普通碳酸钙为主要原料制成，制造出来的管材成本高，其它性能如强度、韧性、耐腐蚀性、抗老化性能等物理化学性能一般，且碳酸钙为能源产品，存在着矿山开采，环境污染等问题；此外，随着城市建筑的需要，我国高层建筑的排水管线、电工套管管线将绝大部分改为室内敷设的方式，PVC管材在燃烧过程中，易产生有毒有害气体，通过对以往火灾人身伤害的数据分析，90%以上人员死亡都因烟雾窒息或中毒，因此，国家发展也对管材的消防提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足提供一种能够降低成本，阻燃性能好，抗老化性及抗冲击性能强的赤泥管材及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种赤泥管材，该赤泥管材包括以下重量份配比的原料：100份PVC树脂、30份赤泥、2-5份复合稳定剂、0.5-2份内润滑剂、0.5-2份外润滑剂、5-10份抗冲改性剂、2-5份ACR树脂、0-5份增塑剂。

具体地，所述复合稳定剂为钙锌复合稳定剂或铅盐复合稳定剂的一种或两种混合物。

具体地，所述的内润滑剂为硬脂酸、甘油酯、单甘油酯的一种或两种以上的混合物。

具体地，所述的外润滑剂为半精炼石蜡、聚乙烯蜡、氯化石蜡的一种或两种以上的混合物。

具体地，所述的抗冲改性剂为氯化聚氯乙烯、MBS、EVA、弹性橡胶的一种或两种以上的混合物，其中MBS为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯共聚物，EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

本发明选用上述原料进行组合，可使原料功效产生协同作用，从而有效地提高产品的抗老化性能，阻燃性能、抑烟性能及抗冲击性能，而各原料的重量份数，对管材的物理性能尤为重要。

所述各原料的重量份配比可以为：100份PVC树脂、30份赤泥、3.8份复合稳定剂、1.1份内润滑剂、0.8份外润滑剂、5.6份抗冲改性剂和3.5份ACR树脂；这种原料的重量份配比根据选用模具的不同，可以制成PVC实壁排水管或实壁螺旋消音管。

所述各原料的重量份配比也可以为：100份PVC树脂、20份赤泥、3.6份复合稳定剂、0.9份内润滑剂、0.6份外润滑剂、6.0份抗冲改性剂、3.2份ACR树脂和4.6份增塑剂；根据此种原料的重量份配比可以制成一种PVC电工套管。

一种赤泥管材的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）、材料配比：按照所述配比量称取原料，并将各原料单独包装；

（2）、混合搅拌：先将称量后的PVC树脂、赤泥及复合稳定剂加入高速搅拌锅，启动高速搅拌锅并由低速模式转高速模式，当混合物料温度达到65℃时，即将内润滑剂加入高速搅拌锅；混合物料温度达到85℃时，将抗冲改性剂和ACR树脂加入高速搅拌锅；混合物料温度达到115℃时，加入外润滑剂；混合物料温度达到120℃时，将高速搅拌锅的转动模式改为低速运转；当混合物料温度达到排料设定值135℃后，物料自动排入低混搅拌锅；其中低混搅拌锅排料温度设定为40℃，制成混合料待用；

在本赤泥管材的制作步骤中，各种原料的加入顺序对管材的物理性能及化学性能的影响比较重要，尤其体现在外润滑剂的使用过程中，由于外润滑剂的熔点低，流动性快，如果过早加入，会使赤泥及其它助剂结合困难，直接降低赤泥管材的抗冲击性能、阻燃及抑烟性能。

（3）加料挤出：先将挤出机进行预热处理，预热时间一般为2.5h，预热的步骤分为：各区加热达到初期设定值80℃后，保温20分钟；将设定温度调整为120℃，各区达到设定值后，保温15分钟；将设定温度调整为150℃，各区达到设定值后，保温15分钟；最后将设定温度调整为正常开机值；

再将搅拌后的的混合料，添加入预热处理后的挤出机，具体为机筒1-4区温度分别为155℃、158℃、165℃、170℃，合流芯162℃，机头1-3区温度分别为180℃、185℃、178℃，各区温度达到设定值后，恒温15分钟；得到基本成型的熔融材料；

由于赤泥与PVC树脂之间的熔融温度比较低，导致混合料在挤压加工过程中所需要的加工温度比使用碳酸钙做为填充剂降低很多，进而有利于节约能耗，降低生产成本。

（4）定径成型：将基本成型的熔融材料经定径套真空负压冷却基本定型，再通过冷却系统冷却完全定型；

（5）牵引：成型后的管材由牵引机匀速牵引；

（6）定长切割：牵引后按要求将成型的管材通过切割机定长切割，检验合格率。

与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明以赤泥、PVC树脂为主要原料制备赤泥管材，降低了原料的费用，有效节约资源，保护环境，以赤泥替代碳酸钙，进一步降低了成本，所制备的排水管材具有良好的理化性能，减少了矿山开采，变废为宝，同时又避免矿山开采带来的环境污染；

（2）降低燃烧烟密度，符合国家发展对消防的更高要求，赤泥在本产品中代替碳酸钙，同等成本下做出的成品燃烧烟密度比同类产品大幅度降低；

（3）抗老化性能加强，更适合高低温环境，扩大了产品使用范围；使用赤泥填充改性的PVC排水管材或电工套管，在零下40摄氏度和80摄氏度范围内，不变形、不脆裂，比市场原有产品性能大幅提高；

（4）阻燃性能好，使用赤泥填充改性的PVC排水管材或电工套管，真正做到阻燃，离火即灭，且表面碳化快。

具体实施方式

本发明为赤泥管材及其制备方法，下面对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明的赤泥管材包括以下重量份配比的原料：100份PVC树脂、20-30份赤泥、2-5份复合稳定剂、0.5-2份内润滑剂、0.5-2份外润滑剂、5-10份抗冲改性剂、2-5份ACR树脂、0-5份增塑剂。

实施例1：

所述各原料的重量份配比为：100份PVC树脂、30份赤泥、3.8份钙锌复合稳定剂、1.1份硬脂酸、0.8份聚乙烯蜡、5.6份氯化聚氯乙烯和3.5份ACR树脂。

该赤泥管材的制备方法步骤为：将各种原料根据配比量及搅拌工艺的要求称重，并将各原料单独包装；并将称量后的PVC树脂、赤泥及钙锌复合稳定剂先行加入高速搅拌锅，启动高速搅拌锅并由低速模式转高速模式，当混合物料温度达到65℃时，即将硬脂酸加入高速搅拌锅；混合物料温度达到85℃时，将氯化聚氯乙烯和ACR树脂等其它助剂加入高速搅拌锅；混合物料温度达到115℃时，最后加入外润滑剂比如聚乙烯蜡；混合物料温度达到120℃时，将高速搅拌锅的转动模式改为低速运转；当混合物料温度达到排料设定值135℃后，物料自动排入低混搅拌锅；其中低混搅拌锅排料温度设定为40℃，制成混合料待用；

再将混合料投入挤出机前，先将挤出机进行预热处理，预热时间一般为2.5h，预热的步骤分为：各区加热达到初期设定值80℃后，保温20分钟；将设定温度调整为120℃，各区达到设定值后，保温15分钟；将设定温度调整为150℃，各区达到设定值后，保温15分钟；最后将设定温度调整为正常开机值；

将搅拌后的的混合料，添加入预热处理后的挤出机，具体为机筒1-4区温度分别为155℃、158℃、165℃、170℃，合流芯162℃，机头1-3区温度分别为180℃、185℃、178℃，各区温度达到设定值后，恒温15分钟；得到基本成型的熔融材料；

将基本成型的熔融材料经定径套真空负压冷却基本定型，再通过冷却系统冷却完全定型；成型后的管材由牵引机匀速牵引；牵引后按要求将成型的管材通过切割机定长切割，检验合格率。

通过实施例1的各原料重量份配比及制备方法，根据不同的模具可以制成PVC实壁排水管或实壁螺旋消音管。

实施例2：

所述各原料的重量份配比为：100份PVC树脂、20份赤泥、3.6份铅盐复合稳定剂、0.9份硬脂酸、0.6份聚乙烯蜡、6.0份氯化聚氯乙烯、3.2份ACR树脂和4.6份邻苯二甲酸二辛酯；该赤泥管材的制备方法与实施例1相同。

通过实施例2的各原料重量份配比及制备方法，可以制成PVC电工套管。

通过本发明制成的PVC排水管材和电工套管在符合GB／T5836--2006要求的同时，也符合GB8624--2012中最高级别B1要求，其它同行业产品能满足GB／T5836--2006的基本要求，但远远无法满足GB8624--2012的要求。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实施例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种赤泥管材，其特征在于：该赤泥管材包括以下重量份配比的原料：100份PVC树脂、20-30份赤泥、2-5份复合稳定剂、0.5-2份内润滑剂、0.5-2份外润滑剂、5-10份抗冲改性剂、2-5份ACR树脂、0-5份增塑剂。

2.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述的内润滑剂为硬脂酸、甘油酯、单甘油酯的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述的外润滑剂为半精炼石蜡、聚乙烯蜡、氯化石蜡的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述的抗冲改性剂为氯化聚氯乙烯、MBS、EVA、弹性橡胶的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸甲酯、甘油衍生物、环氧大豆油的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述各原料的重量份配比为：100份PVC树脂、30份赤泥、3.8份复合稳定剂、1.1份内润滑剂、0.8份外润滑剂、5.6份抗冲改性剂和3.5份ACR树脂。

7.根据权利要求1所述的赤泥管材，其特征在于：所述各原料的重量份配比为：100份PVC树脂、20份赤泥、3.6份复合稳定剂、0.9份内润滑剂、0.6份外润滑剂、6.0份抗冲改性剂、3.2份ACR树脂和4.6份增塑剂。

8.一种PVC实壁排水管，由权利要求6所述的赤泥管材制成。

9.一种PVC电工套管，由权利要求7所述的赤泥管材制成。

10.一种用于权利要求1所述的赤泥管材的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）、材料配比：按照所述配比量称取原料，并将各原料单独包装；

（2）、混合搅拌：先将称量后的PVC树脂、赤泥及复合稳定剂加入高速搅拌锅，启动高速搅拌锅并由低速模式转高速模式，当混合物料温度达到65℃时，即将内润滑剂加入高速搅拌锅；混合物料温度达到85℃时，将抗冲改性剂和ACR树脂加入高速搅拌锅；混合物料温度达到115℃时，加入外润滑剂；混合物料温度达到120℃时，将高速搅拌锅的转动模式改为低速运转；当混合物料温度达到排料设定值135℃后，物料自动排入低混搅拌锅；其中低混搅拌锅排料温度设定为40℃，制成混合料待用；

（3）加料挤出：先将挤出机进行预热处理，预热时间一般为2.5h，预热的步骤分为：各区加热达到初期设定值80℃后，保温20分钟；将设定温度调整为120℃，各区达到设定值后，保温15分钟；将设定温度调整为150℃，各区达到设定值后，保温15分钟；最后将设定温度调整为正常开机值；

再将搅拌后的的混合料，添加入预热处理后的挤出机，具体为机筒1-4区温度分别为155℃、158℃、165℃、170℃，合流芯162℃，机头1-3区温度分别为180℃、185℃、178℃，各区温度达到设定值后，恒温15分钟；得到基本成型的熔融材料；

（4）定径成型：将基本成型的熔融材料经定径套真空负压冷却基本定型，再通过冷却系统冷却完全定型；

（5）牵引：成型后的管材由牵引机匀速牵引；

（6）定长切割：牵引后按要求将成型的管材通过切割机定长切割，检验合格率。