一种抗静电耐腐蚀高性能CPVC管材的制备工艺的制作方法

专利2025-03-18  36


本发明涉及cpvc管材,尤其是涉及一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺。


背景技术:

1、cpvc主要用于生产板材、棒材、管材输送热水及腐蚀性介质,在不超过100℃时可以保持足够的强度,而且在较高的内压下可以长期使用。cpvc的重量是黄铜的1/6,钢的1/5,且有极低的导热性,因此,用cpvc制造的管道,重量轻,隔热性能好,不需保温,cpvc管可用作工厂的热污水管,电镀溶液管道,热化学试剂输送管,氯碱厂的湿氯气输送管道。

2、现有技术中,cpvc管材使用过程中,抗静电耐腐蚀性能效果较差,进而导致静电容易累积,造成放电发生火灾的风险,为此我们提出了一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺用于解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在cpvc管材使用过程中,抗静电耐腐蚀性能效果较差,进而导致静电容易累积,造成放电发生火灾的风险的缺点,而提出的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺。

2、本技术提供的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺采用如下的技术方案:

3、一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,包括以下步骤:

4、s1:准备原料,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂20-35份、氯化聚氯乙烯树脂65-80份、耐热树脂3-10份、热稳定剂4-8份、增韧剂2-8份、抗静电剂1-5份、抗冲改性剂3-9份、着色剂2-8份、氯化剂1-5份、轻钙15-25份、润滑剂3-9份、阻燃剂2-10份、聚乙烯蜡1-5份、单甘脂1-5份、增白剂2-6份,将所有原料按配方比例进行混合;

5、s2:将混合后的原料进行预热预混;

6、s3:将预热预混后的原料进行加热;

7、s4:将加热完成后的原料进行挤出成型;

8、s5:将成型的管材进行冷却定型;

9、s6:将定型后的管材进行牵引,并对管材进行切割;

10、s7:对成品管材进行质量检验,并对检验合格的管材进行包装。

11、进一步地,所述s1中,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂25-30份、氯化聚氯乙烯树脂68-75份、耐热树脂5-8份、热稳定剂5-7份、增韧剂4-6份、抗静电剂2-4份、抗冲改性剂5-7份、着色剂4-6份、氯化剂2-4份、轻钙18-22份、润滑剂5-7份、阻燃剂5-7份、聚乙烯蜡2-3份、单甘脂2-3份、增白剂3-5份。

12、进一步地,所述s1中,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂28份、氯化聚氯乙烯树脂70份、耐热树脂6份、热稳定剂6份、增韧剂5份、抗静电剂3份、抗冲改性剂6份、着色剂5份、氯化剂3份、轻钙20份、润滑剂6份、阻燃剂6份、聚乙烯蜡2份、单甘脂2份、增白剂4份。

13、进一步地,所述s1中,将聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂进行配比,对配比后的原料进行混合,制得混合料。

14、进一步地,所述s2中,将聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂组成的混合料通过预热装置进行预热,加热温度设置为30-50℃,并通过搅拌机构进行预混合。

15、进一步地,所述s3中,通过加热装置对预热后的混合料进行加热,加热温度设置为90-105℃,通过输送机构对加热后的混合料进行输送。

16、进一步地,所述s4中,通过单螺杆挤出机将加热后的混合料进行挤出成型,单螺杆挤出机温度设置为180-230℃。

17、进一步地,所述所述s5中,通过冷却机构将挤出成型的管材进行冷却定型。

18、进一步地,所述s6中,通过牵引装置对定型的管材进行牵引,并通过切割机将管材进行切割。

19、进一步地,所述s7中,通过检验装置对管材进行外观、长度和性能进行检验,并通过包装机对检验合格的管材产品进行打包包装,即可得到所述cpvc管材。

20、抗静电剂是添加在塑料之中或涂敷于模塑制品的表面,以达到减少静电积累目的的一类添加剂。通常根据使用方法的不同,抗静电剂可分为内加型和外涂型两大类,用于塑料的主要是内加型抗静电剂。也可按抗静电剂的性能分为暂时性的和永久性的两大类,抗静电剂是能够增加感光片表面导电性能,防止静电积蓄的物质。可与明胶混溶单独作为感光片的抗静电层,也可加入乳剂保护层、背层,还可直接加入乳剂层中。常用的有磷酸类(如酰胺磷酸酯)、无机半导体盐(如亚铜及银的卤化物)、炭黑、硫酸纤维素钠盐等,抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征,结构上极性基团和非极性基团兼而有之。常用的极性基团(即亲水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子,胺盐、季铵盐的阳离子,以及-oh、-o-等基团,常用的非极性基团(即亲油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等,从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的asa,即胺的衍生物,季铵盐,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。asa当涂层用时,疏水基团吸附于材料表面,最外层形成一层asa的分子层;当采用共聚方法形成双组分纤维时,外部的asa分子层受到破坏,内部的asa便可以渗透到材料表面;材料表面有一个平滑的asa分子层,表面摩擦系数的降低使静电产生几率减少,但外用asa耐洗牢度不好,可考虑用反应性化合物与纤维在高温下形成共价键结合;

21、增韧剂(toughener)是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。某些热固性树脂胶黏剂,如环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂胶黏剂固化后伸长率低,脆性较大,当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹,并迅速扩展,导致胶层开裂,不耐疲劳,不能作为结构粘接之用。因此,必须设法降低脆性,增大韧性,提高承载强度。凡能减低脆性,增加韧性,而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质称为增韧剂,增韧剂一般都含有活性基团,能与树脂发生化学反应,固化后不完全相容,有时还要分相,会获得较理想的增韧效果,使热变形温度不变或下降甚微,而抗冲击性能又明显改善。一些低分子液体或称之为增塑剂之物加入树脂之中,虽然也能降低脆性,但刚性、强度、热变形温度却大幅度下降,不能满足结构粘接要求,因此,增塑剂与增韧剂是完全不同的,有些线型高分子化合物,能与树脂混溶,含有活性基团,可以参与树脂的固化反应,提高断裂伸长率和冲击强度,但热变形温度有所下降,这种物质称之为增柔剂(f l ex i b i zer),常用的有液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶,由于它们与树脂适量配合,可以制成结构胶黏剂,所以也将增柔剂归入增韧剂之类。增柔与增韧虽是相互关联又不相同的概念,但实际上却很难严格区分开来。从理论上讲增韧与增柔不同,增韧它不使材料整体柔化,而是将环氧树脂固化物均相体系变成一个多相体系,即增韧剂聚集成球形颗粒在环氧树脂的交联网络构成的连续相中形成分散相,抗开裂性能发生突变,断裂韧性显著提高,但力学性能、耐热性损失较小;

22、聚乙烯蜡(t i ssuemat e)是一种化工材料,其中聚乙烯蜡的成色为白色小微珠状/片状,由乙烯聚合橡胶加工剂而形成的,其具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点,聚乙烯蜡是广泛应用于涂料的低分子量聚乙烯均聚物或共聚体。所谓蜡,意指此聚合物最后是以微晶形式浮布在涂料表层中起着类似石蜡但又比石蜡还有更多样而实际的作用,聚乙烯蜡在溶剂型涂膜中的主要作用为:消光、抗划伤、抗耐磨、抗抛光、抗刻印、防粘连、防沉淀、触变性;良好的润滑性和加工性;金属颜料定位性,聚乙烯蜡的作用原理是这样的:聚乙烯蜡在高温中(约100-140℃)溶解于溶剂中,而在冷却至常温时析出,以微晶形式存在于涂料中,因其触变性有利于涂料的贮存,而在涂料施工应用之后,在溶剂挥发过程中能迁移到涂膜表层,最终与涂料其他组分形成一个“蜡化”的表层,聚乙烯蜡的作用取决于以下一些因素:聚乙烯蜡的品种规格,最后形成的颗粒细度大小,迁移至涂膜表层的能力以及涂料的组成,被涂基材的性质、施工应用方法等;

23、阻燃剂,赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的;阻燃剂有多种类型,按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂,添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系,反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应,因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其优点是对聚合物材料使用性能影响较小,阻燃性持久。

24、综上所述,本技术包括以下有益技术效果:

25、本发明通过聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂的使用,得到的cpvc管材不仅具备抗静电性能,且有效提高了耐腐蚀性,降低了静电累积造成的放电发生火灾的风险。


技术特征:

1.一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s1中,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂25-30份、氯化聚氯乙烯树脂68-75份、耐热树脂5-8份、热稳定剂5-7份、增韧剂4-6份、抗静电剂2-4份、抗冲改性剂5-7份、着色剂4-6份、氯化剂2-4份、轻钙18-22份、润滑剂5-7份、阻燃剂5-7份、聚乙烯蜡2-3份、单甘脂2-3份、增白剂3-5份。

3.根据权利要求2所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s1中,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂28份、氯化聚氯乙烯树脂70份、耐热树脂6份、热稳定剂6份、增韧剂5份、抗静电剂3份、抗冲改性剂6份、着色剂5份、氯化剂3份、轻钙20份、润滑剂6份、阻燃剂6份、聚乙烯蜡2份、单甘脂2份、增白剂4份。

4.根据权利要求3所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s1中,将聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂进行配比,对配比后的原料进行混合,制得混合料。

5.根据权利要求4所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s2中,将聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂组成的混合料通过预热装置进行预热,加热温度设置为30-50℃,并通过搅拌机构进行预混合。

6.根据权利要求5所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s3中,通过加热装置对预热后的混合料进行加热,加热温度设置为90-105℃,通过输送机构对加热后的混合料进行输送。

7.根据权利要求6所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s4中,通过单螺杆挤出机将加热后的混合料进行挤出成型,单螺杆挤出机温度设置为180-230℃。

8.根据权利要求7所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s5中,通过冷却机构将挤出成型的管材进行冷却定型。

9.根据权利要求8所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s6中,通过牵引装置对定型的管材进行牵引,并通过切割机将管材进行切割。

10.根据权利要求9所述的一种抗静电耐腐蚀高性能cpvc管材的制备工艺,其特征在于:所述s7中,通过检验装置对管材进行外观、长度和性能进行检验,并通过包装机对检验合格的管材产品进行打包包装,即可得到所述cpvc管材。


技术总结
本发明属于CPVC管材技术领域,尤其是一种抗静电耐腐蚀高性能CPVC管材的制备工艺,针对现有的CPVC管材使用过程中,抗静电耐腐蚀性能效果较差,进而导致静电容易累积,造成放电发生火灾的风险的问题,现提出如下方案,其包括以下步骤:S1:准备原料,原料包括以下重量份的组分组成:聚氯乙烯树脂20‑35份、氯化聚氯乙烯树脂65‑80份、耐热树脂3‑10份,本发明通过聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯树脂、耐热树脂、热稳定剂、增韧剂、抗静电剂、抗冲改性剂、着色剂、氯化剂、轻钙、润滑剂、阻燃剂、聚乙烯蜡、单甘脂、增白剂的使用,得到的CPVC管材不仅具备抗静电性能,且有效提高了耐腐蚀性,降低了静电累积造成的放电发生火灾的风险。

技术研发人员:夏旭东,周景德
受保护的技术使用者:江苏理文化工有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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