本發(fā)明涉及塑料管材領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保塑料管及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑料管一般是以合成樹脂，也就是聚酯為原料、加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑等，以“塑”的方法在制管機(jī)內(nèi)經(jīng)擠壓加工而成。塑料管材具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、制造方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)成本低廉、加工使用便捷、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代金屬、水泥等管材，成為城市建設(shè)、農(nóng)村水網(wǎng)鋪設(shè)、電氣傳輸?shù)阮I(lǐng)域的主要應(yīng)用管材。
作為化工新材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，改性塑料管材的研發(fā)已成為重點(diǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。塑料管材與傳統(tǒng)的鑄鐵管、鍍鋅鋼管、水泥管等管道相比，具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、施工和維修簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑給排水、城鄉(xiāng)給排水、城市燃?xì)?、電力和光纜護(hù)套、工業(yè)流體輸送、農(nóng)業(yè)灌溉等建筑業(yè)、市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。塑料管種類很多，分為熱塑性塑料管和熱固性塑料管兩大類。屬于熱塑性的有聚氯乙烯管，聚乙烯管，聚丙烯管、聚甲醛管等；屬于熱固性的有酚塑料管等。塑料管的主要優(yōu)點(diǎn)是耐蝕性能好、質(zhì)量輕、成型方便、加工容易，缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，耐熱性差。
然而，塑料管往往會(huì)由于阻燃性能不佳、抗老化性能差而引起安全隱患，并且制備原料往往會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的危害。因此，急需開發(fā)一種性能優(yōu)良環(huán)保型塑料管材以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種環(huán)保塑料管。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種環(huán)保塑料管的制備方法。
本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種環(huán)保塑料管，由下述重量份的原料制備而成：聚氯乙烯樹脂90-110份、亞磷酸三苯酯1-2份、硬脂酸丁酯1-2份、膨潤(rùn)土1-10份、環(huán)氧大豆油1-3份、紫外線吸收劑0.02-0.2份、抗氧協(xié)效劑0.1-1份。
優(yōu)選地，所述的紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮中一種或多種的混合物。
更優(yōu)選地，所述的紫外線吸收劑由2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮混合而成，所述2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。
優(yōu)選地，所述的抗氧協(xié)效劑為三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅中一種或多種的混合物。
更優(yōu)選地，所述的抗氧協(xié)效劑由三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅混合而成，所述三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本發(fā)明還提供了上述環(huán)保塑料管的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照重量稱取各組分；
(2)將各組分加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合轉(zhuǎn)速80-90轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間10-15分鐘；
(3)將混合后的物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，即得。
本發(fā)明提供的環(huán)保塑料管，施工工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定，成本低廉，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、阻燃性和抗菌性，同時(shí)耐老化，耐高溫，使用壽命長(zhǎng)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例中各原料介紹：
聚氯乙烯樹脂，采用廣西浙創(chuàng)化工有限公司提供的型號(hào)為sg5的聚氯乙烯樹脂。
亞磷酸三苯酯，cas號(hào)：101-02-0。
硬脂酸丁酯，cas號(hào)：123-95-5。
環(huán)氧大豆油，cas號(hào)：8013-07-8，采用濟(jì)寧宏明化學(xué)試劑有限公司提供的型號(hào)為dop的環(huán)氧大豆油。
膨潤(rùn)土，cas號(hào)：1302-78-9，采用上海上海躍江鈦白化工制品有限公司提供的1250目的膨潤(rùn)土。
2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，cas號(hào)：1843-05-6。
5-羧基苯并三唑，cas號(hào)：23814-12-2。
2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，cas號(hào)：131-57-7。
氧化鋅，cas號(hào)：1314-13-2。采用石家莊市百勝化工有限責(zé)任公司提供的型號(hào)為bs-006的納米活性氧化鋅。
三氧化二銻，cas號(hào)：1309-64-4。
二硫化鎢，cas號(hào)：12138-09-9。
實(shí)施例1
環(huán)保塑料管原料(重量份)：聚氯乙烯樹脂100份、亞磷酸三苯酯1.5份、硬脂酸丁酯1.5份、膨潤(rùn)土5份、環(huán)氧大豆油2份、紫外線吸收劑0.06份、抗氧協(xié)效劑0.6份。
所述的紫外線吸收劑由2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。
所述的抗氧協(xié)效劑由三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。
環(huán)保塑料管的制備：
(1)按照重量配比稱取各組分；
(2)將各組分加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合轉(zhuǎn)速85轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為12分鐘，得到混合料；
(3)將混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，即得。其中溫度控制參數(shù)為，供料段160℃，壓縮段175℃，機(jī)頭溫度195℃，口模溫度192℃。得到實(shí)施例1的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的紫外線吸收劑由5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例2的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的紫外線吸收劑由2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例3的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的紫外線吸收劑由2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例4的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例5
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的抗氧協(xié)效劑由二硫化鎢、氧化鋅按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例5的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例6
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的抗氧協(xié)效劑由三氧化二銻、氧化鋅按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例6的環(huán)保塑料管。
實(shí)施例7
與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的抗氧協(xié)效劑由三氧化二銻、二硫化鎢按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例7的環(huán)保塑料管。
測(cè)試?yán)?
對(duì)實(shí)施例1-7制備得到的環(huán)保塑料管的熱穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，采用差熱分析法，采用塑料管材樣品在210℃的高溫氧氣中的加速老化，以氧化誘導(dǎo)期ott(min)為指標(biāo)。具體測(cè)試結(jié)果見表1。
表1：環(huán)保塑料管熱穩(wěn)定性測(cè)試數(shù)據(jù)表
比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮復(fù)配)熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于實(shí)施例2-4(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮中任意二者復(fù)配)。
比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅復(fù)配)熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于實(shí)施例5-7(三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅中任意二者復(fù)配)。
測(cè)試?yán)?
對(duì)實(shí)施例1-7制備得到的環(huán)保塑料管的耐紫外線性能進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試方法：按照gb/t16422.3-1997塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第3部分熒光紫外燈的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)：紫外波長(zhǎng)為340nm，強(qiáng)度為0.76w/m2，采用曝露方式1，復(fù)合材料試樣在60℃下輻照暴露4h，然后在50℃下無輻照冷凝暴露4h交替進(jìn)行的條件下進(jìn)行紫外老化實(shí)驗(yàn)，老化暴露總時(shí)間為500h。拉伸強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：stmd638。計(jì)算器其拉伸強(qiáng)度變化率。拉伸強(qiáng)度變化率＝(紫外老化前的拉伸強(qiáng)度-紫外老化后的拉伸強(qiáng)度)÷紫外老化前的拉伸強(qiáng)度×100％。
具體結(jié)果見表2。
表2：環(huán)保塑料管的耐紫外線性能測(cè)試表
比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮復(fù)配)耐紫外線性能明顯優(yōu)于實(shí)施例2-4(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、5-羧基苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮中任意二者復(fù)配)。
比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅復(fù)配)耐紫外線性能明顯優(yōu)于實(shí)施例5-7(三氧化二銻、二硫化鎢、氧化鋅中任意二者復(fù)配)。