本發(fā)明涉及pvc管材生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱氧老化的pvc管材及制備方法。
背景技術(shù)：
pvc管材在日常生活中觸目可及，因其具有原料來(lái)源充足、價(jià)格低、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高、剛性好、加工性能優(yōu)異、電絕緣性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在給水、建筑排水、排污、化工等技術(shù)領(lǐng)域。
但是，pvc管材與其他高分子材料一樣，存在著老化現(xiàn)象。聚合物發(fā)生老化的原因主要有兩個(gè)方面：一方面是內(nèi)因，即聚合物本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)如不飽和雙鍵、支鏈、過(guò)氧化氫基團(tuán)等；另一方面是外因，即外界的環(huán)境因素，主要是光、熱、氧等。內(nèi)外因素相互作用、交替影響的復(fù)雜過(guò)程使聚合物材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，相對(duì)分子質(zhì)量下降或產(chǎn)生交聯(lián)，從而使材料性能下降甚至導(dǎo)致破壞，以至無(wú)法使用。而對(duì)于應(yīng)用于漁業(yè)的pvc材料，老化問(wèn)題尤其嚴(yán)重。這是因?yàn)樵谒a(chǎn)養(yǎng)殖中，以pvc作為框架材料的網(wǎng)箱在網(wǎng)箱養(yǎng)殖中應(yīng)用最為廣泛。由于網(wǎng)箱放置在近海海域，長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫高濕和紫外光照射的環(huán)境中，其耐老化的性能直接影響到產(chǎn)品的使用性能和使用壽命，因此解決pvc材料不耐老化的問(wèn)題就顯得至關(guān)重要。而通過(guò)納米粒子來(lái)提高pvc材料耐老化性能一個(gè)重要途徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是提供一種耐熱氧老化的pvc管材及制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種耐熱氧老化的pvc管材，其特征在于，將充分干燥過(guò)的改性納米硫酸鋇按比例與pvc用雙輥開煉機(jī)混合后，加入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融共混后擠出成型得管材，其中所述的改性納米硫酸鋇占pvc的質(zhì)量百分含量為3-4%。
所述的改性納米硫酸鋇先經(jīng)硬脂酸鈉改性，再用稀土偶聯(lián)劑接枝改性，具體制備方法包括以下步驟：
（1）將納米硫酸鋇、無(wú)水乙醇、鋯球按照質(zhì)量體積比為1∶4∶20投入到高速混合機(jī)中以3000r/min的速率砂磨1-2小時(shí)，過(guò)濾除去鋯球，得混合液；
（2）將硬脂酸鈉溶于無(wú)水乙醇中攪拌至全部溶解得硬脂酸鈉醇溶液；
（3）將步驟（1）的混合液放入高混機(jī)中，升溫至70-80℃，逐滴加入步驟（2）的硬脂酸鈉醇溶液，以800r/min的速率攪拌1-2小時(shí)，噴霧干燥得硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇；
（4）將上述制得的硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇置于高速捏合機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速為600r/min攪拌20-30min，待溫度升至100-110℃，保持溫度不變，加入稀土偶聯(lián)劑，以800r/min的速率攪拌10-15min，冷卻至室溫，再經(jīng)氣流粉碎，出料。
所述的硬脂酸鈉的添加量為納米硫酸鋇質(zhì)量的1-2%。
所述的稀土偶聯(lián)劑的添加量為納米硫酸鋇質(zhì)量的8-10%。
所述的一種耐熱氧老化的pvc管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將改性納米硫酸鋇放入110-120℃的烘箱中干燥10-12小時(shí)；
（2）將pvc加入到雙輥開煉機(jī)中塑化2min，再加入經(jīng)上述充分干燥后的改性納米硫酸鋇繼續(xù)混煉10min，其中前輥各區(qū)溫度依次為140、145、140℃，后輥各區(qū)溫度均為130℃，前輥轉(zhuǎn)速為10r/min，后輥轉(zhuǎn)速為5r/min；
（3）將步驟（2）反應(yīng)料投入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融共混后擠出成型得管材，雙螺桿擠出機(jī)加工溫度范圍為170-180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600-650rpm。
本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明以改性納米硫酸鋇為耐老化劑，將納米硫酸鋇先經(jīng)硬脂酸鈉改性，硬脂酸鈉包覆在納米硫酸鋇的表面，從而提高納米硫酸鋇在基體中的分散性，同時(shí)也改善了納米硫酸鋇與pvc基體的相容性，提高了的pvc結(jié)晶度，從而使基體材料更加密實(shí)，減低了氧擴(kuò)散速度，提高了材料的熱氧穩(wěn)定性；再用稀土偶聯(lián)劑接枝改性，稀土偶聯(lián)劑不僅能起到偶聯(lián)作用，還因稀土元素獨(dú)特的外電子層結(jié)構(gòu)，可在納米硫酸鋇表面形成較牢固的包裹層，形成以稀土配合物為殼、納米硫酸鋇為核的無(wú)機(jī)剛性粒子，對(duì)pvc管材有較強(qiáng)的增韌改性作用。
具體實(shí)施方式
一種耐熱氧老化的pvc管材，其特征在于，將充分干燥過(guò)的改性納米硫酸鋇按比例與pvc用雙輥開煉機(jī)混合后，加入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融共混后擠出成型得管材，其中所述的改性納米硫酸鋇占pvc的質(zhì)量百分含量為3-4%。
所述的改性納米硫酸鋇先經(jīng)硬脂酸鈉改性，再用稀土偶聯(lián)劑接枝改性，具體制備方法包括以下步驟：
（1）將納米硫酸鋇、無(wú)水乙醇、鋯球按照質(zhì)量體積比為1∶4∶20投入到高速混合機(jī)中以3000r/min的速率砂磨1-2小時(shí)，過(guò)濾除去鋯球，得混合液；
（2）將硬脂酸鈉溶于無(wú)水乙醇中攪拌至全部溶解得硬脂酸鈉醇溶液；
（3）將步驟（1）的混合液放入高混機(jī)中，升溫至70-80℃，逐滴加入步驟（2）的硬脂酸鈉醇溶液，以800r/min的速率攪拌1-2小時(shí)，噴霧干燥得硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇；
（4）將上述制得的硬脂酸鈉改性納米硫酸鋇置于高速捏合機(jī)中，控制轉(zhuǎn)速為600r/min攪拌20-30min，待溫度升至100-110℃，保持溫度不變，加入稀土偶聯(lián)劑，以800r/min的速率攪拌10-15min，冷卻至室溫，再經(jīng)氣流粉碎，出料。
所述的硬脂酸鈉的添加量為納米硫酸鋇質(zhì)量的1-2%。
所述的稀土偶聯(lián)劑的添加量為納米硫酸鋇質(zhì)量的8-10%。
所述的一種耐熱氧老化的pvc管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將改性納米硫酸鋇放入110-120℃的烘箱中干燥10-12小時(shí)；
（2）將pvc加入到雙輥開煉機(jī)中塑化2min，再加入經(jīng)上述充分干燥后的改性納米硫酸鋇繼續(xù)混煉10min，其中前輥各區(qū)溫度依次為140、145、140℃，后輥各區(qū)溫度均為130℃，前輥轉(zhuǎn)速為10r/min，后輥轉(zhuǎn)速為5r/min；
（3）將步驟（2）反應(yīng)料投入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融共混后擠出成型得管材，雙螺桿擠出機(jī)加工溫度范圍為170-180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600-650rpm。