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一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510932056.5

申請日:

2015.12.14

公開號:

CN105462109A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

公開

有效性:

審中

法律詳情: 公開
IPC分類號: C08L27/06; C08L81/06; C08L23/28; C08L55/02; C08K13/06; C08K9/02; C08K7/08; C08K5/47; C08K3/34; C08K3/22; C08K3/32; C08K5/098; C08K5/523; F16L9/12 主分類號: C08L27/06
申請人: 安徽寧國市高新管業有限公司
發明人: 金立勝
地址: 242300安徽省宣城市寧國市經濟開發區河瀝園區安徽寧國市高新管業有限公司
優先權:
專利代理機構: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119 代理人: 劉勇; 崇鑫
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510932056.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

2016.04.06

法律狀態類型:

公開

摘要

本發明公開了一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料包括:聚氯乙烯、氯化聚乙烯、磺化聚醚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、納米碳酸鈣、納米氧化鋅、改性納米二氧化鈦、凹凸棒土、納米蒙脫土、納米氫氧化鋁、堿式硫酸鎂晶須、己二酸二辛酯、三異丙苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、聚磷酸銨、耐熱穩定劑、正丁基苯并異噻唑啉酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、抗氧劑、對叔丁基鄰苯二酚;所述耐熱穩定劑其原料包括:硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、庚二酸鈣、壬二酸鈣、壬二酸鋅、季戊四醇、月桂酸鑭、水楊酸鈰、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫。本發明提出的耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其耐熱性和耐老化性好,抗菌性和阻燃性能優異。

權利要求書

1.一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在于,其原料按重量份包括以
下組分:聚氯乙烯50-80份、氯化聚乙烯5-20份、磺化聚醚砜5-15份、丙烯
腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3-12份、納米碳酸鈣5-15份、納米氧化鋅3-10份、
改性納米二氧化鈦5-18份、凹凸棒土3-10份、納米蒙脫土3-12份、納米氫氧
化鋁3-10份、堿式硫酸鎂晶須2-8份、己二酸二辛酯5-10份、三異丙苯基磷
酸酯3.8-10份、磷酸三甲苯酯1-5份、聚磷酸銨1-5份、耐熱穩定劑5-12份、
正丁基苯并異噻唑啉酮1-2.5份、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮0.3-1.2份、抗
氧劑0.5-2.5份、對叔丁基鄰苯二酚1-3份;
其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅2-5份、硬脂酸鈣
2-8份、庚二酸鈣1-3份、壬二酸鈣1-3份、壬二酸鋅2-5份、季戊四醇1-5
份、月桂酸鑭1-5份、水楊酸鈰0.5-2份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫2-5
份。
2.根據權利要求1所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在于,其原料
按重量份包括以下組分:聚氯乙烯65-70份、氯化聚乙烯12-15份、磺化聚醚
砜8-12份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物7-10份、納米碳酸鈣8-11份、納米
氧化鋅5.5-7份、改性納米二氧化鈦10-12份、凹凸棒土5.6-8份、納米蒙脫
土5.8-10份、納米氫氧化鋁5.8-7份、堿式硫酸鎂晶須6.2-7份、己二酸二辛
酯8.5-9份、三異丙苯基磷酸酯6-7份、磷酸三甲苯酯3.2-4份、聚磷酸銨3.5-4
份、耐熱穩定劑8-10份、正丁基苯并異噻唑啉酮1.6-2份、2-正辛基-4-異噻
唑啉-3-酮0.8-1.1份、抗氧劑1-1.6份、對叔丁基鄰苯二酚2.3-2.8份。
3.根據權利要求1或2所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在于,其
原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯67份、氯化聚乙烯13份、磺化聚醚砜
10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物7.6份、納米碳酸鈣10份、納米氧化鋅
6.2份、改性納米二氧化鈦11份、凹凸棒土7份、納米蒙脫土8.5份、納米氫
氧化鋁6.2份、堿式硫酸鎂晶須6.5份、己二酸二辛酯8.8份、三異丙苯基磷
酸酯6.6份、磷酸三甲苯酯3.5份、聚磷酸銨3.8份、耐熱穩定劑9份、正丁
基苯并異噻唑啉酮1.7份、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮1.1份、抗氧劑1.2份、
對叔丁基鄰苯二酚2.5份。
4.根據權利要求1-3中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述納米碳酸鈣的平均粒徑為20-35nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為
15-30nm;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為20-40nm。
5.根據權利要求1-4中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3-4份、硬脂酸鈣4-5份、
庚二酸鈣2-2.6份、壬二酸鈣1.8-2.2份、壬二酸鋅3-3.5份、季戊四醇3.2-4
份、月桂酸鑭3.2-4份、水楊酸鈰1-1.6份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4-4.6
份。
6.根據權利要求1-5中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3.5份、硬脂酸鈣4.6份、
庚二酸鈣2.3份、壬二酸鈣2份、壬二酸鋅3.2份、季戊四醇3.8份、月桂酸
鑭3.6份、水楊酸鈰1.5份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4.2份。
7.根據權利要求1-6中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4-5份硝酸鐵、
8-12份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌50-60h,然后陳化
25-30h,干燥后在450-500℃下煅燒2-3.5h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述
改性納米二氧化鈦。
8.根據權利要求1-7中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4.2份硝酸鐵、
10份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌55h,然后陳化28h,
干燥后在475℃下煅燒3h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述改性納米二氧化鈦。
9.根據權利要求1-8中任一項所述耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其特征在
于,所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑CA、抗氧劑168中的一種或者多種的混
合物。

說明書

一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材

技術領域

本發明涉及聚氯乙烯技術領域,尤其涉及一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材。

背景技術

聚氯乙烯作為第二大合成材料,具有抗腐蝕力強、易于粘合、廉價易得、
化學穩定性好、耐微生物侵蝕等優點,是最常用的管材之一。但是聚氯乙烯對
光和熱的穩定性差,在長期使用的過程中易發生分解,降低管材的物理機械性
能,同時其作為高分子材料,阻燃性能仍不是很好。隨著聚氯乙烯管材應用范
圍的增大,越來越多的領域對所用聚氯乙烯管的性能要求也隨之提高,現有的
聚氯乙烯管材,其耐熱性、抗菌性和阻燃性仍不是很理想,需要進行改性。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯
管材,其耐熱性和耐老化性好,抗菌性和阻燃性能優異。

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯50-80份、氯化聚乙烯5-20份、磺化聚醚砜5-15份、丙烯腈-
丁二烯-苯乙烯共聚物3-12份、納米碳酸鈣5-15份、納米氧化鋅3-10份、改
性納米二氧化鈦5-18份、凹凸棒土3-10份、納米蒙脫土3-12份、納米氫氧化
鋁3-10份、堿式硫酸鎂晶須2-8份、己二酸二辛酯5-10份、三異丙苯基磷酸
酯3.8-10份、磷酸三甲苯酯1-5份、聚磷酸銨1-5份、耐熱穩定劑5-12份、
正丁基苯并異噻唑啉酮1-2.5份、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮0.3-1.2份、抗
氧劑0.5-2.5份、對叔丁基鄰苯二酚1-3份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅2-5份、硬脂酸鈣
2-8份、庚二酸鈣1-3份、壬二酸鈣1-3份、壬二酸鋅2-5份、季戊四醇1-5份、
月桂酸鑭1-5份、水楊酸鈰0.5-2份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫2-5份。

優選地,其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯65-70份、氯化聚乙烯
12-15份、磺化聚醚砜8-12份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物7-10份、納米碳
酸鈣8-11份、納米氧化鋅5.5-7份、改性納米二氧化鈦10-12份、凹凸棒土5.6-8
份、納米蒙脫土5.8-10份、納米氫氧化鋁5.8-7份、堿式硫酸鎂晶須6.2-7份、
己二酸二辛酯8.5-9份、三異丙苯基磷酸酯6-7份、磷酸三甲苯酯3.2-4份、
聚磷酸銨3.5-4份、耐熱穩定劑8-10份、正丁基苯并異噻唑啉酮1.6-2份、2-
正辛基-4-異噻唑啉-3-酮0.8-1.1份、抗氧劑1-1.6份、對叔丁基鄰苯二酚
2.3-2.8份。

優選地,其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯67份、氯化聚乙烯13
份、磺化聚醚砜10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物7.6份、納米碳酸鈣10
份、納米氧化鋅6.2份、改性納米二氧化鈦11份、凹凸棒土7份、納米蒙脫土
8.5份、納米氫氧化鋁6.2份、堿式硫酸鎂晶須6.5份、己二酸二辛酯8.8份、
三異丙苯基磷酸酯6.6份、磷酸三甲苯酯3.5份、聚磷酸銨3.8份、耐熱穩定
劑9份、正丁基苯并異噻唑啉酮1.7份、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮1.1份、
抗氧劑1.2份、對叔丁基鄰苯二酚2.5份。

優選地,所述納米碳酸鈣的平均粒徑為20-35nm;所述納米氧化鋅的平均粒
徑為15-30nm;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為20-40nm。

優選地,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3-4份、硬脂酸
鈣4-5份、庚二酸鈣2-2.6份、壬二酸鈣1.8-2.2份、壬二酸鋅3-3.5份、季
戊四醇3.2-4份、月桂酸鑭3.2-4份、水楊酸鈰1-1.6份、雙巰基乙酸異辛酯
二正辛基錫4-4.6份。

優選地,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3.5份、硬脂酸
鈣4.6份、庚二酸鈣2.3份、壬二酸鈣2份、壬二酸鋅3.2份、季戊四醇3.8
份、月桂酸鑭3.6份、水楊酸鈰1.5份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4.2份。

優選地,所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4-5
份硝酸鐵、8-12份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌50-60h,
然后陳化25-30h,干燥后在450-500℃下煅燒2-3.5h,煅燒結束后降溫至室溫
得到所述改性納米二氧化鈦。

優選地,所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4.2
份硝酸鐵、10份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌55h,然
后陳化28h,干燥后在475℃下煅燒3h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述改性納
米二氧化鈦。

優選地,所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑CA、抗氧劑168中的一種或者
多種的混合物。

本發明中,以聚氯乙烯為主料,并添加了氯化聚乙烯、磺化聚醚砜、丙烯
腈-丁二烯-苯乙烯共聚物對其進行改性,聚氯乙烯、氯化聚乙烯、磺化聚醚砜、
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物按照本發明中的比例配合后,能實現性能互補,
提高管材抗沖擊性能的同時改善了管材的耐熱性、耐水性和耐油性,同時提高
了管材的力學性能,使其具有良好的彈性和加工性能,另外,還改善了體系中
各物質的相容性;納米氧化鋅、改性納米二氧化鈦加入體系中,一方面與正丁
基苯并異噻唑啉酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和對叔丁基鄰苯二酚配合,改
善了管材的抗菌性,另一方面與凹凸棒土、納米蒙脫土、納米碳酸鈣、納米氫
氧化鋁、堿式硫酸鎂晶須配合,改善了管材的抗沖擊性和強度;三異丙苯基磷
酸酯、磷酸三甲苯酯、聚磷酸銨加入體系中,與凹凸棒土、納米蒙脫土、納米
氫氧化鋁具有協同作用,改善了管材的阻燃性和耐熱性;耐熱穩定劑中,硬脂
酸鋅、硬脂酸鈣、庚二酸鈣、壬二酸鈣和壬二酸鋅加入體系中,與體系的相容
性好,在體系中形成了復合物,對聚氯乙烯的穩定性具有明顯的協同效應,抑
制了聚氯乙烯的分解,加入的月桂酸鑭、水楊酸鈰和雙巰基乙酸異辛酯二正辛
基錫能吸收體系中大部分不穩定的烯丙基氯原子和叔氯原子,同時能使體系分
子鏈段發生運動的溫度提高,分子鏈上氯原子的牽制作用增強,運動阻力增大,
進一步改善了管材的耐熱性,同時改善了管材的穩定性、加工性和耐老化性;
在優選方式中,改性納米二氧化鈦的制備過程中,以硝酸鐵和納米二氧化鈦為
原料,合成了Fe3+摻雜的納米二氧化鈦,提高了納米二氧化鈦的抗菌性,均勻分
散于體系中,能防止外界污染物的入侵,賦予管材優異的抗菌性。

具體實施方式

下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯50份、氯化聚乙烯20份、磺化聚醚砜5份、丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物12份、納米碳酸鈣5份、納米氧化鋅10份、改性納米二氧化鈦5
份、凹凸棒土10份、納米蒙脫土12份、納米氫氧化鋁10份、堿式硫酸鎂晶須
2份、己二酸二辛酯10份、三異丙苯基磷酸酯3.8份、磷酸三甲苯酯5份、聚
磷酸銨1份、耐熱穩定劑12份、正丁基苯并異噻唑啉酮1份、2-正辛基-4-異
噻唑啉-3-酮1.2份、抗氧劑0.5份、對叔丁基鄰苯二酚3份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅2份、硬脂酸鈣8
份、庚二酸鈣1份、壬二酸鈣3份、壬二酸鋅2份、季戊四醇5份、月桂酸鑭1
份、水楊酸鈰2份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫2份。

實施例2

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯80份、氯化聚乙烯5份、磺化聚醚砜15份、丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物3份、納米碳酸鈣15份、納米氧化鋅3份、改性納米二氧化鈦18
份、凹凸棒土3份、納米蒙脫土3份、納米氫氧化鋁3份、堿式硫酸鎂晶須8
份、己二酸二辛酯5份、三異丙苯基磷酸酯10份、磷酸三甲苯酯1份、聚磷酸
銨5份、耐熱穩定劑5份、正丁基苯并異噻唑啉酮2.5份、2-正辛基-4-異噻唑
啉-3-酮0.3份、抗氧劑10102.5份、對叔丁基鄰苯二酚1份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅5份、硬脂酸鈣2
份、庚二酸鈣3份、壬二酸鈣1份、壬二酸鋅5份、季戊四醇1份、月桂酸鑭5
份、水楊酸鈰0.5份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫5份。

實施例3

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯65份、氯化聚乙烯15份、磺化聚醚砜8份、丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物10份、納米碳酸鈣8份、納米氧化鋅7份、改性納米二氧化鈦10
份、凹凸棒土8份、納米蒙脫土5.8份、納米氫氧化鋁7份、堿式硫酸鎂晶須
6.2份、己二酸二辛酯9份、三異丙苯基磷酸酯6份、磷酸三甲苯酯4份、聚磷
酸銨3.5份、耐熱穩定劑10份、正丁基苯并異噻唑啉酮1.6份、2-正辛基-4-
異噻唑啉-3-酮1.1份、抗氧劑10100.2份、抗氧劑CA0.5份、抗氧劑1680.3
份、對叔丁基鄰苯二酚2.8份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3份、硬脂酸鈣5
份、庚二酸鈣2份、壬二酸鈣2.2份、壬二酸鋅3份、季戊四醇4份、月桂酸
鑭3.2份、水楊酸鈰1.6份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4份;

所述納米碳酸鈣的平均粒徑為35nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為15nm;
所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為40nm;

所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將5份硝酸鐵、8
份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌60h,然后陳化25h,干
燥后在500℃下煅燒2h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述改性納米二氧化鈦。

實施例4

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯70份、氯化聚乙烯12份、磺化聚醚砜12份、丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物7份、納米碳酸鈣11份、納米氧化鋅5.5份、改性納米二氧化鈦
12份、凹凸棒土5.6份、納米蒙脫土10份、納米氫氧化鋁5.8份、堿式硫酸鎂
晶須7份、己二酸二辛酯8.5份、三異丙苯基磷酸酯7份、磷酸三甲苯酯3.2
份、聚磷酸銨4份、耐熱穩定劑8份、正丁基苯并異噻唑啉酮2份、2-正辛基
-4-異噻唑啉-3-酮0.8份、抗氧劑10101.2份、抗氧劑CA0.4份、對叔丁基
鄰苯二酚2.3份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅4份、硬脂酸鈣4
份、庚二酸鈣2.6份、壬二酸鈣1.8份、壬二酸鋅3.5份、季戊四醇3.2份、
月桂酸鑭4份、水楊酸鈰1份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4.6份;

所述納米碳酸鈣的平均粒徑為20nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為30nm;
所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為20nm;

所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4份硝酸鐵、
12份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌50h,然后陳化30h,
干燥后在450℃下煅燒3.5h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述改性納米二氧化
鈦。

實施例5

本發明提出的一種耐熱抗菌阻燃聚氯乙烯管材,其原料按重量份包括以下
組分:聚氯乙烯67份、氯化聚乙烯13份、磺化聚醚砜10份、丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物7.6份、納米碳酸鈣10份、納米氧化鋅6.2份、改性納米二氧化
鈦11份、凹凸棒土7份、納米蒙脫土8.5份、納米氫氧化鋁6.2份、堿式硫酸
鎂晶須6.5份、己二酸二辛酯8.8份、三異丙苯基磷酸酯6.6份、磷酸三甲苯
酯3.5份、聚磷酸銨3.8份、耐熱穩定劑9份、正丁基苯并異噻唑啉酮1.7份、
2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮1.1份、抗氧劑CA1份、抗氧劑1680.2份、對叔
丁基鄰苯二酚2.5份;

其中,所述耐熱穩定劑其原料按重量份包括:硬脂酸鋅3.5份、硬脂酸鈣
4.6份、庚二酸鈣2.3份、壬二酸鈣2份、壬二酸鋅3.2份、季戊四醇3.8份、
月桂酸鑭3.6份、水楊酸鈰1.5份、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫4.2份;

所述納米碳酸鈣的平均粒徑為30nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為20nm;
所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為35nm;

所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將4.2份硝酸鐵、
10份納米二氧化鈦加入100份去離子水中,在室溫下攪拌55h,然后陳化28h,
干燥后在475℃下煅燒3h,煅燒結束后降溫至室溫得到所述改性納米二氧化鈦。

以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局
限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本
發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護
范圍之內。

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