技术领域
[0001] 本
发明涉及塑料加工技术领域，具体涉及一种用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂及其制备方法。
背景技术
[0002] PVC管件产品通常与PVC给
水或
排水管材配套使用，广泛应用于建筑、家装等生活各领域。PVC管件的生产通常采用注塑工艺，区别于PVC管材制品的挤出工艺，注塑工艺对于原料物料的塑化流动性要求极高，生产PVC管件时需要通过改进原料配方以提高原料物料的流动性。为了获得最佳的注塑流动性，PVC管件原料配方调整过程中往往会牺牲部分耐热性能，这就导致PVC管件的维卡
软化温度低于与其配套的PVC管材的维卡软化温度。根据国家标准GB/T 5836.1-2006《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》的要求，PVC管材的维卡软化温度需要达到79℃以上，而
现有技术生产的PVC管件的维卡软化温度仅为74℃，因此，如何提高PVC管件的维卡软化温度使之与PVC管材的性能配套是PVC管件生产技术领域亟待解决的难题之一。
[0003] 长期以来，PVC管件生产制造商都在尝试通过对PVC管件生产配方或者原材料的改性来获得高性能的PVC管件产品。目前，针对原材料改性，已有不少生产厂家研究PVC改性
树脂粉用以提高PVC管件的强度和韧性；针对配方改进，已有大量的生产企业从事环保
钙锌稳定剂生产、研发工作，以期望获得高强度和耐热性良好的PVC管件制品。然而，目前市场上仍然缺少一种一袋式的环保助剂产品，既可以用于提高PVC管件的
力学强度，同时又使PVC管件产品的耐温性达到GB/T5836.1-2006《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》的要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于，克服现有技术中存在的
缺陷，提供一种用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂及其制备方法，该环保助剂显著改善了PVC管件注塑用原料的流动性，保证了PVC管件的质地均匀性，提高了PVC管件的力学强度性能，同时使PVC管件的维卡软化温度达79℃以上，使PVC管件符合相关国家标准要求，该环保助剂制备方法简单，易于工业化生产和应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂，包括以下
质量份数的组分：PVC树脂20～30份，钙锌稳定剂35～45份，MBS树脂15～25份，加工助剂10～20份和有机纳米蒙脱土5～10份。
[0006] 优选的技术方案是，所述PVC树脂25份，钙锌稳定剂40份，MBS树脂20份，加工助剂15份和有机纳米蒙脱土8份，PVC树脂的K值范围为65～68。
[0007] 优选的技术方案还有，所述PVC树脂为PVC-5型树脂或PVC-8型树脂中的一种，所述加工助剂为ACR或AS-935中的一种。
[0008] 进一步优选的技术方案有，所述有机纳米蒙脱土的粒径为30～100nm。
[0009] 进一步优选的技术方案还有，还包括相容剂5～8份和
偶联剂3～5份。
[0010] 进一步优选的技术方案还有，所述相容剂为
马来酸酐接枝聚乙烯，所述偶联剂为KH560。
[0011] 为了便于本发明用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂的顺利生产和应用推广，现提出一种用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012] S1：按照上述规定的质量份数称取各种原料，并投入高速混合机中，控制混合温度为70～100℃，转速为400～600r/min，混合10～20min，得用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂粗产品；
[0013] S2：将步骤S2制备的用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂粗产品
研磨后过筛，去除粒径大于80目的筛余物，得用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂成品。
[0014] 进一步优选的技术方案还有，在所述步骤S2后还包括步骤S3：将步骤S2制备的用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂成品按照20kg/袋或25kg/袋的规格进行
包装。
[0015] 本发明的优点和有益效果在于：
[0016] 1、本发明中的各种原料成分均符合绿色环保要求，进而保证了该环保助剂具有优良的环保性能。
[0017] 2、有机纳米蒙脱土的分散性能较好，进而有机纳米蒙脱土能以
纳米级的尺寸均匀分散于环保助剂中，同时有机纳米蒙脱土使环保助剂在PVC管件中的分散均匀性较好，保证了PVC管件的质地均匀性，改善了PVC管件的整体韧性和力学强度；另外有机纳米蒙脱土与PVC管件中的PVC树脂间形成紧密的结合，能够有效地阻碍PVC树脂分子链的热运动，使PVC管件的耐热性能明显提升。
[0018] 3、ACR加工助剂可明显缩短塑化时间，加快熔融，促进塑化；可有效地降低PVC树脂的熔融加工温度，在小幅节能的
基础上同时提高制品的耐候性能；可有效注塑时由于
挤压成型所产生的压力
波动和流动伤痕，有效避免产生波纹、斑马线等表面问题；能够提高制品的表面光泽度，由于塑化均匀，同时能够辅助提高制品的抗张强度、抗冲击强度、断裂伸长率等力学性能。
[0019] 4、AS-935加工助剂由甲基
丙烯酸甲酯与多种内外润滑酯类复合物复合而成，属于“核－壳”结构，外润滑酯类化合物可使熔体平衡
扭矩降低，延长塑化时间；内润滑酯类化合物与PVC树脂相容性好，可提高PVC管件表观质量，这是因为AS-935加工助剂可使PVC树脂熔体的塑化程度增加，熔体流动性提高，则在注射充模时熔体与模具内壁的摩擦程度可降低，因此PVC管件产品表面的光泽度更好，白度更高。
[0020] 5、在相容剂马来酸酐接枝聚乙烯的作用下，PVC树脂分子能够进入有机纳米蒙脱土的插层中，证明有机纳米蒙脱土与PVC树脂形成了紧密的结合，能够显著提升PVC管件的耐热性。
[0021] 6、偶联剂的添加使有机纳米蒙脱土能够在PVC管件中与PVC树脂紧密结合，进一步提升了PVC管件的耐热性能。
具体实施方式
[0022] 下面结合
实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0023] 实施例中所使用的仪器包括：恩格尔EVC1640/220
注塑机，贝尔SRL-Z100/200L立式混合机组；实施例中所使用的原料为：新疆中泰PVC树脂粉SG-08、新疆中泰PVC树脂粉SG-05、超细活性
碳酸钙JD-4、MBS树脂、金红石型
钛白粉、加工助剂Baeropid ACR-10F、AS-935加工助剂(杭州泓纳科技有限公司)、有机纳米蒙脱土(深圳市海成兴业科技有限公司)、钙锌稳定剂R92982sp(百尔罗赫塑料添加剂(江苏)有限公司)。
[0024] (一)环保助剂的制备
[0025] 实施例1～6均采用本发明方法制备一种用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂，包括如下步骤：
[0026] S1：按照上述规定的质量份数称取各种原料，并投入高速混合机中，控制混合温度为70～100℃，转速为400～600r/min，高速混合10～20min，得用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂粗产品；
[0027] S2：将步骤S2制备的用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂粗产品研磨后过筛，去除粒径大于80目的筛余物，得用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂成品。
[0028] 步骤S3：将步骤S2制备的用于改善PVC注塑管件性能的环保助剂成品按照20kg/袋或25kg/袋的规格进行包装，各组分加入量参见表1。
[0029] 表1实施例1～6和对比例1～3中环保助剂各组分加入量明细
[0030]
[0031] (二)环保助剂性能测试
[0032] (1)将实施例1～6制备的环保助剂分别用于制备相应的PVC管件，并增加对比例1，具体原料明细参见表2。
[0033] 表2实施例1～6和对比例1所对应PVC管件的原料明细表
[0034]
[0035] 其中实施例1～6中环保助剂的加入量均为10份，按照表2中的组分配比分别称取相应的组分并投入贝尔SRL-Z100/200L立式混合机组中，混料温度设定为120℃，混合30min，并冷却至50℃出料，得混合物料。
[0036] (2)将混合好的混合物料放置24小时后，投入恩格尔EVC1640/220注塑机进行注塑成相应的PVC管件，注射模具选用德国ifw公司的Master Mould PVC Tube DN 100管件模具，注塑工艺参数参见表3，注塑测试生产参数参见表4。
[0037] 表3注塑工艺参数
[0038]
[0039] 其中注塑机的保压压力：1000bar；切换
位置：5mm；冷却：25℃冷却30s；塑化延时：10s；塑化效能：10％。
[0040] 表4注塑测试生产参数
[0041]
[0042] 将实施例1～6和对比例1对应的PVC管件按照GB/T 1633-2000中规定的维卡软化温度测试方法，并采用2m落锤实验测试PVC管件的抗冲击性能，测试结果参见表5：
[0043] 表5实施例1～6和对比例1所对应PVC管件的维卡软化温度和抗冲击性能[0044]
[0045] 由表5可知本发明环保助剂一方面可以有效改善PVC管件的维卡软化温度，使PVC管件的维卡软化温度均达到79℃以上，另一方面可以改善PVC管件的韧性和抗冲击性能，实现了发明目的。
[0046] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
