一种透明型PVC-U电工管材配方的制作方法

本发明涉及塑料管材技术领域，特别涉及一种透明型pvc-u电工管材配方。

背景技术：

随着人们居家环境、健康越来越重视，家装环保越来得到大家重视，国家出台多项检测标准检测室内环境是否达到环保标准。硬聚氯乙烯(pvc-u)电工套管经过多年的发展，其绝缘、阻燃、防水、防锈、保护电线、价格便宜、施工方便等诸多优点，深受用户喜欢。但大部分电工管材生产配方都使用增塑剂，加入增塑剂可以增强制品塑性和柔韧性，提高制品的强度，但是增塑剂在制品使用的过程中，会慢慢地析出，不仅对环境造成污染，进入到空气中的增塑剂也会进入到人体内，对人体健康造成很大影响。

技术实现要素：

本发明提供了一种无增塑剂、环保、防止对人体健康造成影响的透明型pvc-u电工管材配方。

本发明中的技术方案一种透明型pvc-u电工管材配方，包括以下重量份的组分：pvc树脂100份、透明粉5-10份、加工助剂5-7份、抗冲改性剂10-15份、稳定剂3-5份、硬脂酸0.5-1份、氧化聚乙烯蜡1-2份。

相对于现有技术，本技术方案的有益效果为：

1、本方案由于纯的pvc树脂加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差，因此通过加入加工助剂、稳定剂、抗冲改性剂，加快pvc的塑化过程，增加其流动性能和热稳定性，与现有技术相比，无需加入增塑剂，仍然可增强pvc的塑性和柔韧性，无增塑剂析出，环保无污染，防止对人体健康造成影响。

2、本方案通过加入硬脂酸作为内润滑剂，由于硬脂酸与pvc树脂有一定的相容性，因此可减少pvc树脂分子间的内聚力，降低其熔体粘度，从而削弱pvc树脂件的内摩擦，达到内部润滑的效果。

3、本方案通过加入聚乙烯蜡作为润滑剂，由于聚乙烯蜡具有非常强的极性中心和很长的非极性碳链，其结构中在极性上与pvc树脂相容的部分，起到降低pvc树脂分子间内聚力的作用，从而改善pvc树脂的内摩擦生热和熔体的流动性，进而达到内润滑的效果；在非极性上与pvc树脂不相容的部分，能够改善pvc树脂熔体与加工设备的热金属表面的摩擦，由于该部分与pvc树脂相容性较差，使其容易从熔体内往外迁移，因此能够在pvc树脂与金属交界面形成润滑的薄层，从而达到外润滑和脱模的效果，由此聚乙烯蜡能够同时起到内润滑和外润滑的作用，而且还能够保持高度的透明性。

进一步，颜料1-2份、阻燃剂1-2份、消烟剂0.8-1.5份。通过颜料的加入，可对pvc树脂进行染色；阻燃剂的加入，可提高制作出来管材阻燃性能；消烟剂是一种消除各种材料在燃烧中产生的烟雾和有害气体的化合物，通能够使阻燃材料在燃烧时的生烟量降低50％～90％，同时能够在提高管材的阻燃性，适用各种阻燃材料，具有添加比例低，消烟效率高，使用方便，热稳定性好、无毒等特性。

进一步，加工助剂为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯中的一种。此类加工助剂能够加快pvc的塑化过程、改进其熔体的流变性能、改善热弹性状态下熔体力学性能以及提高制品的外观质量。

进一步，抗冲改性剂为cpe135a。cpe135a具有很强的抗冲击性能，使得生产出来的雨落水管具有更高强度的抗冲击性能，能够减少雨落水管在户外使用时因受到外物冲击而损坏的情况发生。

进一步，稳定剂为有机锡。稳定剂使用生产食品包装膜类有机锡稳定剂，有机锡无毒、安全，并可替代增塑剂，从而实现了可生产无增塑剂透明电工管材。

进一步，透明型pvc-u电工管材的制备包括以下步骤：

a、取料：称取配方中的各组分；根据物料的份数进行准确的称量。

b、高速热搅拌：将配方中的各组分加入到搅拌机，将配方中的各组分加热到180-210℃，同时启动搅拌机，搅拌机内转筒的转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min；通过此步骤，高速转动转筒，可使物料在更短的时间内搅拌均匀，进行加热，可使各个物料进行更好更快地融合，另一方面可提高转筒与物料之间的摩擦频次，摩擦生热，使得温度更易提高、更易保持。

c、低速冷搅拌：降低转筒的转速至120-140r/min，同时将搅拌后混合的各组分降温至35-45℃，搅拌时间为30-36min；通过此步骤，低速转动转筒，在搅拌均匀后，利用低速进一步提高搅拌的均匀度，而且也可减少转筒与物料之间的摩擦频次，降低生热的效果，从而提高冷却速度。

d、静置：各组分混合均匀后，静置11-13h得到混料。静置可使各个物料融合的更好，使得内部温度更好地降低下来。

e、成型：混料经供料系统输送至挤出机，挤出加工、冷却定型成管材。通过挤出机进行挤出加工，最后形成管材。

采用以上制作方法，整个制作过程简单，通过高速热搅拌，使得各个物料融合的更好，通过低速冷搅拌，使得各个物料温度降低的更加均匀，再通过静置辅助的作用，使得整个物料融合充分，各处温度更加一致，从而提高了管材的制作质量。

附图说明

图1为本发明实施例一种透明型pvc-u电工管材制备方法中搅拌机的剖视图；

图2为图1中空心搅拌轴部分剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、支撑筒2、转筒3、转盘4、电机5、空心搅拌轴6、空心盘7、环形连通管8、进气管9、出水管10、进水管11、空腔12、加热机构13、封盖14、第一橡胶块15、第二橡胶块16、缺口17、第一磁铁18、第二磁铁19。

实施例中相关数据如表1所示：

表1(单位：kg)：

上述实施例1至7中，pvc树脂为pvc树脂sg-8。

上述实施例1至7中，加工助剂为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯中的一种。

上述实施例1至7中，稳定剂为有机锡，如：甲基硫醇锡。

上述实施例1至7中，抗冲改性剂为cpe135a。

采用以上方案，通过透明粉的加入，制作出管材透明度更好；以上方案可制作出无增塑剂的管材，使用时，无增塑剂析出，制作出的管材也更加环保，也防止管材因析出增塑剂而影响人的身体健康。

对比例一种pvc-u电工管材配方，包括以下组分(单位：kg)：pvc树脂100、加工助剂5、增塑剂3、稳定剂3、硬脂酸1、聚乙烯蜡1.5、消色剂13。

现以实施例4为例，如图1和图2所示，具体说明制备透明型pvc-u电工管材的方法，需要使用一种搅拌机，搅拌机包括机架1，机架1上通过螺栓固定连接有电机5，机架1上转动连接有转盘4，电机5的输出轴与转盘4的中心固定了连接，转盘4偏心的位置上通过螺栓固定连接有空心搅拌轴6，空心搅拌轴6上固定连接有转筒3，转筒3上开有进料口，进料口上卡接有封盖14，转筒3壁内安装有加热机构13，空心搅拌轴6位于转筒3内的部分上开有若干个通孔，通孔内粘结有两个相抵的第一橡胶块15和第二橡胶块16，第一橡胶块15和第二橡胶块16靠近转轴内腔的一侧均开有楔面，两个楔面之间形成缺口17，第一橡胶块15内固定有第一磁铁18，第二橡胶块16内固定有用于与第一磁铁18相吸的第二磁铁19，空心搅拌轴6的左端固定连接有空心盘7，空心搅拌轴6与空心盘7连通，机架1上固定有环形连通管8，空心盘7转动连接在环形连通管8上，空心盘7还与环形连通管8连通，环形连通管8连通有进气管9，机架1上还固定连接有支撑筒2，转筒3滑动连接在支撑筒2上，支撑筒2壁内开有空腔12，空腔12的下侧连通有进水管11，空腔12的上侧连通有出水管10，包括以下步骤：

a、取料：使用精确到0.01g的电子天枰，准确称取配方中的各组分物料所需重量；

b、高速热搅拌：打开转筒3上的封盖14，将各组分物料通过进料口加入到搅拌机中，先对加热机构13进行通电，加热机构13对转筒3壁进行加热，对进气管9通入热气，热气经过环形连通管8和空心盘7进入到空心搅拌轴6内，热气先在空心搅拌轴6内积累，待空心搅拌轴6内达到一定压力后，气体将克服第一磁铁18和第二磁铁19的吸力，也克服第一橡胶块15和第二橡胶块16的弹性力，通过缺口17压开第一橡胶块15和第二橡胶块16进入到转筒3内，使用热气，可使物料从内部向外延伸地加热，使用加热机构13，可使物料从外箱内延伸地加热，热气和加热机构13结合，可使配方中的各组分物料受热更加均匀，温度升高更快，效率更高，还对进水管11内加入热水，热水进入到支撑筒2的空腔12内，顺着空腔12从出水管10流出，热水对支撑筒2进行加热，支撑筒2对转筒3进行加热，起到了对转筒3保温的作用，并可间接地对物料进行加热，将配方中的各组分物料加热到200℃，加热速度为30℃/min，同时启动电机5，电机5带动转盘4转动，转盘4的转速为500r/min，转盘4带动空心搅拌轴6偏心转动，空心搅拌轴6带动转筒3偏心地转动，搅拌时间为28min；

c、低速冷搅拌：经过高速热搅拌后，降低转盘4的转速至130r/min，同时关闭加热机构13，向进水管11内通入冷水，向进气管9内通入冷气，将搅拌后混合的各组分物料降温至38℃，降温速度为10℃/min，搅拌时间为33min；

d、静置：各组分混合均匀后，停止向进水管11内通入冷水，停止向进气管9内通入冷气，空心搅拌轴6的气压下降，第一橡胶块15和第二橡胶块16将在第一橡胶块15和第二橡胶块16自身的弹力和第一磁铁18和第二磁铁19之间吸引力的作用下，在第一橡胶块15和第二橡胶块16之间还存有气体的情况下重新相抵，防止物料进入到第一橡胶块15和第二橡胶块16之间，避免第一橡胶块15和第二橡胶块16之间产生缝隙，使得物料进入到空心搅拌轴6内；然后静置12h后得到混料。

e、成型：混料经供料系统输送到挤出生产线料斗；将进入挤出生产线料斗的原料经过双螺旋杆挤出机熔融后挤出，再经挤出模具、冷却定型成管材。

对制备后形成的管材进行测试：

按上述实施例以及对比例的配方生产的排水管的物理力学性能符合jg/t3050-1998《建筑用绝缘电工套管及配件》，现采用以上标准进行检测。

检测依据

检测结果如下：

由以上测试数据可知，实施例1至实施例7与对比例所生产的电工管材相比，即使不加入增塑剂，其制作出的管材的抗压性能、抗冲击性能以及弯曲性能均能达到标准指标，也达到或者高于加入了增塑剂管材的指标，说明采用本发明方案的配方，即使不加入增塑剂，制作出的管材的塑性和柔韧性也达到了要求，无需加入增塑剂，管材也更加环保，也防止管材因析出增塑剂而影响人的身体健康。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的特性及常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。