本发明涉及增韧助剂制备，更为具体的，涉及一种用于pvc管材改性的增韧助剂的制备方法及其应用。
背景技术：
1、聚氯乙烯(pvc)是世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，具有良好的机械和物理性能，由其制成的pvc管材具有自重轻、有良好的机械性能和物理性能、耐腐蚀、耐压强度高、安全方便等特点得到了广泛应用。但是pvc管材也存在一些性能的缺陷或不足，其中脆性是pvc塑料的最大缺点之一，pvc塑料韧性差、冲击强度低，这限制了pvc材料作为结构材料的应用。因此，改进pvc的韧性具有重要经济和社会意义。
2、针对于pvc材料的增韧，目前主要是通过加入氯化聚乙烯cpe、丁二烯与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物mbs或高抗冲击性丙烯酸酯共聚物acr等高分子材料作为增韧剂来改善产品的抗冲击强度，也有添加其他可以增强韧性的材料或对增韧剂进行改性等方法来提高pvc管材的韧性。
3、例如，中国专利cn103642157a公开了一种同步增强增韧pvc管材的新方法，该方法包括以下步骤：按下述重量份称取各组分：pvc树脂100份、轻钙粉8～10份、钙锌复合稳定剂2～3份、过氧化二异丙苯0.5～1份、mbs2～4份、硬脂酸0.1～0.3份、pe蜡0.1～0.3份、炭黑0.08～0.1份、改性氧化铝10～15份、含氟聚合物助剂ppa功能母料2～4份；将各组分混合均匀后放入pvc管材挤出机中挤出成型即可。该发明方法在pvc中加入了mbs、过氧化二异丙苯，通过在管材挤出成型的过程中过氧化二异丙苯分解后形成的高活性的自由基，来与pvc分子和mbs分子反应，从而形成pvc、mbs自由基内部、相互之间发生化学反应，一步法同时实现pvc的增强和增韧。
4、又如，中国专利cn114605755a公开了一种抗静电增韧pvc管材，其以以下重量份组分制成：pvc树脂100～120份、白炭黑1～2份、氧化锌0.1～0.5份、偶联剂4～6份、粘结剂0.1～1份、碳纤维1～5份、抗静电剂1～5份、增韧剂3～6份。其中所述增韧剂由以下方法制备：将二聚脂肪酸、1，2-环氧氯丁烷和苄基三乙基氯化铵加入到装有机械搅拌桨、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中，加入氢氧化钠和氧化钙，得到中间体a，然后在高压反应釜中加入中间体a和苄基三乙基氯化铵，通入co2排除釜内空气，得到该增韧剂。该发明是通过对增韧剂进行改性，是由环氧化合物和二氧化碳在催化剂的作用下合成的，利用二聚酸的长烷烃链与脂环结构，引入环氧基团，与pvc基体形成互穿网络结构，以此来提高现有pvc管材的韧性。
5、又如，中国专利cn107778725a公开了一种高性能pvc管材配方，其所述pvc管材由以下重量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂40～60份、复合铅盐稳定剂3～5份、硬脂酸钙30～45份、双甲酯改性剂1～3份、碳酸钙25～35份、聚乙烯蜡0.5～1.5份、增韧剂0.5～2份、三盐基性硫酸铅8～12份、滑石粉3～5份、硅油3～5份、甲基异丁酮4～6份、抗冻剂1～3份、稳定剂1～3份、发泡剂2～4份。该发明中的增韧剂为acr核-壳增韧剂，通过对温度以及配方成分的控制，最终得到抗压能力强、耐压程度高的管材。
6、又如，中国专利cn104231488a公开了一种增强增韧的pvc管材及其制备方法，该发明所述的增强增韧的pvc管材，由以下重量份数的原料组成：pvc树脂100份、钙锌复合稳定剂2～4份、pe蜡0.25～0.4份、硬脂酸0.2～0.3份、轻质碳酸钙8～9份、钛白粉1～2份、增韧剂mbs 6～8份、加工助剂0.8～1.2份、ac-316a 0.3～0.4份，将各组分按照配方量称量，然后混合均匀挤出成型即得到增强增韧的pvc管材。该发明制备的pvc管材抗冲击强度和韧性高、拉伸强度和断裂伸长率均得到明显提高。其中所用增韧剂mbs为lb-156抗冲改性剂，比普通mbs的强度高20％，用于提高制品的抗冲击强度，增加管材韧性，同时改善制品的耐寒性和加工流动性。
7、综合以上现有技术，在pvc管材的韧性强度改进方面，均没有将pvc与增韧剂以及其他助剂进行预先混合来形成增韧助剂，然后以此增韧助剂作为pvc管材的原料，提升助剂与pvc的混合效果，从而提升pvc管材的韧性。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于pvc管材改性的增韧助剂、制备方法及其应用，利用一步混合研磨的方法制备增韧助剂，以简单的工艺和材料提高其增韧性能，并在pvc管材的应用中有效地提高了pvc管材的韧性，同时不影响pvc管材其他性能，扩大了pvc管材的应用范围。
2、本发明提供一种用于pvc管材改性的增韧助剂，包括pvc树脂和其他添加剂，其中所述的pvc树脂与其他添加剂的重量份数比为110～130∶11～33，其中树脂包括通用型pvc树脂和高聚合度pvc树脂，所述的通用型pvc树脂与高聚合度pvc树脂的重量份数比为10∶1～3。
3、其中所述的通用型聚pvc树脂的聚合度为800～1200，高聚合度pvc树脂的聚合度为1800～3000。
4、通用型pvc树脂分子量偏低，塑化温度低，含量过高会导致物料在55～60℃的研磨过程中容易塑化，从而导致物料粘结甚至包裹住增韧剂，降低树脂与增韧剂的接枝效果并导致颗粒粒径变大；高聚合度pvc树脂因其粒径偏大，强度大，如果含量过高，为达到合适粒径，研磨时间会增加，研磨时间过长会导致分子量pvc树脂塑化粘结，粒径变大；同时因其分子量大，难以在低温塑化，在55～60℃与增韧剂接枝困难，不利于提高助剂的韧性；因此，选用合适配比的高低分子量pvc树脂搭配与增韧剂研磨，能更好地制备出合适粒径、接枝效率适宜且强度和韧性适宜的增韧助剂，同时合适的高低分子量pvc树脂配比能在降低增韧剂的使用量的前提下，制备出合格的增韧助剂，从而有效地降低生产成本。
5、其中所述的增韧助剂的粒径为80～200μm。增韧助剂的颗粒粒径不能偏大也不能偏小，颗粒偏大会导致塑化困难，增韧效果差；颗粒偏小会导致后期加工困难，如喂料困难，强度变差。
6、其中所述的其他添加剂包括增韧剂、稳定剂和活性轻质碳酸钙，其中pvc树脂与增韧剂的重量份数比为110～130∶5～15，pvc树脂与稳定剂的重量份数比为110～130∶1～3，pvc树脂与活性轻质碳酸钙的重量份数比为110～130∶5～15。
7、其中所述的增韧剂为mbs、pmma、cpe中的一种或多种。
8、其中所述的稳定剂为铅盐稳定剂或钙锌稳定剂。
9、本发明的一种用于pvc管材改性的增韧助剂的制备方法，具体步骤包括：
10、(1)分别称取以下重量份数的物料：通用型pvc树脂、高聚合度pvc树脂、增韧剂、稳定剂、活性轻质碳酸钙，混合，得到混合物料；其中pvc树脂与增韧剂的重量份数比为110～130∶5～15，pvc树脂与稳定剂的重量份数比为110～130∶1～3，pvc树脂与活性轻质碳酸钙的重量份数比为110～130∶5～15，通用型pvc树脂与高聚合度pvc树脂的重量份数比为10∶1～3；
11、(2)将混合物料在转速为850～1000rpm、温度为55～60℃的条件下研磨8～15min，冷却后得到增韧助剂。
12、本发明通过研磨来降低材料颗粒直径，破坏其原有的结构，在适当的温度下增韧剂更易与pvc颗粒进行接枝，有利于提升材料的增韧效果，得到增韧性能更好的增韧助剂。如前所述，增韧助剂的颗粒不能偏大也不能偏小，因此混合物料在转速为850～1000rpm下研磨8～15min可以保证最终增韧助剂的粒径大小在所需范围内；此外，研磨的温度为55～60℃，温度不能过高，其温度过高会导致材料过度塑化并粘结不利于后期的分散，导致增韧助剂的粒径偏大，温度过低，预塑化效果差，达不到增韧效果。
13、其中，本发明提供的一种用于pvc管材改性的增韧助剂在pvc管材中的添加量为pvc管材重量份数的5～10份。
14、本发明不增加额外原材料的使用，均为制备pvc管材的常用材料，通过预先将增韧剂、pvc树脂和其它助剂预先混合，使增韧剂与pvc预先接枝，形成增韧助剂，并控制其粒径大小，使增韧助剂与pvc的结合力更好，从而使增韧助剂的增韧性能更好，所制得的管材韧性更好，与普通pvc管材相比，使用本发明的增韧助剂所制得的pvc管材的冲击强度比普通pvc管材增强1.8～2.1倍，其断裂伸长率比普通pvc管材增加45％～50％，且对其它性能如拉伸强度、弯曲强度等性能未有影响，具有制备工艺简单、可靠性高、实用性强的优点。
1.一种用于pvc管材改性的增韧助剂，包括pvc树脂和其他添加剂，其特征在于，所述的pvc树脂与其他添加剂的重量份数比为110～130∶11～33，其中树脂包括通用型pvc树脂和高聚合度pvc树脂，所述的通用型pvc树脂与高聚合度pvc树脂的重量份数比为10∶1～3。
2.根据权利要求1所述的一种用于pvc管材改性的增韧助剂，其特征在于，所述的通用型聚pvc树脂的聚合度为800～1200，高聚合度pvc树脂的聚合度为1800～3000。
3.根据权利要求1所述的一种增韧助剂，其特征在于，所述的增韧助剂的粒径为80～200μm。
4.根据权利要求1所述的一种增韧助剂，其特征在于，所述的其他添加剂包括增韧剂、稳定剂和活性轻质碳酸钙，其中pvc树脂与增韧剂的重量份数比为110～130∶5～15，pvc树脂与稳定剂的重量份数比为110～130∶1～3，pvc树脂与活性轻质碳酸钙的重量份数比为110～130∶5～15。
5.根据权利要求4所述的一种增韧助剂，其特征在于，所述的增韧剂为mbs、pmma、cpe中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种增韧助剂，其特征在于，所述的稳定剂为铅盐稳定剂或钙锌稳定剂。
7.一种用于pvc管材改性的增韧助剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
8.根据权利要求1～4任一所述的一种用于pvc管材改性的增韧助剂，其特征在于，其在pvc管材中的应用：所述的增韧助剂在pvc管材中的添加量为pvc管材重量份数的5～10份。
