本發明屬于電力材料領域，具體涉及一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法。
背景技術：
：隨著社會經濟發展和科學技術的進步，越來越多的智能供水設備系統應用于人們生活、工作中，而在水管作為智能供水設備系統中的重要組成部分，承擔著運輸水體的作用。現有的水管普遍采用pvc材料，但是，pvc水管阻燃性能不夠高，在燃燒時會放出大量的黑煙和有毒氣體，如一氧化碳、苯、萘等芳香族化合物，嚴重危害人們身體健康，甚至威脅人們的生命安全。此外，pvc管在耐熱性、強度上仍需提高，以適應智能供水設備系統對水管的高標準要求。技術實現要素：為了解決現有的水管在阻燃性、耐熱性和強度上的不足的問題，本發明的目的是提供一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，制得的用于智能供水設備系統中的水管具有阻燃性好、耐熱性好和強度高的優點。本發明提供了如下的技術方案：一種用于智能供水設備系統中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂90-100份、碳化鉻粉1-5份、滑石粉3-7份、硅膠1-3份、氯丁橡膠20-30份、氯磺化聚乙烯橡膠15-25份、聚氨基甲酸酯橡膠12-18份、縮醛樹脂14-22份、高嶺土1-3份、陶瓷纖維2-4份、納米碳化硅6-18份、阻燃劑0.6-0.8份、增塑劑3-9份、相容劑0.5-0.9份、熱穩定劑0.5-0.7份、光穩定劑0.4-0.8份和固化劑0.3-0.5份。原料中添加了碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉，碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了硅膠，硅膠具有吸附性能高、熱穩定性好、化學穩定性好和機械強度高的特點。原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。原料中添加了氯磺化聚乙烯橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠具有耐磨和耐燃的優點。原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。原料中添加了縮醛樹脂，縮醛樹脂具有拉伸強度高、韌性好、耐磨性好、耐疲勞性好、熱穩定性好和抗沖擊性好的優點。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質輕、耐高溫、熱穩定性好、耐火性好和機械強度高的特點。優選地，包括以下重量份的原料：pvc樹脂95份、碳化鉻粉3份、滑石粉5份、硅膠2份、氯丁橡膠25份、氯磺化聚乙烯橡膠20份、聚氨基甲酸酯橡膠15份、縮醛樹脂18份、高嶺土2份、陶瓷纖維3份、納米碳化硅12份、阻燃劑0.7份、增塑劑6份、相容劑0.7份、熱穩定劑0.6份、光穩定劑0.6份和固化劑0.4份。優選地，所述阻燃劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂具有良好的阻燃效果。優選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得用于智能供水設備系統中的水管的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉。優選地，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。優選地，所述熱穩定劑為有機錫熱穩定劑，有機錫熱穩定劑具有高效、透明和耐熱的優點，有助于提高制備的用于智能供水設備系統中的水管的熱穩定性。優選地，所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入用于智能供水設備系統中的水管，達到保護用于智能供水設備系統中的水管的目的。優選地，所述固化劑為二氨基二苯甲烷，經過二氨基二苯甲烷固化后的用于智能供水設備系統中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強。一種用于智能供水設備系統中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于智能供水設備系統中的水管原料的重量份數稱取原料；(2)將碳化鉻粉、滑石粉、高嶺土、、陶瓷纖維和納米碳化硅投入到高速混合機中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應罐中，反應罐的溫度控制在50℃，再往反應罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時間為5min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入單螺桿擠出機熔融共混、成型，最后冷卻定型，即得用于智能供水設備系統中的水管。本發明的有益效果是：1、本發明解決了現有的水管在阻燃性、耐熱性和強度上的不足的問題。2、本發明的原料中添加了碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉，碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉均具有良好的耐火性能。3、本發明的原料中添加了硅膠，硅膠具有吸附性能高、熱穩定性好、化學穩定性好和機械強度高的特點。4、本發明的原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。5、本發明的原料中添加了氯磺化聚乙烯橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠具有耐磨和耐燃的優點。6、本發明的原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。7、本發明的原料中添加了縮醛樹脂，縮醛樹脂具有拉伸強度高、韌性好、耐磨性好、耐疲勞性好、熱穩定性好和抗沖擊性好的優點。8、本發明的原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質輕、耐高溫、熱穩定性好、耐火性好和機械強度高的特點。9、本發明中所述阻燃劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂具有良好的阻燃效果。10、本發明中所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得用于智能供水設備系統中的水管的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉。11、本發明中所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。12、本發明中所述熱穩定劑為有機錫熱穩定劑，有機錫熱穩定劑具有高效、透明和耐熱的優點，有助于提高制備的用于智能供水設備系統中的水管的熱穩定性。13、本發明中所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入用于智能供水設備系統中的水管，達到保護用于智能供水設備系統中的水管的目的。14、本發明中所述固化劑為二氨基二苯甲烷，經過二氨基二苯甲烷固化后的用于智能供水設備系統中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強。具體實施方式實施例1一種用于智能供水設備系統中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂95份、碳化鉻粉3份、滑石粉5份、硅膠2份、氯丁橡膠25份、氯磺化聚乙烯橡膠20份、聚氨基甲酸酯橡膠15份、縮醛樹脂18份、高嶺土2份、陶瓷纖維3份、納米碳化硅12份、阻燃劑0.7份、增塑劑6份、相容劑0.7份、熱穩定劑0.6份、光穩定劑0.6份和固化劑0.4份。原料中添加了碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉，碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了硅膠，硅膠具有吸附性能高、熱穩定性好、化學穩定性好和機械強度高的特點。原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。原料中添加了氯磺化聚乙烯橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠具有耐磨和耐燃的優點。原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。原料中添加了縮醛樹脂，縮醛樹脂具有拉伸強度高、韌性好、耐磨性好、耐疲勞性好、熱穩定性好和抗沖擊性好的優點。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質輕、耐高溫、熱穩定性好、耐火性好和機械強度高的特點。阻燃劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂具有良好的阻燃效果。增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得用于智能供水設備系統中的水管的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。熱穩定劑為有機錫熱穩定劑，有機錫熱穩定劑具有高效、透明和耐熱的優點，有助于提高制備的用于智能供水設備系統中的水管的熱穩定性。光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入用于智能供水設備系統中的水管，達到保護用于智能供水設備系統中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經過二氨基二苯甲烷固化后的用于智能供水設備系統中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強。一種用于智能供水設備系統中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于智能供水設備系統中的水管原料的重量份數稱取原料；(2)將碳化鉻粉、滑石粉、高嶺土、、陶瓷纖維和納米碳化硅投入到高速混合機中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應罐中，反應罐的溫度控制在50℃，再往反應罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時間為5min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入單螺桿擠出機熔融共混、成型，最后冷卻定型，即得用于智能供水設備系統中的水管。實施例2一種用于智能供水設備系統中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂90份、碳化鉻粉1份、滑石粉3份、硅膠1份、氯丁橡膠20份、氯磺化聚乙烯橡膠15份、聚氨基甲酸酯橡膠12份、縮醛樹脂14份、高嶺土1份、陶瓷纖維2份、納米碳化硅6份、阻燃劑0.6份、增塑劑3份、相容劑0.5份、熱穩定劑0.5份、光穩定劑0.4份和固化劑0.3份。原料中添加了碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉，碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了硅膠，硅膠具有吸附性能高、熱穩定性好、化學穩定性好和機械強度高的特點。原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。原料中添加了氯磺化聚乙烯橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠具有耐磨和耐燃的優點。原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。原料中添加了縮醛樹脂，縮醛樹脂具有拉伸強度高、韌性好、耐磨性好、耐疲勞性好、熱穩定性好和抗沖擊性好的優點。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質輕、耐高溫、熱穩定性好、耐火性好和機械強度高的特點。阻燃劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂具有良好的阻燃效果。增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得用于智能供水設備系統中的水管的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。熱穩定劑為有機錫熱穩定劑，有機錫熱穩定劑具有高效、透明和耐熱的優點，有助于提高制備的用于智能供水設備系統中的水管的熱穩定性。光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入用于智能供水設備系統中的水管，達到保護用于智能供水設備系統中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經過二氨基二苯甲烷固化后的用于智能供水設備系統中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強。一種用于智能供水設備系統中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于智能供水設備系統中的水管原料的重量份數稱取原料；(2)將碳化鉻粉、滑石粉、高嶺土、、陶瓷纖維和納米碳化硅投入到高速混合機中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應罐中，反應罐的溫度控制在50℃，再往反應罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時間為5min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入單螺桿擠出機熔融共混、成型，最后冷卻定型，即得用于智能供水設備系統中的水管。實施例3一種用于智能供水設備系統中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂100份、碳化鉻粉5份、滑石粉7份、硅膠3份、氯丁橡膠30份、氯磺化聚乙烯橡膠25份、聚氨基甲酸酯橡膠18份、縮醛樹脂22份、高嶺土3份、陶瓷纖維4份、納米碳化硅18份、阻燃劑0.8份、增塑劑9份、相容劑0.9份、熱穩定劑0.7份、光穩定劑0.8份和固化劑0.5份。原料中添加了碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉，碳化鉻粉、高嶺土、納米碳化硅和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了硅膠，硅膠具有吸附性能高、熱穩定性好、化學穩定性好和機械強度高的特點。原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。原料中添加了氯磺化聚乙烯橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠具有耐磨和耐燃的優點。原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。原料中添加了縮醛樹脂，縮醛樹脂具有拉伸強度高、韌性好、耐磨性好、耐疲勞性好、熱穩定性好和抗沖擊性好的優點。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質輕、耐高溫、熱穩定性好、耐火性好和機械強度高的特點。阻燃劑為氫氧化鎂，氫氧化鎂具有良好的阻燃效果。增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得用于智能供水設備系統中的水管的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。熱穩定劑為有機錫熱穩定劑，有機錫熱穩定劑具有高效、透明和耐熱的優點，有助于提高制備的用于智能供水設備系統中的水管的熱穩定性。光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入用于智能供水設備系統中的水管，達到保護用于智能供水設備系統中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經過二氨基二苯甲烷固化后的用于智能供水設備系統中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強。一種用于智能供水設備系統中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于智能供水設備系統中的水管原料的重量份數稱取原料；(2)將碳化鉻粉、滑石粉、高嶺土、、陶瓷纖維和納米碳化硅投入到高速混合機中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應罐中，反應罐的溫度控制在50℃，再往反應罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時間為5min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入單螺桿擠出機熔融共混、成型，最后冷卻定型，即得用于智能供水設備系統中的水管。對比例1mg(oh)2先使用其質量分數2％的鈦酸酯類偶聯劑ndz-311進行表面處理，sb2o3使用其質量分數2％的鈦酸酯類偶聯劑kr-38s進行表面處理。接著將表面處理后的mg(oh)2與sb2o3按照2：1的重量比混合制得復合阻燃劑。將復合阻燃劑與pvc樹脂按照2.5：97.5的重量比在100℃下的熱混機中熱混制得混合物，混合物經單螺桿擠出機熔融共混、成型、最后冷卻定型，制得具有高阻燃性的pvc排水管材料。將實施例1、實施例2和實施例3制得的用于智能供水設備系統中的水管與對比例1中pvc管進行性能測試，拉伸強度、彎曲強度、巴士硬度、導熱系數以及氧指數分別參照gb/t1458，gb/t1449，gb/t3854，gb/t5990，gb/t8924，測試結果如表1所示：指標實施例1實施例2實施例3對比例1拉伸強度(mpa)76726850抗壓強度(mpa)0熱變形溫度(℃)0氧指數(％)36353532從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：1、一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，從測得的拉伸強度可以看出，實施例1-3的拉伸強度均高于對比例1，說明本發明用于智能供水設備系統中的水管的拉伸強度高。2、一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，從測得的抗壓強度可以看出，實施例1-3的抗壓強度均高于對比例1，說明本發明用于智能供水設備系統中的水管的抗壓強度高。3、一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，從測得的熱變形溫度可以看出，實施例1-3的熱變形溫度均高于對比例1，說明本發明用于智能供水設備系統中的水管的耐熱性好。4、一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，從測得的氧指數可以看出，實施例1-3的氧指數均高于對比例1，說明本發明用于智能供水設備系統中的水管的阻燃性好。5、一種用于智能供水設備系統中的水管及其制備方法，從測得的各個指標的數據可以看出，實施例1均優于實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明用于智能供水設備系統中的水管的原料配方和制備方法的合理性。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12