一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法，制备改性聚丙烯塑料管材的原料为：等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂；制备方法包括：混料、交联：将等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入料斗内高速混合，然后低温冷却搅拌，经过筛去除结块和粘融料后，得到混合物料；在机头口模处成型后形成连续体被螺杆挤出机外，经冷却凝固后，即得改性聚丙烯塑料管材。本发明专利技术制备得到的改性聚丙烯塑料管材抗氧化性能好、机械强度高、耐冲击效果好、使用寿命长，制备方法易操作，增加了聚丙烯塑料管材的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯塑料管材是常用的热塑性塑料管材，熔体粘度低，质量较轻，化学流动性好，容易成型加工，耐热，耐腐蚀，无毒无臭，耐环境应力开裂性能较好，化学稳定性好，应用范围十分广泛。但是由于聚丙烯材料化学结构中叔碳原子的活泼型，导致聚丙烯塑料易被氧化，机械强度较低，耐冲击性能较差，使用寿命较短。因此需要对聚丙烯塑料管材进行改性。目前聚丙烯塑料管材的改性方法主要有物理共混改性和化学改性。改性聚丙烯塑料管材的成熟产品主要有：PP-H，PP-B，PP-R。中国专利CN201310748952.7公开了一种聚丙烯电缆护套管，由阻燃聚丙烯材料制成；按重量计，所述阻燃聚丙烯材料的组成为：聚丙烯50-70份，三元乙丙橡胶5-10份，超高分子量聚乙烯5-10份，微胶囊红磷母粒14-17份，氢氧化铝4-8份，硼酸锌2-5份，硬脂酸钙0.1-1份，抗氧剂0.2-1份，颜料0.01-0.1份。但是该专利由于在制备聚丙烯管材时添加了超高分子量聚乙烯，原料混合物的相容性差，加工温度要求高，易造成制得的管材化学性质不均一，加工难度大，生产成本高。中国专利CN201510133643.8公开了一种新型改性聚丙烯管材，以重量份计，包括以下组分：聚丙烯15-30份，纳米碳酸钙2-5份，云母粉1-3份，纳米氧化钛1-3份，分散剂5-8份，相容剂2-6份，防老化剂1-5份。但是该专利制备得到的改性聚丙烯管材的机械强度低、耐冲击性能差，导致管材的使用寿命变短。因此，需要一种抗氧化性能好、机械强度高、耐冲击效果好、使用寿命长的改性聚丙烯塑料管材及其制备方法，以增加聚丙烯塑料管材的应用范围。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种改性聚丙烯塑料管材，制备改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯5份～15份，引发剂0.02份～0.08份，抗氧化剂0.5份～1.0份，催化剂0.01份～0.03份，协效剂0.01份～0.03份。进一步地，等规聚丙烯为：相对分子量为5000～8000，熔融指数为1g/min～2g/min，等规度≥93％。进一步地，引发剂为：过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。进一步地，抗氧化剂为：硫代二丙酸双十八酯或硫代二丙酸二月桂酯。进一步地，催化剂为：叔丁胺、乙酸酐、氯化铝中的任一种。进一步地，协效剂为：相对分子量为1000～2000的聚磷酸铵。本专利技术的另一专利技术目的，在于提供一种上述改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：步骤S01，混料、交联：将所述重量份的等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入螺杆挤出机的料斗内，在惰性气体保护条件下，压力为0.1MPa～0.3MPa，经对流剪切，高速混合2.5h～4h，然后降温至38℃～42℃，低温冷却搅拌1h～2.5h，经过筛去除结块和粘融料后，得到混合物料；步骤S02，挤出成型：将步骤S01得到的混合物料在机头口模处成型后形成连续体被螺杆挤出机外，挤出机从料斗到口模的温度分别设定为：40℃/240℃/240℃/245℃/245℃/245℃/250℃/250℃，管材经冷却凝固后，即得改性聚丙烯塑料管材。进一步地，步骤S01中，高速混合时的剪切速率为50/s～70/s。进一步地，步骤S01中，低温冷却搅拌时的剪切速率为15/s～20/s。进一步地，步骤S02中，冷却的方式为：以10℃～13℃的水喷洒式冷却。本专利技术的优点是：1.本专利技术制得的改性聚丙烯塑料管材的抗氧化性能好、机械强度高、耐冲击效果好、使用寿命长；2.本专利技术采用的制备方法简单、易操作，对生产设备要求不大，生产成本低，有利于大规模生产。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1一种改性聚丙烯塑料管材，制备改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯5份，引发剂0.02份，抗氧化剂0.5份，催化剂0.01份，协效剂0.01份。其中等规聚丙烯为：相对分子量为5000，熔融指数为1g/min，等规度为93％。引发剂为：过氧化苯甲酰。抗氧化剂为：硫代二丙酸双十八酯。催化剂为：氯化铝。协效剂为：相对分子量为1000的聚磷酸铵。实施例2一种改性聚丙烯塑料管材，制备改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯15份，引发剂0.08份，抗氧化剂1.0份，催化剂0.03份，协效剂0.03份。其中等规聚丙烯为：相对分子量为8000，熔融指数为2g/min，等规度为95％。引发剂为：偶氮二异丁腈。抗氧化剂为：硫代二丙酸二月桂酯。催化剂为：乙酸酐。协效剂为：相对分子量为2000的聚磷酸铵。实施例3一种改性聚丙烯塑料管材，制备改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯10份，引发剂0.05份，抗氧化剂0.75份，催化剂0.02份，协效剂0.02份。其中等规聚丙烯为：相对分子量为6500，熔融指数为1.5g/min，等规度为95％。引发剂为：过氧化苯甲酰。抗氧化剂为：硫代二丙酸双十八酯。催化剂为：叔丁胺。协效剂为：相对分子量为1500的聚磷酸铵。实施例4一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：步骤S01，混料、交联：将所述重量份的等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入螺杆挤出机的料斗内，在氮气保护条件下，压力为0.1MPa，经对流剪切，以50/s的剪切速率高速混合2.5h，然后降温至38℃，以15/s的剪切速率低温冷却搅拌1h，经过筛去除结块和粘融料后，得到混合物料；步骤S02，挤出成型：将步骤S01得到的混合物料在机头口模处成型后形成连续体被螺杆挤出机外，挤出机从料斗到口模的温度分别设定为：38℃/240℃/240℃/245℃/245℃/245℃/250℃/250℃，管材经10℃的水喷洒式冷却凝固后，即得改性聚丙烯塑料管材。实施例5一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：步骤S01，混料、交联：将所述重量份的等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入螺杆挤出机的料斗内，在氩气保护条件下，压力为0.3MPa，经对流剪切，以70/s的剪切速率高速混合4h，然后降温至42℃，以20/s的剪切速率低温冷却搅拌2.5h，经过筛去除结块和粘融料后，得到混合物料；步骤S02，挤出成型：将步骤S01得到的混合物料在机头口模处成型后形成连续体被螺杆挤出机外，挤出机从料斗到口模的温度分别设定为：42℃/240℃/240℃/245℃/245℃/245℃/250℃/250℃，管材经13℃的水喷洒式冷却凝固后，即得改性聚丙烯塑料管材。实施例6一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：步骤S01，混料、交联：将所述重量份的等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入螺杆挤出机的料斗内，在氮气保护条件下，压力为0.2MPa，经对流剪切，以60/s的剪切速率高速混合3.3h，然后降温至40℃，以17/s的剪切速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，制备所述改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯5份～15份，引发剂0.02份～0.08份，抗氧化剂0.5份～1.0份，催化剂0.01份～0.03份，协效剂0.01份～0.03份。

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，制备所述改性聚丙烯塑料管材的原料及其重量份为：等规聚丙烯100份，丙烯酸酯5份～15份，引发剂0.02份～0.08份，抗氧化剂0.5份～1.0份，催化剂0.01份～0.03份，协效剂0.01份～0.03份。2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，所述等规聚丙烯为：相对分子量为5000～8000，熔融指数为1g/min～2g/min，等规度≥93％。3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，所述引发剂为：过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，所述抗氧化剂为：硫代二丙酸双十八酯或硫代二丙酸二月桂酯。5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，所述催化剂为：叔丁胺、乙酸酐、氯化铝中的任一种。6.根据权利要求1所述的改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，所述协效剂为：相对分子量为1000～2000的聚磷酸铵。7.一种根据权利要求1～6中任一项所述的改性聚丙烯塑料管材的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘海云，
申请(专利权)人：潘海云，
类型：发明
国别省市：浙江;33