多功能改性无规聚丙烯管材专用料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多功能改性无规聚丙烯管材专用料及其制备方法，该专用料由无规共聚聚丙烯、环保阻燃剂、无机填料预分散母料、抗冲击改性剂、抗氧剂、复合抗菌母料和分散剂组成，本发明专利技术还公开了多功能改性无规聚丙烯管材专用料在冷热水用建筑管材、饮用水和食品工业管道系统、地板采暖及传统供热采暖系统、农田的灌溉系统中的应用。本发明专利技术制备的管材专用料具有阻燃抗菌功能，同时解决了无规共聚聚丙烯收缩大、低温冲击性能差的问题，具有更高的耐热性能和极好的机械性能，并具有优异的热稳定性，具有良好的抗收缩性和低温抗击性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于塑料材料
，特别涉及一种多功能改性无规聚丙烯管材 专用料及该专用料的制备方法和应用。
技术介绍
乙烯丙烯无规共聚聚丙烯(PP-R)是聚丙烯的一种，是丙烯和少量乙烯在一 定温度、压力和催化剂的作用下共聚得到的。结构上的特点使PP-R具有均聚 聚丙烯(PP-H)或嵌段接枝共聚聚丙烯(PP-B)所不具备的性能，近年来在管道应用等方面取得了突飞猛进的发展。在目前主要使用的管道系统中，乙烯丙烯无 规共聚聚丙烯(PP-R)除具有一般塑料管材质量轻、强度好、耐腐蚀、使用寿命 长、安装简单可靠等优点外，还具有安全卫生、耐热保温、耐磨损、可回收再 利用、防冻裂等特点。但是，随着对PP-R研究的日益深入，人们对其性能提出了更高的要求。 尽管PP-R有诸多优点，但也有不足在高温(95'C)时热膨胀系数较大，缺口 冲击强度不高，特别是低温时冲击性能等方面还达不到要求。为了改善并提高 PP-R的性能，拓宽其应用领域，必须对其进行改性，PP-R的改性方法有聚合 法和聚合后改性法(包括共混、填充、成核改性)。中国专利申请CN 01129106.0公开了一种纳米聚丙烯管材专用料及其制 备方法，它是以共聚聚丙烯和有机粘土为主要原料，添加银离子抗菌剂、聚乙 烯蜡等润滑分散剂经过混合挤出造粒而成，该专用料具有很高的耐热性能和极 好的机械性能，并具有独特的抗菌作用，与北欧华工生产的RA130E的PPR 原料相比，在力学性能、维卡软化温度、线膨胀系数、纵向收縮率等方面都具 有较明显的优势。上述专利申请技术存在如下缺点低温缺口冲击性能差，在 某些寒冷的使用条件下不能满足要求，而且没有阻燃功能，不适合有阻燃要求 的环境中使用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种多功能改 性无规共聚聚丙烯管材专用料，通过提高无机混合填料、环保阻燃剂与无规共 聚聚丙烯之间的界面相互作用以及填料在基体中的分散均匀性，并适当添加抗 冲改性剂，使得到的管材专用料具有阻燃抗菌功能，同时解决了无规共聚聚丙 烯收縮大的问题，具有更高的耐热性能和极好的机械性能，并具有优异的热稳 定性，特别是其抗收縮性、抗蠕变性和弹性模量等都优于目前生产的管材专用 料。本专利技术的另一目的在于提供上述多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料 的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料 的应用。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的 一种多功能改性无规共聚聚丙 烯管材专用料，其特征在于，所述专用料由无规共聚聚丙烯、环保阻燃剂、无 机填料预分散母料、抗冲击改性剂、抗氧剂、复合抗菌母料和分散剂组成，所述专用料的组分按重量份计为无规共聚聚丙烯 50 80份环保阻燃剂 5 15份无机填料预分散母料 10 25份抗冲击改性剂 4 10份抗氧剂 (Xl 0.3份复合抗菌母料 2 4份分散剂 0.1 3份所述的复合抗菌母料是由有机抗菌剂和无机抗菌剂复合而成，复合抗菌母 料中有机抗菌剂含量为1 30份，无机抗菌剂的含量为1 30份，聚丙烯载体 树脂的含量为40 90份，所述有机抗菌剂是指季胺盐类抗菌剂、酚类抗菌剂、 有机金属类抗菌剂、吡啶类抗菌剂、咪唑类抗菌剂或噻吩类抗菌剂，所述无机 抗菌剂是指纳米二氧化硅负载银离子抗菌剂、纳米二氧化钛负载银离子抗菌 剂、纳米氧化锌负载银离子抗菌剂或纳米二氧化锡负载银离子抗菌剂，为了更好地实现本专利技术，所述的无规共聚聚丙烯优选熔体流动速率(MFR) 为0.3 0.6g/10min的无规共聚聚丙烯。所述的环保阻燃剂为十溴二苯乙垸、十溴二苯醚和三氧化二锑的复配物， 按重量份计为十溴二苯乙烷(TDE) 30 50份 十溴二苯醚(PBDE) 30 50份三氧化二锑(Sb2Cb) 10 20份所述的抗冲击改性剂是指聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MA)、聚 丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MA)、氯化聚丙烯(CPE)或热塑性弹性体(SBS) 中的一种或一种以上。所述的无机填料预分散母料的组分按重量份计为 碳酸钙 70 85份滑石粉 5 10份 偶联剂 0.5 3份大分子相容剂 3 6份 均聚聚丙烯 5 15份 所述的碳酸钙是由纳米碳酸钙和重质碳酸钙组成，所述的偶联剂是指钛酸 酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、硼酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂中的一种或一 种以上。所述的大分子相容剂是指聚丙烯接枝丙烯酸(PP-g-AA)、聚丙烯接 枝马来酸酐(PP-g-MA)或乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MA) 中的一种或一种以上，所述的均聚聚丙烯优选熔体流动速率为3 10g/10min 的均聚聚丙烯。特别优选复合抗菌母料EMB-1 (20份季胺盐类抗菌剂+20份纳米二氧化 硅负载银离子抗菌剂+60份聚烯烃树脂)、EMB-2 (20份咪唑类抗菌剂+20份 纳米二氧化钛负载银离子抗菌剂+60份聚烯烃树脂)或EMB-3 (20份吡啶类 抗菌剂+20份纳米氧化锌负载银离子抗菌剂+60份聚烯烃树脂)，上述均按重 量份计。所述的分散剂是指聚丙烯蜡、有机硅油、硬脂酸或以12-羟基硬脂酸和硬 脂酸为原料合成的聚酯型超分散剂中的一种或一种以上。上述多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料的制备方法，包括如下步骤(1) 将碳酸钙、滑石粉、大分子相容剂、偶联剂和均聚聚丙烯按上述配 比配料，在高速混料机中以600 1000r/min速度混合l 3分钟，进行表面活 化处理，在双螺杆挤出机中制成无机填料预分散母料。(2) 将无规共聚聚丙烯、环保阻燃剂和抗冲击改性剂按上述配比配料，在高速混料机中以800 1000r/min速度混合2 4分钟。(3) 将步骤(1)和步骤(2)所得物料混合，再加入按上述配比的抗氧 剂、复合抗菌母料和分散剂，在高速混料机中以200 500r/min速度混合1 3分钟。(4) 将步骤(3)混合好的物料经双螺杆挤出机熔融挤出造粒、干燥和真 空包装，即得到多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料。本专利技术的多功能改性无规聚丙烯管材专用料可用于生产冷热水用建筑管 材，还可以用于饮用水和食品工业管道系统、地板采暖及传统供热采暖系统、 农田的灌溉系统。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果本专利技术制备的多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料具有阻燃抗菌功能， 同时解决了无规共聚聚丙烯收縮大、低温冲击性能差的问题，具有更高的耐热 性能和极好的机械性能，并具有优异的热稳定性，特别是其抗收縮性、低温抗 击性等都优于目前生产的管材专用料。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。下述各实施例均按重量份计。 实施例1无规共聚聚丙烯(MFR^0.3g/10min) 50份环保阻燃剂(50份TDE、 30份PBDE和20份Sb203) 15份无机填料预分散母料(HCT-1) 25份抗冲击改性剂POE-g-MA 10份抗氧剂1010 0.3份 复合抗菌母料EMB-1 3份聚酯型超分散剂 1份多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料的制备方法，包括如下步骤 (1)在200L的高速混合机中，按表1配方配比，将纳米碳酸钙(粒为30 65纳米)25份、滑石粉(辽宁东辰1250目)10份和重质碳酸钙(粒 径为6 10微米)50份，以40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能改性无规共聚聚丙烯管材专用料，其特征在于：所述专用料由无规共聚聚丙烯、环保阻燃剂、无机填料预分散母料、抗冲击改性剂、抗氧剂、复合抗菌母料和分散剂组成，所述专用料的组分按重量份计为：无规共聚聚丙烯５０～８０份环保 阻燃剂５～１５份无机填料预分散母料１０～２５份抗冲击改性剂４～１０份抗氧剂０．１～０．３份复合抗菌母料２～４份分散剂０．１～３份；所述的复合抗菌母料中按重量份计为有机抗 菌剂为１～３０份、无机抗菌剂为１～３０份和聚丙烯载体树脂为４０～９０份；所述有机抗菌剂是指季胺盐类抗菌剂、酚类抗菌剂、有机金属类抗菌剂、吡啶类抗菌剂、咪唑类抗菌剂或噻吩类抗菌剂，所述无机抗菌剂是指纳米二氧化硅负载银离子抗菌剂、纳米二氧化钛负载银离子抗菌剂、纳米氧化锌负载银离子抗菌剂或纳米二氧化锡负载银离子抗菌剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文真，李文国，李刚，
申请(专利权)人：广州市合诚化学有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]