一种耐腐蚀耐老化的管道材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐腐蚀耐老化的管道材料及其制备方法，所述耐腐蚀耐老化的管道材料，其包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50～60份、乙烯‑四氟乙烯共聚物20～30份、纳米二氧化硅5～10份、硅酮粉5～10份、硬脂酸盐1～3份、微晶石蜡2～6份、增塑剂2～4份、阻燃剂6～12份和硅烷偶联剂1～3份。本发明专利技术以无规共聚聚丙烯与乙烯‑四氟乙烯共聚物的复合树脂为基料，并对管道材料的配方进行改良，得到具有优异抗光照老化性能的管道材料，本发明专利技术配方组分之间具有协效作用，有效提高了管道材料的力学性能、抗热老化性能及阻燃性能，制备成本低。

A Corrosion-Resistant and Aging-Resistant Pipeline Material and Its Preparation Method

The invention discloses a corrosion-resistant and aging-resistant pipeline material and a preparation method. The corrosion-resistant and aging-resistant pipeline material comprises the following components: random copolymer polypropylene 50-60 phr, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer 20-30 phr, nano-silicon dioxide 5-10 phr, silicone powder 5-10 phr, stearate 1-3 phr, microcrystalline paraffin 2-6 phr, plasticizer 2-4 phr, plasticizer 2-4 phr, etc. 6-12 phr of flame retardant and 1-3 phr of silane coupling agent. The composite resin of random copolymer polypropylene and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer is used as binder, and the formulation of pipeline material is improved to obtain pipeline material with excellent anti-light aging performance. The formulation components of the invention have synergistic effect, which effectively improves the mechanical properties, thermal aging resistance and flame retardancy of pipeline material, and the preparation cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀耐老化的管道材料及其制备方法
本专利技术涉及一种管道材料，具体涉及一种耐腐蚀耐老化的管道材料及其制备方法。
技术介绍
近几年，随着建筑业、市政工程、水利工程、农业和工业等行业市场需求的不断加大，中国塑料管材行业呈现出了高速发展态势。据调查，2009年塑料管道生产量为580.4万吨，同比增长18.9％，2010年1～9月塑料管道生产量552.8万吨，同比增长28.23％。同时，随着消费者对产品环保、健康、耐用等方面的品质要求不断提高，我国塑料管道在产量增加的同时，产品质量水平也在不断提高，产品的功能性更加明显。据统计，中国塑料管道市场占有率在所有管道中的比例已经超过30％。PP-R管又称三型聚丙烯管和又叫无规共聚聚丙烯管或PPR管，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。但是，PP-R管长期处于光照下，会存在严重老化问题，主要表现在：1.管件表面出现大量裂纹；2.管道粉化，可熔性极差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种耐腐蚀耐老化的管道材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种耐腐蚀耐老化的管道材料，其包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50～60份、乙烯-四氟乙烯共聚物20～30份、纳米二氧化硅5～10份、硅酮粉5～10份、硬脂酸盐1～3份、微晶石蜡2～6份、增塑剂2～4份、阻燃剂6～12份和硅烷偶联剂1～3份。优选地，所述耐腐蚀耐老化的管道材料包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯55份、乙烯-四氟乙烯共聚物25份、纳米二氧化硅8份、硅酮粉8份、硬脂酸盐2份、微晶石蜡4份、增塑剂3份、阻燃剂9份和硅烷偶联剂2份。乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)具有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，抗蠕变性和压缩强度好，拉伸强度高，伸长率可达100-300％，耐辐射性能优异。本专利技术以无规共聚聚丙烯与乙烯-四氟乙烯共聚物的复合树脂为基料，制成的管道材料不仅保留了PP-R管的优异性能，且光照下的耐老化性能更优异，使用寿命长，适用领域广。纳米二氧化硅的分子状态呈三维链状结构，这种特殊结构是其具有独特的性质，如对波长49nm以内的紫外线反射率高达70％以上，且在高温下仍具有较高的强度、韧度和稳定性。纳米二氧化硅的加入，能进一步提高树脂的热、光稳定性和化学稳定性，还能提高管道材料的抗老化性和耐化学性，使管道材料可达到抗紫外线老化和热老化的目的。硅酮粉的商品名为硅酮粉RD-500，可购自常州融点化工有限公司。硅酮粉可显著改善材料的充模性、内部润滑性和脱模性等加工性能，解决了ETFE流动性差等加工缺陷，使其与无规共聚聚丙烯混合分散均匀，减少磨耗量。硅酮粉还可提高材料的阻燃性，降低烟密度，提高材料的表面光泽和机械性能。此外，硅酮粉还具有良好的稳定性和非迁移性，能进一步提供管道材料的稳定性。优选地，所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的至少一种。专利技术人经过系列深入研究发现，硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡并用时，能显著提高材料的热稳定性，使制得的制品具有更优的耐热老化性能。更优选地，所述硬脂酸盐由如下重量百分含量的组分组成：硬脂酸锌30％、硬脂酸钙50％和硬脂酸钡20％。硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡以该配比并用时，管道材料的耐热老化性能最好。优选地，所述增塑剂包括环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的至少一种。本专利技术采用的增塑剂均为环保增塑剂，无毒、耐热和耐光稳定性能好，增塑性好。优选地，所述阻燃剂包括聚磷酸铵和水滑石，所述聚磷酸铵与水滑石的重量比为(1～3)：1。聚磷酸铵(APP)属于环保型无卤阻燃剂，具有化学稳定性好，吸湿性小，分散性优良，比重小，毒性低，阻燃防火效果好。水滑石(LDHs)属于环保型无卤高抑烟阻燃剂，水滑石与聚磷酸铵以上述配比复配，可显著提高管道材料的阻燃性能。更优选地，所述阻燃剂中，聚磷酸铵与水滑石的重量比为2:1。水滑石与聚磷酸铵以该配比复配，管道材料的阻燃性能最好。所述耐腐蚀耐老化的管道材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将无规共聚聚丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物硅烷偶联剂投入混合机中混合均匀，然后加入双辊开炼机中进行混炼3～5min，混炼温度为250～260℃，然后加入纳米二氧化硅、硅酮粉、硬脂酸盐、微晶石蜡和阻燃剂，继续混炼20～25min，混炼温度为260～280℃，得到混合物料；(2)将混合物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将增塑剂从侧加料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即可。优选地，所述双螺杆挤出机的一区温度为230～250℃，二区温度为240～260℃，三区温度为250～270℃，四区温度为260～280℃，五区温度为260～270℃，机头温度为260～275℃，喂料速度为180～220g/min，螺杆转速为400～500r/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以无规共聚聚丙烯与乙烯-四氟乙烯共聚物的复合树脂为基料，并对管道材料的配方进行改良，得到具有优异抗光照老化性能的管道材料，本专利技术配方组分之间具有协效作用，有效提高了管道材料的力学性能、抗热老化性能及阻燃性能，制备成本低。具体实施方式为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术不限于以下实施例。值得注意的是，除非特别指出，本专利技术所使用的各种组分均为本领域现有材料，可通过商业渠道购买获得或通过现有方法制得。实施例1本实施例1提供一种耐腐蚀耐老化的管道材料，其包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯55份、乙烯-四氟乙烯共聚物25份、纳米二氧化硅8份、硅酮粉8份、硬脂酸锌0.6份、硬脂酸钙1份、硬脂酸钡0.4份、微晶石蜡4份、环氧大豆油3份、聚磷酸铵6份、水滑石3份和硅烷偶联剂2份。所述耐腐蚀耐老化的管道材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将无规共聚聚丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物硅烷偶联剂投入混合机中混合均匀，然后加入双辊开炼机中进行混炼4min，混炼温度为255℃，然后加入纳米二氧化硅、硅酮粉、硬脂酸盐、微晶石蜡和阻燃剂，继续混炼20min，混炼温度为270℃，得到混合物料；(2)将混合物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将增塑剂从侧加料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即可。所述双螺杆挤出机的一区温度为240℃，二区温度为250℃，三区温度为260℃，四区温度为270℃，五区温度为265℃，机头温度为270℃，喂料速度为200g/min，螺杆转速为450r/min。实施例2本实施例2提供一种耐腐蚀耐老化的管道材料，其包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份、乙烯-四氟乙烯共聚物20份、纳米二氧化硅5份、硅酮粉5份、硬脂酸锌0.3份、硬脂酸钙0.5份、硬脂酸钡0.2份、微晶石蜡2份、环氧乙酰亚麻油酸甲酯2份、聚磷酸铵3份、水滑石3份和硅烷偶联剂1份。所述耐腐蚀耐老化的管道材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50～60份、乙烯‑四氟乙烯共聚物20～30份、纳米二氧化硅5～10份、硅酮粉5～10份、硬脂酸盐1～3份、微晶石蜡2～6份、增塑剂2～4份、阻燃剂6～12份和硅烷偶联剂1～3份。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50～60份、乙烯-四氟乙烯共聚物20～30份、纳米二氧化硅5～10份、硅酮粉5～10份、硬脂酸盐1～3份、微晶石蜡2～6份、增塑剂2～4份、阻燃剂6～12份和硅烷偶联剂1～3份。2.如权利要求1所述的耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯55份、乙烯-四氟乙烯共聚物25份、纳米二氧化硅8份、硅酮粉8份、硬脂酸盐2份、微晶石蜡4份、增塑剂3份、阻燃剂9份和硅烷偶联剂2份。3.如权利要求1或2所述的耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的至少一种。4.如权利要求3所述的耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，所述硬脂酸盐由如下重量百分含量的组分组成：硬脂酸锌30％、硬脂酸钙50％和硬脂酸钡20％。5.如权利要求1或2所述的耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，所述增塑剂包括环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的至少一种。6.如权利要求1或2所述的耐腐蚀耐老化的管道材料，其特征在于，所述阻燃剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何捷娴，尹荔松，王向科，潘申，黄锦照，
申请(专利权)人：广东华科新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44