一种高强度、高韧性PPR管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强度、高韧性PPR管及其制备方法，所述的高强度、高韧性PPR管由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管1

【技术实现步骤摘要】
一种高强度、高韧性PPR管及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，尤其是涉及一种高强度、高韧性PPR管及其制备方法。

技术介绍

[0002]PPR是无规共聚聚丙烯，也就是我们所说的Ⅲ型聚丙烯。它是由丙烯单体和少量乙烯单体在加热、加压和催化剂作用下无规共聚得到的。分子量从30万～80万不等。乙烯单体随机地分布到丙烯长链中，其中乙烯单体一般控制在3-5％之间。乙烯含量和乙烯与丙烯的聚合方式决定了其具有低温脆性的特点。PPR管的相应环境温度低于5℃时，即表现出低温脆性的特点。利用PPR原料生产的管材又称无规共聚聚丙烯管材，是20世纪80年代末90年代初开发应用的塑料管道产品。它以其自身优异的性能和较广泛的应用领域，已在塑料管材市场占据一席之地，是公认的绿色环保产品。但近几年的市场运行，上述PPR塑料管材质量问题分析举例又发现PPR管材市场出现了不少低温脆性导致的管材破裂问题，这些问题在很大程度上制约了PPR管材的良性发展。因此，制备具有高强度和高韧性的PPR管成为目前需要突破的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的问题是提供一种高强度、高韧性PPR管，该PPR管具有高强度和高韧性，克服了PPR管材在使用过程中的脆性开裂的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高强度、高韧性PPR管，由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管1-6份、马来酸酐接枝聚丙烯3-20份、分散剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.01-0.05份。
[0005]在本技术方案中，羟基化碳纳米管和马来酸酐接枝聚丙烯同时对PPR树脂进行改性可制得增韧改性剂，之后该增韧改性剂与PPR树脂进行共混改性，最终制得具备高强度和高韧性的PPR管，克服了现有技术中的PPR管脆性开裂的问题。
[0006]进一步地，所述的高强度、高韧性PPR管由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管3份、马来酸酐接枝聚丙烯15份、分散剂0.3份、抗氧化剂0.03份。
[0007]进一步地，所述的高强度、高韧性PPR管还包括颜料2-5份。
[0008]进一步地，所述的高强度、高韧性PPR管还包括颜料3份。
[0009]进一步地，所述分散剂为硅烷偶联剂。
[0010]进一步地，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，6-二叔丁基对甲酚、β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或硫代二丙酸双月桂酯中的一种或多种。
[0012]本专利技术的第二目的，提供一种高强度、高韧性PPR管的制备方法，该制备方法的工艺简单，便于批量生产；使用该方法制得的PPR管，具有良好的强度和韧性，使得成品PPR管不易开裂。
[0013]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种高强度、高韧性PPR管的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤一、将四分之一重量的无规共聚聚丙烯树脂、羟基化碳纳米管、马来酸酐接枝聚丙烯、分散剂加入到搅拌机中，在80-120℃下搅拌均匀，得到增韧改性剂；
[0015]步骤二、将步骤一中得到的增韧改性剂、另外四分之三重量的无规共聚聚丙烯树脂、抗氧化剂和色母粒加入到搅拌机中，常温下搅拌均匀，得到混合物料；
[0016]步骤三、将步骤二中的混合物料加入到挤出机挤出即得到高强度、高韧性PPR管。
[0017]在本技术方案中，步骤一中无规共聚聚丙烯树脂、羟基化碳纳米管、马来酸酐接枝聚丙烯和分散剂在80-120℃的混合搅拌下形成增韧改性剂，在此过程中，羟基化碳纳米管和马来酸酐接枝聚丙烯共同对无规共聚聚丙烯树脂进行改性，分散剂用于润滑作用，使得无规共聚聚丙烯树脂、羟基化碳纳米管和马来酸酐接枝聚丙烯的混合更加均匀，进而使得改性更彻底。步骤二中，将制得的增韧改性剂与剩余的无规共聚聚丙烯树脂、抗氧化剂和色母粒混合进一步将无规共聚聚丙烯树脂进行增韧改性，使得制得的PPR管具有较高的强度和韧性。
[0018]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0019]1、本专利技术中，羟基化碳纳米管和马来酸酐接枝聚丙烯同时对PPR树脂进行改性可制得增韧改性剂，之后该增韧改性剂与PPR树脂进行共混改性，可以增加其制得的PPR管的强度和韧性，进而克服现有技术中的PPR管脆性开裂的问题。
[0020]2、本专利技术的制备工艺简单，便于操作，进而便于批量生产使用。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对本专利技术作详细说明。
[0022]一种高强度、高韧性PPR管由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管1-6份、马来酸酐接枝聚丙烯3-20份、分散剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.01-0.05份、颜料2-5份。
[0023]其中，所述分散剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂具体为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种；所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，6-二叔丁基对甲酚、β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或硫代二丙酸双月桂酯中的一种或多种。
[0024]一种高强度、高韧性PPR管的制备方法，包括以下步骤：
[0025]步骤一、将四分之一重量的无规共聚聚丙烯树脂、羟基化碳纳米管、马来酸酐接枝聚丙烯、分散剂加入到搅拌机中，在80-120℃下搅拌均匀，得到增韧改性剂；
[0026]步骤二、将步骤一中得到的增韧改性剂、另外四分之三重量的无规共聚聚丙烯树脂、抗氧化剂、色母粒和颜料加入到搅拌机中，常温下搅拌均匀，得到混合物料；
[0027]步骤三、将步骤二中的混合物料加入到挤出机中，挤出即得到高强度、高韧性PPR
管。
[0028]实施例1：
[0029]步骤一、将无规共聚聚丙烯树脂25份、羟基化碳纳米管1份、马来酸酐接枝聚丙烯3份、分散剂0.1份、加入到搅拌机中，保持110℃下搅拌均匀，制得增韧改性剂；
[0030]步骤二、将步骤一中得到的增韧改性剂、无规共聚聚丙烯树脂75份、抗氧化剂0.01份、色母粒3份、颜料1份加入到搅拌机中，常温下搅拌均匀，得到混合物料；
[0031]步骤三、将步骤二中的混合物料加入挤出机中，挤出后得到高强度、高韧性的PPR管。
[0032]其中，在本实施例中，分散剂为KH-550，抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度、高韧性PPR管，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管1-6份、马来酸酐接枝聚丙烯3-20份、分散剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.01-0.05份、色母粒3份。2.根据权利要求1所述的高强度、高韧性PPR管，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯树脂100份、羟基化碳纳米管3份、马来酸酐接枝聚丙烯15份、分散剂0.3份、抗氧化剂0.03份、色母粒3份。3.根据权利要求1所述的高强度、高韧性PPR管，其特征在于：还包括颜料2-5份。4.根据权利要求2所述的高强度、高韧性PPR管，其特征在于，还包括颜料3份。5.根据权利要求1或2所述的高强度、高韧性PPR管，其特征在于，所述分散剂为硅烷偶联剂。6.根据权利要求5所述的高强度、高韧性PPR管，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792...

【专利技术属性】
技术研发人员：武佳韦，何正炎，段洪文，赵建华，韩力，
申请(专利权)人：天津永高塑业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：