一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于塑料管道技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用。本发明专利技术聚丙烯复合管由聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层组成，其中，耐热增强中间层的材料由改性纤维、改性无机盐晶须分散于共聚聚丙烯中制得，玄武岩纤维和无机盐晶须两者联用显著提升了聚丙烯复合管的力学性能和耐热稳定性，改善了聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用性能。善了聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用性能。善了聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于塑料管道
，具体涉及一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯管材具有重量轻、耐腐蚀、使用寿命长、安装方便、连接可靠等诸多优点，是三大塑料管材的首推品种。近几年来，PP管材的用量大幅增长，市场占有率迅速提高，然而PP管仍存在一些技术上的不足。在一些特殊的使用环境中，常常因为强度不足造成管材在受到外部压力或冲击力时破裂，比如管道埋地时的承压过大，运输和安装过程中的意外撞击等。另外，PP管尺寸稳定性差，管材在长期输送热水过程中会发生高分子蠕变，外观表现为管材扭曲变形，给使用造成诸多不便。因此，有必要改善聚丙烯管的承压性能、抗蠕变性能等以改善聚丙烯管的综合使用性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用，本专利技术所述聚丙烯复合管具有高强度、高耐热及抗蠕变性能，极大改善了聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用性能。
[0004]基于上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种聚丙烯复合管，由内至外依次为聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层；所述耐热增强中间层的材料为改性聚丙烯，所述改性聚丙烯由改性纤维、改性无机盐晶须分散于共聚聚丙烯中制得，所述改性聚丙烯中改性纤维与改性无机盐晶须的质量比为(0.5～4):1。
[0006]本专利技术聚丙烯复合管由聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层组成，其中，耐热增强中间层的材料由改性纤维、改性无机盐晶须分散于共聚聚丙烯中制得，其中，无机盐晶须有助于改善管材的力学性能，但无机盐晶须尺寸较小，容易团聚，而改性纤维不仅没有团聚的风险，并且有助无机盐晶须分散，增强管材的强度，提高管材的耐温性能，避免管材随温度变化发生蠕变变形。由改性纤维、改性无机盐晶须改性制得的改性聚丙烯作为中间层材料，极大改善了聚丙烯复合管的抗冲击强度以及良好的抗蠕变性能。
[0007]优选地，所述改性聚丙烯中改性纤维与改性无机盐晶须的质量比为(1～2):1。
[0008]优选地，以重量份计，所述改性聚丙烯的制备原料包括：共聚聚丙烯100份、改性纤维15～40份、改性无机盐晶须10～30份。
[0009]优选地，以重量份计，所述改性聚丙烯的制备原料包括：共聚聚丙烯100份、改性纤维25～30份、改性无机盐晶须15～20份。
[0010]优选地，所述改性纤维由短切玄武岩纤维经硅烷改性制得，所述短切玄武岩纤维的直径为6～15μm，长度为1～6mm。
[0011]优选地，玄武岩纤维的长度为3～4.5mm。
[0012]短切玄武岩纤维的加入可提高管材整体的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。若玄武岩纤维的直径过大，对管材的增强效果一般，直径过小，纤维容易起毛造成实际下料不稳定。玄武岩纤维的长度太长，改性聚丙烯物料堆积稀疏，挤出下料稳定性差，长度太短，生产制造困难。
[0013]优选地，所述改性无机盐晶须由无机盐晶须经硅烷改性制得，所述无机盐晶须的直径为0.5～5.0μm。
[0014]优选地，所述无机盐晶须的直径为1～3μm。
[0015]无机盐晶须的直径越小，无机盐晶须的结晶越完善，添加无机盐晶须的聚丙烯的强度越高。但过细的无机盐晶须容易折断，并不利于聚丙烯力学性能的提高，而当无机盐晶须的直径为1～3μm时，对聚丙烯管材力学性能的改善较好。
[0016]优选地，以重量份计，所述改性聚丙烯的制备原料还包括：相容剂2～10份、抗氧剂0.5～1份。
[0017]优选地，以重量份计，所述相容剂为3～6份。
[0018]优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐的接枝率为0.2％～1.2％，进一步地优选为0.5％～0.8％。
[0019]优选地，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。添加抗氧剂的目的在于防止共聚聚丙烯的热氧化降解。
[0020]优选地，以重量份计，所述聚丙烯内层的材料包括共聚聚丙烯100份、高熔融指数聚丙烯10～30份；所述高熔融指数聚丙烯的熔融指数为2.0～20g/10min(230℃，2.16Kg)；所述聚丙烯外层的材料为共聚聚丙烯。
[0021]聚丙烯内层以及聚丙烯外层的材料中均含有共聚聚丙烯，共聚聚丙烯具有分子量高流动性低的特点，有助于提高聚丙烯复合管的强度。
[0022]优选地，所述高熔融指数聚丙烯的熔融指数为5.0～10g/10min(230℃，2.16Kg)。
[0023]高熔融指数聚丙烯的熔融指数越高，其分子量就越小，其对管材强度的负面影响越大；熔指越低，分子量越大，管材的内壁光滑性能则难以保障。因此，选择上述具有适当熔融指数的高熔指聚丙烯，有利于保持聚丙烯复合管较好力学强度的同时，并改善管材内壁的光滑性。
[0024]优选地，高熔融指数聚丙烯的重量份为15～20份。
[0025]选择于聚丙烯内层的材料中加入高熔融指数聚丙烯有利于提高管材内壁的平整光滑度，但其添加过多则会降低管材的力学性能，当高熔融指数聚丙烯的添加量为15～20份时，较好地平衡了管材的力学性能及管材内壁不平整光滑的矛盾。
[0026]优选地，共聚聚丙烯的熔融指数为0.1～1.0g/10min(230℃，2.16Kg)。
[0027]优选地，共聚聚丙烯的熔融指数为0.3～0.5g/10min(230℃，2.16Kg)。
[0028]优选地，所述共聚聚丙烯为PPR或PPB。
[0029]优选地，聚丙烯内层的厚度占聚丙烯复合管厚度的20％～40％，耐热增强中间层的厚度占聚丙烯复合管厚度的25％～45％，聚丙烯外层的厚度占聚丙烯复合管厚度的25％～45％。
[0030]优选地，聚丙烯内层的厚度占聚丙烯复合管厚度的25％～30％，耐热增强中间层的厚度占聚丙烯复合管厚度的30％～40％，聚丙烯外层的厚度占聚丙烯复合管厚度的30％
～40％。
[0031]第二方面，本专利技术提供一种聚丙烯复合管的制备方法，包括如下步骤：
[0032]将聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层的材料分别置于挤出机中，于180～230℃下，经三层共挤制得聚丙烯复合管。
[0033]第三方面，本专利技术提供上述聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0035]本专利技术聚丙烯复合管由聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层组成，其中，耐热增强中间层的材料由改性纤维、改性无机盐晶须分散于共聚聚丙烯中制得，玄武岩纤维和无机盐晶须两者联用对显著提升了聚丙烯复合管的力学性能和耐热稳定性，改善了聚丙烯复合管在冷热水输送中的应用性能。
附图说明
[0036]图1为本专利技术聚丙烯复合管的结构示意图。
具体实施方式
[0037]为更好地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。本领域技术人员应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合管，其特征在于，由内至外依次为聚丙烯内层、耐热增强中间层和聚丙烯外层；所述耐热增强中间层的材料为改性聚丙烯，所述改性聚丙烯由改性纤维、改性无机盐晶须分散于共聚聚丙烯中制得，所述改性聚丙烯中改性纤维与改性无机盐晶须的质量比为(0.5～4):1。2.根据权利要求1所述聚丙烯复合管，其特征在于，所述改性聚丙烯中改性纤维与改性无机盐晶须的质量比为(1～2):1。3.根据权利要求1或2所述聚丙烯复合管，其特征在于，以重量份计，所述改性聚丙烯的制备原料包括：共聚聚丙烯100份、改性纤维15～40份、改性无机盐晶须10～30份。4.根据权利要求3所述聚丙烯复合管，其特征在于，以重量份计，所述改性聚丙烯的制备原料包括：共聚聚丙烯100份、改性纤维25～30份、改性无机盐晶须15～20份。5.根据权利要求1所述聚丙烯复合管，其特征在于，所述改性纤维由短切玄武岩纤维经硅烷改性制得，所述短切玄武岩纤维的直径为6～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王松钊，高西萍，汪磊，熊永佳，
申请(专利权)人：日丰企业集团有限公司日丰企业佛山有限公司日丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：