一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，且公开了一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，将聚苯醚、改性聚苯醚、尼龙66、抗氧剂、抗菌剂、分散剂混合，熔融共混、挤出、造粒，得到高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料，改性聚苯醚中的纳米二氧化硅具有纳米尺寸效应，机械性能良好，能够使聚苯醚基体产生大面积屈服，促进基体的脆韧性转化，提高基体的机械性能，聚苯醚、改性聚苯醚和尼龙66共混，能够生成嵌段或接枝共聚物，逐渐形成连续的网络状结构，实现了增容的作用，提高了聚苯醚基体的加工性能，表现出力学性能提高，制备得到的供水管能够很好的适应高压力强度。管能够很好的适应高压力强度。管能够很好的适应高压力强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体为一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前常用的供水管道材料通常是通过将合成树脂加工成型而制成，具有耐腐蚀性好、无毒无味的特点，主要采用聚氯乙烯材料、高密度聚乙烯材料、聚丙烯材料等，在市政给排水、工业给排水等领域有着广泛的应用，但聚氯乙烯材料容易滋生细菌，卫生性能难持久保证，且管道脆性大；高密度聚乙烯广泛用于塑料管道领域，但其强度较低；聚丙烯材料在建筑和室内供水领域使用比较广泛，但其承压能力一般，需将管道壁厚做厚，才能承受更大的压力，同时管道刚性不足，耐热性能较差。
[0003]聚苯醚是一种综合性能优良的工程塑料，无毒、具有强度高、阻燃性好、耐腐蚀性好、耐水、耐热、抗蠕变性强等优点，且具有较好的卫生性能，符合塑料管道所必须的性能，但聚苯醚材料流动性能差，加工性能和抗冲击性能较差，通过对聚苯醚材料进行改性，可克服聚苯醚用于供水管道所面临的问题。中国专利CN104059350B公开了一种用于管道的改性聚苯醚材料，通过加入其它树脂和纳米碳酸钙和聚苯醚混合，制备得到的改性聚苯醚材料具有很好的耐热性和耐腐蚀性，加工性能有所提高，但改性聚苯醚材料中容易发生混合不均匀的现象，对材料的力学性能和综合性能有很大的影响。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，解决了聚苯醚复合材料供水管道加工性差的问题，得到了具有高抗压和高强度的供水管道。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、将去离子水、乳化剂十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷超声混合均匀，发生反应，反应的温度为65
‑
80℃，反应的时间为8
‑
12h，反应结束后，抽滤，使用去离子水和乙醇洗涤，洗涤后，在55
‑
60℃真空干燥箱中真空干燥6
‑
12h，得到烯基化二氧化硅；
[0007]步骤二、将聚苯醚(PPO)、烯基化二氧化硅、苯乙烯、马来酸酐、引发剂混合均匀，进行熔融接枝反应，反应结束后，冷却，得到改性聚苯醚；
[0008]步骤三、将聚苯醚、改性聚苯醚、尼龙66、抗氧剂、抗菌剂、分散剂在混料机中混合，混料机的转速为550
‑
650rpm/min，混料的时间为3
‑
5min，混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，进行挤出，造粒，干燥，均化后得到高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料。
[0009]优选地，所述步骤一中去离子水、乳化剂十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为750
‑
1250:3
‑
5:100:10
‑
18。
[0010]优选地，所述步骤二中聚苯醚、烯基化二氧化硅、苯乙烯、马来酸酐、引发剂的质量比为100:3
‑
7:5
‑
18:6
‑
24:0.5
‑
1.2。
[0011]优选地，所述步骤二中熔融接枝反应在转矩流变仪中进行，熔融接枝反应过程中，转速为60
‑
75rpm/min，熔融接枝反应的温度为225
‑
245℃，熔融接枝反应的时间为7
‑
12min。
[0012]优选地，所述步骤二中引发剂为过氧化二异丙苯。
[0013]优选地，所述步骤三中聚苯醚、改性聚苯醚、尼龙66、抗氧剂、抗菌剂、分散剂的质量比为100:15
‑
35:6
‑
20:0.1
‑
0.4:0.8
‑
1.5:0.4
‑
0.8。
[0014]优选地，所述步骤三中抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的一种。
[0015]优选地，所述步骤三中抗菌剂包括8
‑
羟基喹啉酮、聚六亚甲基双胍、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种。
[0016]优选地，所述步骤三中分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种。
[0017]优选地，所述步骤三中螺杆的转速为250
‑
300rpm/min，双螺杆挤出机机头处的温度为190
‑
210℃，挤出的温度为245
‑
265℃。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0019]1、本专利技术中先使用γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅进行改性，在去离子水溶剂中，乳化剂十二烷基硫酸钠作用下，在纳米二氧化硅表面引入烯基，得到烯基化二氧化硅，将聚苯醚、烯基化二氧化硅、苯乙烯、马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯进行熔融接枝反应，聚苯醚和马来酸酐反应，在表面引入烯基，再和苯乙烯、烯基化二氧化硅在引发剂过氧化二异丙苯作用下发生熔融接枝反应，得到改性聚苯醚，将聚苯醚、改性聚苯醚、尼龙66、抗氧剂、抗菌剂、分散剂混合均匀后，在双螺杆挤出机中进行熔融共混，得到高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料，加入抗菌剂后，能够提高聚苯醚复合材料的抗菌性能，做供水管道用材料时，具有优良的抗菌效果。
[0020]2、本专利技术中使用的纳米二氧化硅具有纳米尺寸效应，机械性能良好，在受到外力拉伸时，能够使聚苯醚基体产生大面积屈服，促进基体的脆韧性转化，提高基体的机械性能，同时通过接枝的方法，将纳米二氧化硅接枝到聚苯醚上，有效避免了纳米二氧化硅的团聚，使得纳米二氧化硅能够均匀的分散在聚苯醚基体中，同时苯乙烯类热塑性塑料具有优良的耐候性、耐热性、耐压缩变形性，能够很好的提高聚苯醚基体的综合性能，将聚苯醚、改性聚苯醚和尼龙66共混，能够生成嵌段或接枝共聚物，逐渐形成连续的网络状结构，实现了增容的作用，提高了聚苯醚基体的加工性能，同时使得分散更加均匀，同时分散相间的粘结力更强，表现出力学性能提高，能够更好的传递应力作用，共混后能够提供更多的应力集中点，促使聚苯醚和尼龙66产生大量的银纹、剪切带消耗能量，而聚苯醚由于主链上含有大量的苯环，在刚性高分子链范畴，加入尼龙66后能够改善这一缺陷，尼龙66具有柔性长链能够改善聚苯醚基体的刚性，在受到外力作用时，能够吸收更多的外力作用，聚苯醚复合材料表现出很强的力学性能，制备得到的供水管能够很好的适应高压力强度。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中制备高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的流程图；
[0022]图2是本专利技术中试样1
‑
8对应的聚苯醚复合材料的拉伸强度和断裂伸长率测试图；
[0023]图3是本专利技术中试样1
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将去离子水、乳化剂十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷超声混合均匀，发生反应，反应的温度为65
‑
80℃，反应的时间为8
‑
12h，反应结束后，抽滤，使用去离子水和乙醇洗涤，洗涤后，在55
‑
60℃真空干燥箱中真空干燥6
‑
12h，得到烯基化二氧化硅；步骤二、将聚苯醚、烯基化二氧化硅、苯乙烯、马来酸酐、引发剂混合均匀，进行熔融接枝反应，反应结束后，冷却，得到改性聚苯醚；步骤三、将聚苯醚、改性聚苯醚、尼龙66、抗氧剂、抗菌剂、分散剂在混料机中混合，混料机的转速为550
‑
650rpm/min，混料的时间为3
‑
5min，混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，进行挤出，造粒，干燥，均化后得到高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料。2.根据权利要求1所述的一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中去离子水、乳化剂十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为750
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1250:3
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5:100:10
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18。3.根据权利要求1所述的一种高压力强度供水管道用聚苯醚复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中聚苯醚、烯基化二氧化硅、苯乙烯、马来酸酐、引发剂的质量比为100:3
‑
7:5
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18:6
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24:0.5
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1.2。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，韩秀军，
申请(专利权)人：鑫宝智能制造唐山有限公司，
类型：发明
国别省市：