一种聚丙烯、玄武岩复合管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯、玄武岩复合管及其制备方法，属于管材改性制备技术领域。本发明专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管设置内层管和外层管，包括下列质量份数的原料组成：聚丙烯100～150份、纳米改性玄武岩40～80份、滑石粉40～80份、硬脂酸1～5份、增容剂5～8份、增韧剂2～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂1～5份、聚乙烯蜡1～5份、色母料5～10份。本发明专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管，在一定条件下将原料按配方比例常温共混，直接通过传输装置输送到锥形双螺杆挤出机料斗生产，不需要采用高、低温共混的方式或再次造粒进行生产，降低了生产成本，减少了多次混料、造粒中粉尘对环境的影响。本发明专利技术所制备的管材具有高刚高韧、相容性、耐候性能好的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯、玄武岩复合管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及管材改性制备
，具体的说，涉及一种聚丙烯、玄武岩复合管及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是目前第二大通用塑料，随着建筑、汽车、家电和包装等行业的发展，废旧PP成为近年来产量较大的废弃高分子材料之一。由于使用过程中受光、热、氧和外力等因素影响，PP的分子结构会发生变化，制品变黄、变脆、甚至开裂，导致PP韧性、尺寸稳定性、热氧稳定性和可加工性等明显变差，直接使用废旧PP制造制品难以满足加工和使用过程的要求。因此，废旧PP再资源化技术不断发展，采用与其他聚合物合金化或与填料复合化，可明显改善废旧PP的加工性能、热性能、物理和力学性能，实现废旧PP的高性能化。常用于PP复合的无机填料都可以用来与废旧PP复合，例如碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、金属氧化物、粉煤灰和玻璃纤维等。研究发现这些无机填料虽能显著改善废旧PP刚性、降低成本，但与废旧PP极性相差较大，表面能高，相容性差，导致复合材料的断裂伸长率和冲击韧性下降。

技术实现思路

[0003]针对现有纳米粒子在直接加入混料时容易出现团聚、混料不均、相容性不佳的问题。本专利技术提供一种高刚高韧、相容性、耐候性能好的聚丙烯、玄武岩复合管及其制备方法。
[0004]本专利技术首先公开一种聚丙烯、玄武岩复合管，设置有内层管和外层管，均为同一配方所制得，包括如下质量份数的组分：聚丙烯100～150份、纳米改性玄武岩40～80份、滑石粉40～80份、硬脂酸1～5份、增容剂5～8份、增韧剂2～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂1～5份、聚乙烯蜡1～5份、色母料5～10份。
[0005]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述增韧剂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂其中任一一种。
[0006]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯、羧酸其中任一一种。
[0007]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述抗氧剂为为过氧化物分解型抗氧剂、自由基清除型抗氧剂、金属减活型抗氧剂。
[0008]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、GMA接枝PP中的一种。
[0009]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述聚丙烯为废旧PP。
[0010]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管的配方中，所述纳米改性玄武岩的制备方法为：通过溶胶
‑
凝胶法合成纳米二氧化钛溶胶，将表面处理后的玄武岩均匀分散在纳米二氧化钛溶胶中，经干燥、保温、冷却、研磨等处理，制备出纳米改性玄武岩。
[0011]进一步地，纳米改性玄武岩的制备方法中，表面处理剂为KH550、KH560、KH570、YDH
‑
550、钛酸酯偶联剂201、钛酸酯偶联剂401中的一种。
[0012]进一步地，纳米改性玄武岩的制备方法中，所述纳米二氧化钛溶胶的合成方法为以下方法中的其中一种：
[0013]方法一：以化学纯的有机钛酸丁脂[Ti(OC4H9)4]为前驱体，将其溶于无水乙醇中，缓慢加水使[Ti(OC4H9)4]水解，得到稳定的Ti02溶胶。生产中原料物质的量比n[Ti(OC4H9)4]：n[EtOH]：n[H2O]＝3：4：3；
[0014]方法二：以钛酸丁酯为主原料，将定量的钛酸丁酯和蒸馏水分别溶于乙醇中，然后在剧烈的电磁搅拌情况下将二者缓慢混合，采用成分变化、温度变化以及加入少量的添加剂来控制凝胶时间得到纳米TiO2溶胶。生产中原料物质的量投料比为钛酸丁酯：乙醇：蒸馏水＝1：15：1；
[0015]方法三：取一定量的Ti(SO4)2溶液，加入几滴十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液搅拌，同时以一定速度滴加NaOH溶液，形成白色氧化物沉淀，用去离子水反复洗涤后，加入一定量的胶溶剂HCI溶液，使体系进行胶溶得到纳米TiO2溶胶；
[0016]方法四：以无机钛盐[Ti(NO3)4]为前驱体，聚乙二醇和淀粉作为分散剂，用溶胶凝胶法得到纳米TiO2溶胶。
[0017]优选的，聚丙烯、玄武岩复合管采用锥形双螺杆挤出机挤出成型。
[0018]本专利技术的纳米改性玄武岩的制备方法为：通过溶胶
‑
凝胶法合成纳米二氧化钛溶胶，将表面处理后的玄武岩均匀分散在纳米二氧化钛溶胶中，经后处理制备出纳米改性玄武岩。
[0019]聚丙烯、玄武岩复合管的生产工艺，包括如下制备步骤：
[0020]步骤一：溶胶
‑
凝胶法合成纳米二氧化钛溶胶，并加入表面处理后的玄武岩均匀分散，经过后处理制备出纳米改性玄武岩；
[0021]步骤二：按照质量份数称取原料后常温混料机进行共混，得原料混合物；
[0022]步骤三：将原料混合物送入锥形双螺杆挤出机经多个段区挤出后经模具成型，得初产品；
[0023]步骤四：初产品拉伸后按照规格切割，得中间产品；
[0024]步骤五：中间产品经扩口得聚丙烯、玄武岩复合管。
[0025]进一步地，聚丙烯、玄武岩复合管的生产工艺步骤三中挤出的各个段区的塑化温度为：下料段150
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170℃、塑化段200
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230℃、均化段180
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200℃、流道190
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210℃、模具190
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210℃。
[0026]在以上技术方案的基础上，上述聚丙烯、玄武岩复合管，具有高刚高韧、相容性、耐候性能好的特点。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]1、本专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管中的纳米粒子分散均匀，在玄武岩多孔和皱、漏表面结构中均有所存在，促进了基体材料与玄武岩的界面结合力。
[0029]2、本专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管中的纳米改性玄武岩，提高了复合材料的断裂伸长率和冲击韧性。
[0030]3、玄武岩坚硬而耐磨，抗腐蚀和抗碱性强，耐高温性能好，有出色的抗压抗折性能，是优异的耐候性填料。纳米二氧化钛具有良好的抗老化，屏蔽紫外线作用强。本专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管具有较强的耐候性，可实现废旧PP的高性能化和再资源化。
[0031]4、本专利技术的聚丙烯、玄武岩复合管，在一定条件下将原料按配方比例常温共混，直接通过传输装置输送到锥形双螺杆挤出机料斗生产，不需要采用高、低温共混的方式或再次造粒进行生产，降低了生产成本，减少了多次混料、造粒中粉尘对环境的影响。本专利技术所制备的管材具有高刚高韧、相容性、耐候性能好的特点。
附图说明
[0032]附图1为本专利技术实施例一的聚丙烯、玄武岩复合管的微观纤维图。
[0033]附图2为添加纳米二氧化钛溶胶的实施例一至五的相对结晶度X与结晶时间t的关系图；
[0034]附图3为未添加纳米二氧化钛溶胶的实施例一至五的相对结晶度X与结晶时间t的关系图。
具体实施方式
[0035]为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于，所述聚丙烯、玄武岩复合管设置内层管和外层管；均包括如下质量份数的组分：聚丙烯100～150份、纳米改性玄武岩40～80份、滑石粉40～80份、硬脂酸1～5份、增容剂5～8份、增韧剂2～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂1～5份、聚乙烯蜡1～5份、色母料5～10份。2.根据权利要求1所述的聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于：所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、GMA接枝PP中的一种。3.根据权利要求1所述的聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于：所述聚丙烯为废旧PP。4.根据权利要求1所述的聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于：所述纳米改性玄武岩的制备方法为：通过溶胶
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凝胶法合成纳米二氧化钛溶胶，用表面处理剂对玄武岩进行表面处理，将表面处理后的玄武岩均匀分散在纳米二氧化钛溶胶中，经干燥、保温、冷却、研磨等处理，制备出纳米改性玄武岩。5.根据权利要求4所述的聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于：表面处理剂为KH550、KH560、KH570、YDH
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550中的一种。6.根据权利要求4所述的聚丙烯、玄武岩复合管，其特征在于：所述纳米二氧化钛溶胶的合成方法为以下方法中的其中一种：方法一：以化学纯的有机钛酸丁脂[Ti(OC4H9)4]为前驱体，将其溶于无水乙醇中，缓慢加水使[Ti(OC4H9)4]水解，得到稳定的Ti02溶胶；生产中原料物质的量比n[Ti(OC4H9)4]：n[EtOH]：n[H2O]＝3：4：3；方法二：以钛酸丁酯为主原料，将定量的钛酸丁酯和蒸馏水分别溶于乙醇中，然后在剧烈的电磁搅拌情况下将二者缓慢混合，采用成分变化、温度变化以及加入少量的添加剂来控制凝胶时间；生产中原料物质的量投料比为钛酸丁酯：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伦，朱明闯，文海，
申请(专利权)人：四川兴辉腾集团有限公司，
类型：发明
国别省市：