具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用，涉及塑料管材技术领域。按重量份计，包括无规共聚聚丙烯85～95份、抗氯聚合物5～15份、抗氧剂0.05～1份和润滑剂0.5～2份；抗氯聚合物为接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯。通过添加接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯作为抗氯聚合物，一方面苯环结构引入增大空间位阻，减少活性氯对聚丙烯分子链的攻击，对聚丙烯起到有效的阻隔和保护作用；另一方面，

【技术实现步骤摘要】
具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及塑料管材
，具体而言，涉及一种具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着城市饮用水管网的改造，塑料管材由于具有质量轻、易安装、耐腐蚀等优点，而在输送饮用水的水管材料中塑料管材占的比重越来越大。为保证塑料管材产品质量的稳定，工业界在制定标准中提出了50年长期寿命的理念，也推动了塑料管道被市场迅速认可的进程。
[0003]自上世纪90年代以来，输送含氯消毒剂饮用水的塑料管道出现过早破坏的现象就已经被发现，特别是针对聚烯烃材料的输水管道，管道受输送物料中的氯影响寿命显著缩短。因此塑料管道抗氯性能的研究得到了众多学者的广泛关注。目前一些专家学者对塑料管道的抗氯相关破坏机理进行了研究，认为抗氧化剂会与次氯酸等反应，导致抗氧剂提前耗损，从而使得管材发生破坏。因此，亟需提供一种具有抗氯性能的塑料管道，以扩大塑料管道的应用领域。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用。旨在解决当前自来水管中输送大量含氯消毒水而导致的抗氧剂提前损耗，PPR管未达到预期寿命破坏的情况。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种具有抗氯性能的PPR管，按重量份计，包括无规共聚聚丙烯85～95份、抗氯聚合物5～15份、抗氧剂0.05～1份和润滑剂0.5～2份；抗氯聚合物为接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯。
[0008]在可选的实施方式中，接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的结构简式为：
[0009]n为5000
‑
15000中的任一整数。
[0010]在可选的实施方式中，接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的原料包括无规共聚聚丙烯、引发剂、抗氧剂和接枝单体苯乙烯基磺酸钠，其中，无规共聚聚丙烯：引发剂：抗氧剂：接枝单体苯乙烯基磺酸钠的质量比为90～99：0.1～1：0.05～1：1～10。
[0011]优选地，引发剂包括过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的任一种。
[0012]在可选的实施方式中，接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的制备方法包括：将原料按比例混合后进行共混挤出造粒。
[0013]优选地，挤出温度为195～230℃，挤出机的转速为15～100r/min。
[0014]在可选的实施方式中，无规共聚聚丙烯的密度为0.8～1g/cm3，所述无规共聚聚丙烯的密度为0.895～0.915g/cm3，所述拉伸强度大于22MPa；断裂伸长率应大于400％。优选为燕山石化4220和北欧化工140e。
[0015]优选地，润滑剂包括白油、硬脂酸中的任一种。
[0016]在可选的实施方式中，抗氧剂包括受阻胺类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
[0017]优选地，受阻胺类抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330中的至少一种。
[0018]优选地，亚磷酸酯类抗氧剂包括抗氧剂168和抗氧剂626中的至少一种。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种如前述实施方式任一项的具有抗氯性能的PPR管的制备方法，包括将PPR管的原料按比例混合均匀后挤出。
[0020]在可选的实施方式中，混合包括采用双螺杆挤出机熔融共混，然后烘干备用。
[0021]优选地，双螺杆挤出机的混合温度为195～230℃，转速为15～100r/min。
[0022]在可选的实施方式中，具有抗氯性能的PPR管的挤出包括采用单螺杆挤出机压缩挤出。
[0023]优选地，单螺杆挤出机的挤出温度为190～225℃，转速为30～120r/min。
[0024]第三方面，本专利技术提供一种如前述实施方式任一项的具有抗氯性能的PPR管在水管领域的应用。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术提供了一种具有抗氯性能的PPR管及其制备方法和应用，通过添加接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯作为抗氯聚合物，一方面苯环结构引入增大空间位阻，减少活性氯对聚丙烯分子链的攻击，对聚丙烯起到有效的阻隔和保护作用；另一方面，
‑
SO3Na作为吸电子基团，降低芳香环的活性，阻止芳香环被活性氯取代，起到稳定苯环结构的作用，二者双重保护，更有利于提高聚丙烯对活性氯的阻隔效果，使得聚丙烯管的抗氯性能明显提高。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种具有抗氯性能的PPR管的生产工艺流程图；
[0029]图2为本专利技术试验例1采用的抗氯性能检测操作图；
[0030]图3为本专利技术实施例1和对比例1提供的PPR管在抗氯性能检测过程中的扫描电镜图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中
的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0032]第一方面，本专利技术提供一种具有抗氯性能的PPR管，按重量份计，包括无规共聚聚丙烯85～95份、抗氯聚合物5～15份、抗氧剂0.05～1份和润滑剂0.5～2份；抗氯聚合物为接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯。
[0033]优选地，按重量份计，包括无规共聚聚丙烯88～92份、抗氯聚合物8～12份、抗氧剂0.1～0.5份和润滑剂1～2份。
[0034]目前输送含氯消毒剂饮用水的塑料管道的寿命较短，容易过早出现破损或管道变形等现象。特别是针对聚烯烃材料的输水管道，管道受输送物料中的氯影响寿命显著缩短。针对这一现象，专家学者们对塑料管道的抗氯相关破坏机理进行了研究，认为聚烯烃材料内部含有的抗氧化剂会与次氯酸等反应，导致抗氧剂提前耗损，从而使得管材发生破坏。因此专利技术人提出，通过添加接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯作为抗氯聚合物，一方面苯环结构引入增大空间位阻，减少活性氯对聚丙烯分子链的攻击，对聚丙烯起到有效的阻隔和保护作用；另一方面，
‑
SO3Na作为吸电子基团，降低芳香环的活性，阻止芳香环被活性氯取代，起到稳定苯环结构的作用，二者双重保护，更有利于提高聚丙烯对活性氯的阻隔效果，使得聚丙烯管的抗氯性能明显提高。
[0035]在可选的实施方式中，接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的结构简式为：
[0036]n为5000
‑
15000中的任一整数。
[0037]在可选的实施方式中，接枝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗氯性能的PPR管，其特征在于，按重量份计，包括无规共聚聚丙烯85～95份、抗氯聚合物5～15份、抗氧剂0.05～1份和润滑剂0.5～2份；所述抗氯聚合物为接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯。2.根据权利要求1所述的具有抗氯性能的PPR管，其特征在于，所述接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的结构简式为：n为5000
‑
15000中的任一整数。3.根据权利要求2所述的具有抗氯性能的PPR管，其特征在于，所述接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的原料包括无规共聚聚丙烯、引发剂、抗氧剂和接枝单体苯乙烯基磺酸钠，其中，所述无规共聚聚丙烯、引发剂、抗氧剂和接枝单体苯乙烯基磺酸钠的质量比为90～99：0.1～1：0.05～1：1～10；优选地，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的任一种。4.根据权利要求3所述的具有抗氯性能的PPR管，其特征在于，所述接枝共聚物苯乙烯基磺酸钠改性聚丙烯的制备方法包括：将原料按比例混合后进行共混挤出造粒；优选地，挤出温度为195～230℃，挤出机的转速为15～100r/min。5.根据权利要求1～3任一项所述的具有抗氯性能的PPR...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕爱龙，谢碧茂，陈会东，胡珊珊，区嘉杰，
申请(专利权)人：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：