一种高刚度阻氧光滑制造技术

本发明专利技术属于管材技术领域，尤其涉及一种高刚度阻氧光滑

【技术实现步骤摘要】
一种高刚度阻氧光滑PP
‑
R复合管的制备方法


[0001]本专利技术属于管材
，尤其涉及一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法
。

技术介绍

[0002]现有的
PP
‑
R
管材线膨胀系数高，且刚度不够，受热加自重下弯曲变形大
。
部分厂家推出三层玻纤复合
PP
‑
R
管道解决这一问题，但要达到理想的刚度和低线膨胀系数，首先必然要求玻纤保留一定长度，这会导致管材挤出后的内表面凹凸不平，增大管材内壁水阻，牺牲管道传输效率；此外，常规的玻纤复合
PP
‑
R
或
PP
‑
R
管材没有很好的阻氧性能，空气中的氧气渗透入管材内壁容易滋生细菌结垢，玻纤管不平的内表面更容易堆积污垢，进一步增大管材内壁水阻，同时导致水体受到污染，用于输送饮用水时会不利于健康；最后，用于输送热水或工业原料的情况下，水汽或腐蚀性小分子渗透到纤维层会破坏纤维与树脂的结合，从而降低管材的寿命
。
因此，开发一款在刚度够高的同时还能保证管材内壁光滑，且带有一定阻隔性能的管材是十分必要的
。
[0003]PP
‑
R
材料气体阻隔性能的提升，就树脂基材而言，主要影响因素是聚合物自由体积及气体分子动力学直径，其影响可用自由体积理论解释；就填充剂而言，主要影响因素是填充剂用量及形态，其影响可用等效路径理论解释
。
采用纳米层状无机物如蒙脱土
、
石墨等，利用层状无机物的片层结构，通过插层复合技术制备聚合物
/
层状硅酸盐纳米复合材料，可改善聚合物的气体阻隔性能
。
[0004]聚合物熔融插层是应用传统的聚合物加工工艺，在聚合物熔点或玻璃化转变温度以上，通过混合或剪切的作用，聚合物分子扩散并插入到无机物片层间共混制备纳米复合材料的方法
。
熔融插层法制备聚合物
/
蒙脱土纳米复合材料采用双辊混炼机
、
单螺杆挤出机
、
双螺杆挤出机或者注塑机等作为混合加工设备，从而更加高效
、
可行，同时也具有更大的工业化前景
。
采用常规的加工设备
、
利用熔融插层法制备聚合物
/
蒙脱土纳米复合材料的过程中，关键是选择合适的插层剂，或对蒙脱土进行有效的表面处理，增加聚合物和蒙脱土之间的相容性，以增加纳米蒙脱土在聚合物基体中的有效分散
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0007]一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法，包括以下步骤：
[0008]玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料的制备步骤：将
100
份
PP
‑
R
树脂
、5
‑
20
份改性有机蒙脱土
、4
‑6份相容剂和1份抗氧剂加入至搅拌机中搅拌，采用熔融插层法，经混沌混炼双螺杆造粒机挤出得到
USM/PP
‑
R
插层复合材料中间体，挤出加工温度为
200
‑
250℃
；再将
100
份该中间体
、5
‑
10
份相容剂加入至搅拌机中搅拌，利用双螺杆挤出机挤出，挤出加工温度为
190
‑
220℃
，在挤出螺杆的熔融段通过侧喂料的方式加入
10
‑
30
份短切玻璃纤维，挤出切粒制备得到玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料；
[0009]硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料的制备步骤：将
100
份
PP
‑
R
树脂
、40
‑
50
份改性有机蒙脱土
、10
‑
20
份相容剂
、1
份抗氧剂加入至搅拌机中搅拌，经混沌混炼双螺杆造粒机挤出得到
USM/PP
‑
R
插层复合材料中间体，挤出加工温度
220
‑
250℃
；再将
100
份该中间体
、5
‑
10
份相容剂加入至搅拌机中搅拌，利用双螺杆挤出机挤出，挤出加工温度
190
‑
220℃
，在挤出螺杆的熔融段通过侧喂料的方式加入
15
‑
25
份硅灰石纤维，挤出切粒制备得到硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料；
[0010]PP
‑
R
复合材料制备步骤：将
PP
‑
R
树脂与色母混合搅拌制得
PP
‑
R
复合材料；
[0011]管材制备步骤：以玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料作为玻璃纤维插层的制备材料，以硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料作为硅灰石纤维插层的制备材料，以
PP
‑
R
复合材料作为第一
PPR
层
、
第二
PPR
层和第三
PPR
层的制备材料，通过五台单螺杆挤出机共挤制得管材
。
[0012]在上述的一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法中，所述改性有机蒙脱土通过以下方法制备：将蒙脱土与插层改性剂于
100℃
甲苯中反应
2h
后，降至
60℃
，加入丙烯酸丁酯，使用微波处理2‑
3h
，再抽滤
、
烘干
、
粉碎研磨，得到改性有机蒙脱土，即
USM。
[0013]在上述的一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法中，所述插层改性剂为十二烷基硫酸钠
。
[0014]在上述的一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法中，所述相容剂为<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高刚度阻氧光滑
PP
‑
R
复合管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料的制备步骤：将
100
份
PP
‑
R
树脂
、5
‑
20
份改性有机蒙脱土
、4
‑6份相容剂和1份抗氧剂加入至搅拌机中搅拌，采用熔融插层法，经混沌混炼双螺杆造粒机挤出得到
USM/PP
‑
R
插层复合材料中间体，挤出加工温度为
200
‑
250℃
；再将
100
份该中间体
、5
‑
10
份相容剂加入至搅拌机中搅拌，利用双螺杆挤出机挤出，挤出加工温度为
190
‑
220℃
，在挤出螺杆的熔融段通过侧喂料的方式加入
10
‑
30
份短切玻璃纤维，挤出切粒制备得到玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料；硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料的制备步骤：将
100
份
PP
‑
R
树脂
、40
‑
50
份改性有机蒙脱土
、10
‑
20
份相容剂
、1
份抗氧剂加入至搅拌机中搅拌，经混沌混炼双螺杆造粒机挤出得到
USM/PP
‑
R
插层复合材料中间体，挤出加工温度
220
‑
250℃
；再将
100
份该中间体
、5
‑
10
份相容剂加入至搅拌机中搅拌，利用双螺杆挤出机挤出，挤出加工温度
190
‑
220℃
，在挤出螺杆的熔融段通过侧喂料的方式加入
15
‑
25
份硅灰石纤维，挤出切粒制备得到硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料；
PP
‑
R
复合材料制备步骤：将
PP
‑
R
树脂与色母混合搅拌制得
PP
‑
R
复合材料；管材制备步骤：以玻璃纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料作为玻璃纤维插层
(4)
的制备材料，以硅灰石纤维
/USM/PP
‑
R
插层复合材料作为硅灰石纤维插层
(2)
的制备材料，以
PP
‑
R
复合材料作为第一
PPR
层
(1)、
第二
PPR
层
...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈家麟，沈云海，罗飞，
申请(专利权)人：上海伟星新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：