[發(fā)明專利]一種靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210252666.7
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102786741A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞來明;郁巨華;郁世超;丁鐘銓;裘春榮;王小霞;賈裕蛟;石琢
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州宏升塑膠有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/10;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/26;F16L9/12;B29C47/92
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體涉及一種靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯及其制備方法。

背景技術(shù)

由于環(huán)境、能源、衛(wèi)生性等要求，所以塑料管材代替?zhèn)鹘y(tǒng)管材(如鑄鐵管、鍍鋅鋼管、混凝土管、粘土管等)已成為共識。在塑料管材的使用中，排水管道系統(tǒng)是應(yīng)用量最大的。在此領(lǐng)域，所使用的塑料管道主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)管道，其他還有玻璃鋼夾紗管、玻璃纖維增強(qiáng)PP管等；其中，PVC管道的用量占絕對優(yōu)勢，約占60%以上。但在近幾年，發(fā)達(dá)國家的管道應(yīng)用實(shí)踐表明：無論是給水管道還是排水管道，聚烯烴管材的發(fā)展速度超過PVC管材。聚烯烴管道今后將逐漸占主導(dǎo)地位，特別在大口徑實(shí)壁管和結(jié)構(gòu)壁管系統(tǒng)。

聚丙烯是一種半結(jié)晶性材料，它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時(shí)非常脆，許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，PP的沖擊強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。

嵌段共聚聚丙烯(PP-B)管道系統(tǒng)由于具有良好的機(jī)械性能、優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性能和長期使用壽命等，因此在發(fā)達(dá)國家該管道廣泛應(yīng)用于埋地排水、下水管道系統(tǒng)，室內(nèi)污廢水系統(tǒng)，電纜防護(hù)和導(dǎo)管系統(tǒng)。特別是新一代剛性PP-B材料的開發(fā)，更加滿足了排水管道對材料的剛性要求，增強(qiáng)了PP-B管道在排水領(lǐng)域中的競爭能力，使之具有良好的市場發(fā)展前景。

《GB/T?273-2008聚丙烯靜音排水棺材及管件》對原料進(jìn)行了具體規(guī)定，其中規(guī)定原料為耐沖擊的嵌段共聚聚丙烯（PP-B）為原料。而為了增加聚丙烯的耐沖擊性能，常需要將PP與乙烯進(jìn)行嵌段共聚，但在增加耐沖擊性能的同時(shí)，聚丙烯的其他性能得到了降低，其中維卡軟化溫度就產(chǎn)生了比較明顯的變化，聚丙烯的維卡軟化溫度由大于150℃降低到了140℃左右，而GB/T273中明確規(guī)定PP-B的維卡軟化溫度要≥145℃，聚丙烯的耐沖擊性能與維卡軟化溫度形成了矛盾，為了解決這一矛盾，必須對聚丙烯進(jìn)行進(jìn)一步改性，從而達(dá)到在具有良好耐沖擊性能的基礎(chǔ)上兼具較高的維卡軟化溫度的目的。

一個(gè)公開號為CN?1099770?A，公開日為1995.3.8，名為“高抗沖擊聚丙烯組合物”的發(fā)明專利公開了一種抗沖擊聚丙烯組合物，該組合物包括聚丙烯、溶液丁苯橡膠、聚乙烯、無機(jī)填料、防老劑和潤滑劑，該組合物具有優(yōu)良的物理性能,突出的抗沖擊性、耐熱性及剛性。但是這種聚丙烯樹脂混合物不具有較高的維卡軟化溫度，不適合用于排水管道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決目前靜音排水管道用耐沖擊共聚聚丙烯在保證耐沖擊性能的基礎(chǔ)上維卡軟化溫度不能達(dá)到要求的問題，提供一種具有高強(qiáng)度且高維卡軟化溫度的靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備這種靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)所述靜音排水管道用改性耐沖擊共聚聚丙烯由以下組分制成：耐沖擊共聚聚丙烯50-90份，玄武巖纖維3-8份，有機(jī)改性蒙脫土5-15份，稀土1-3份，納米二氧化硅3-6份，潤滑劑1-3份，穩(wěn)定劑0.5-2份，填料1-10份。

由于目前市場上的耐沖擊共聚聚丙烯用于靜音排水管道存在維卡軟化溫度過低的缺點(diǎn)，因此本發(fā)明添加了各個(gè)組分以提高耐沖擊共聚聚丙烯的維卡軟化溫度以及其他性能。有機(jī)改性蒙脫土，能顯著提高軟化點(diǎn)溫度，且無鹵阻燃，具有成炭好、無熔滴、煙霧少、難點(diǎn)燃、無鹵阻燃、抗遷移、密度小等優(yōu)特點(diǎn)；有機(jī)改性蒙脫土的加入可顯著提高耐沖擊共聚聚丙烯的結(jié)晶速率和結(jié)晶率，從而提高耐沖擊共聚聚丙烯的力學(xué)性能，減少耐沖擊共聚聚丙烯成型過程中的收縮率，同時(shí)降低耐沖擊共聚聚丙烯制品的成本。稀土是良好的聚丙烯β成核劑，可以促進(jìn)聚丙烯β晶型的形成，提高熱變形溫度和沖擊強(qiáng)度。納米二氧化硅具有明顯的異相成核效應(yīng)，能夠提高耐沖擊共聚聚丙烯的結(jié)晶溫度、熔融溫度、結(jié)晶度和結(jié)晶速率，同時(shí)維卡軟化溫度也得到了提高。玄武巖纖維具有增強(qiáng)效果，添加玄武巖纖維為了減少各種添加物對耐沖擊共聚聚丙烯耐沖擊性能影響，玄武巖纖維比玻璃纖維性能優(yōu)異，在達(dá)到同樣的增強(qiáng)效果要比玻璃纖維添加量少。由于有機(jī)改性蒙脫土的阻燃效果，聚丙烯在用于下水管道發(fā)生火宅時(shí)，可以降低火勢的蔓延，降低財(cái)產(chǎn)損失。