[發明專利]一種高強度耐熱耐寒改性聚丙烯管材的制備方法

有效

• 申請號: 201210431891.7
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102966801A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張雙全;馬君;王錫臣;郭曉玲;任宇紅
• 申請（專利權）人: 宏岳塑膠集團有限公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;B29C47/92;B29C47/06;C08L53/00;C08L51/06;C08L7/00;C08K13/02;C08K5/375;C08K3/34;C08L23/14;C08L59/00;C08L77/00;C08L51/00
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 許久利

1.一種高強度耐熱耐寒改性聚丙烯管材的制備方法，其特征在于：該管材是由外層、中間過渡層、內壁層三層共擠成型的管材，該管材的外層重量比配方為改性聚丙烯100份，抗沖擊改性劑0.1-10份，抗菌劑0-15份，光穩定劑0.05-10份，抗氧劑0.05-10份，增容劑0.05-10份，納米材料0.05-15份，色母料0.05-5份；該管材的中間過渡層重量比配方為工程塑料1-100份，改性聚丙烯1-100份，增容劑1-100份，增粘劑0.05-15份，色母料0.05-5份；該管材的內壁層重量比配方為工程塑料75-100份，改性聚丙烯0-25份，增容劑0.5-15份，增強劑0.05-50份，填充劑0-50份，納米材料0-15份，色母料0-5份；該管材的制備包括以下步驟：

a、外層料的制備

（1）、外層料初混

將改性聚丙烯與增容劑按重量份配比混合，加熱攪拌3-15鐘，加熱溫度不超過60℃，然后冷卻到25-40℃供下道工序共混使用；

所述的改性聚丙烯為嵌段聚丙烯、無規共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、α改性聚丙烯、β改性聚丙烯、γ改性聚丙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的增容劑為聚丙烯-己內酯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、馬來酸酐接枝共聚物、大分子硅烷偶聯劑、大分子鋁鈦偶聯劑、大分子鈦酸酯偶聯劑、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯晴接枝共聚物、聚丙烯-甲基丙烯酸接枝共聚物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸接枝共聚物、乙烯-丙烯接枝共聚物、丙烯酸環氧酯接枝共聚物、順丁烯二酸酐接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或者二種以上的混合；

（2）、外層料共混

將抗沖擊改性劑、抗菌劑、光穩定劑、抗氧劑、納米材料按重量份配比混合，加熱攪拌3-20分鐘，當溫度達到70-80℃時加入上述的外層初混料，繼續攪拌到90-120℃停止攪拌，然后冷卻到40-50℃供下道工序使用；

所述的抗沖擊改性劑為三元乙丙橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的抗菌劑為青霉素、順丁烯二酸酐共聚物、聚乙酸乙烯酯、乙烯吡咯烷-丁烯酸共聚物、乙烯吡咯烷-無水馬來酸共聚物、銀離子抗菌劑、銅離子抗菌劑、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、克菌丹、山萮、孟宗竹、薄荷、檸檬葉提取液、芥末提取液、扁柏素、脫乙酰殼多糖、香辣料、蓖麻油、椿樹油、殼聚糖中的一種或者二種以上的混合；

所述的光穩定劑為二苯甲酮、苯甲酸酯、苯并三唑、水楊酸酯、二硫代氨基甲酸鎳鹽、硫代雙酚、磷酸單酯鎳、受阻胺、炭黑、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵中的一種或者二種以上的混合；

所述的抗氧劑為亞磷酸抗氧劑、硫酯抗氧劑、酚類抗氧劑中的一種或者兩種以上的混合；

所述的納米材料為活性納米碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦、滑石粉、云母、石英砂、絹云母、陶土、硅酸鹽、石灰石中的一種或者二種以上的混合；

b、中間過渡層料的制備

將工程塑料、改性聚丙烯、增容劑、增粘劑、色母料按重量份配比混合，加熱攪拌3-20分鐘，當溫度達到100-125℃時停止攪拌，冷卻到32-45℃供下道工序使用；

所述的工程塑料為聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚酯、ABS、聚酰亞胺、聚苯醚、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚四氟乙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的改性聚丙烯為嵌段聚丙烯、無規共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、α改性聚丙烯、β改性聚丙烯、γ改性聚丙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的增容劑為聚丙烯-己內酯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、馬來酸酐接枝共聚物、大分子硅烷偶聯劑、大分子鋁鈦偶聯劑、大分子鈦酸酯偶聯劑、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯晴接枝共聚物、聚丙烯-甲基丙烯酸接枝共聚物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸接枝共聚物、乙烯-丙烯接枝共聚物、丙烯酸環氧酯接枝共聚物、順丁烯二酸酐接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或者二種以上的混合；

所述的增粘劑為聚異丁烯共聚物、松香樹脂、松香酸甘油酯、氫化松香酸香戊四醇酯、二萜烯聚合物、烷基酚醛樹脂、達馬樹脂、蟲膠、聚苯乙烯樹脂、松香改性酚醛樹脂中的一種或者二種以上的混合；

所述的色母料為白色母料、紅色母料、黑色母料、黃色母料、藍色母料、綠色母料、紫色母料、橙色母料、灰色母料、青色母料、白色顏料、紅色顏料、黑色顏料、黃色顏料、藍色顏料、綠色顏料、紫色顏料、橙色顏料、灰色顏料、青色顏料中的一種或者二種以上的混合；

c、內壁層料的制備

（1）、內壁層料初混

將工程塑料與增容劑按重量份配比混合，加熱攪拌3-20分鐘，當溫度達到100-125℃停止攪拌，供下道工序共混；

所述的工程塑料為聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚酯、ABS、聚酰亞胺、聚苯醚、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚四氟乙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的增容劑為聚丙烯-己內酯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、馬來酸酐接枝共聚物、大分子硅烷偶聯劑、大分子鋁鈦偶聯劑、大分子鈦酸酯偶聯劑、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯晴接枝共聚物、聚丙烯-甲基丙烯酸接枝共聚物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸接枝共聚物、乙烯-丙烯接枝共聚物、丙烯酸環氧酯接枝共聚物、順丁烯二酸酐接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或者二種以上的混合；

（2）、內壁層料共混

將改性聚丙烯、增容劑、色母料、增強劑、填充劑、納米材料按重量份配比混合，加熱攪拌3-20分鐘，當溫度達到80℃時將上述內壁層的初混料加入共混，繼續攪拌到90-125℃時停止攪拌，然后冷卻到40-50℃供下道工序使用；

所述的改性聚丙烯為嵌段聚丙烯、無規共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、α改性聚丙烯、β改性聚丙烯、γ改性聚丙烯中的一種或者二種以上的混合；

所述的色母料為白色母料、紅色母料、黑色母料、黃色母料、藍色母料、綠色母料、紫色母料、橙色母料、灰色母料、青色母料、白色顏料、紅色顏料、黑色顏料、黃色顏料、藍色顏料、綠色顏料、紫色顏料、橙色顏料、灰色顏料、青色顏料中的一種或者二種以上的混合；

所述的增強劑為活性玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、晶須尼龍纖維、聚酯纖維、硼纖維中任何一種或者二種以上的混合；

所述的填充料為碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦、滑石粉、云母、石英砂、絹云母、陶土、硅酸鹽、石灰石中的一種或者二種以上的混合；

所述的納米材料為活性納米云母、石英砂、絹云母、陶土、硅酸鹽、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦、滑石粉、石灰石中的一種或者二種以上的混合；

d、擠出成型管材

將上述制備好的外層料、中間過渡層料、內壁層料經三臺不同的擠出機擠出在一個模具上熔熔復合成型管材，其外層料擠出機機筒溫度：一區為160-180℃，二區為180-200℃，三區為185-230℃，四區為190-250℃，擠出機螺桿轉速1-30轉/分鐘；中間過渡層擠出機機筒溫度：一區為165-185℃，二區為180-200℃，三區為185-230℃，四區為190-250℃，擠出機螺桿轉速1-30轉/分鐘；內壁層擠出機溫度：一區為175-185℃，二區為180-205℃，三區為185-235℃，四區為190-250℃，擠出機螺桿轉速機1-30轉/分鐘；連接過度段溫度為160-250℃；模具溫度：一區為175-185℃，二區為180-205℃，三區為185-235℃，口模溫度為190-250℃；牽引速度為1-25米/分鐘，冷卻水溫為5-45℃。