[發明專利]一種利用高吸收激光退火制備高韌性PPR塑料管道的方法

在審

• 申請號: 201810154820.4
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108395557A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C08J7/04;C09D123/06;C09D7/61;C08L23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種利用高吸收激光退火制備高韌性PPR塑料管道的方法，先將HDPE粉末分散制成乳液，再將其壓入滑石粉的層間，迅速冷凍干燥后加入膠粘劑等制成吸收涂料，均勻噴于擠出的PPR管坯表面，再依次穿過定徑孔和激光退火箱，退火箱內以一定波長的CO₂激光快速照射，速冷、切割得到高韌性的PPR塑料管道。本發明提供上述方法，有效克服常規的PPR退火工藝較為繁瑣，需將整車產品進入退火箱中進行熱處理，存在二次工序，并且退火時間漫長，效率低的缺陷，從而實現了改善了低溫條件下PPR管材的沖擊韌性，并且縮短了熱處理工藝時間，提升了生產效率的技術效果。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料加工領域，具體涉及一種利用高吸收激光退火制備高韌性PPR塑料管道的方法。

背景技術

無規共聚聚丙烯（PPR）具有有保溫節能、綠色環保和優異的耐熱、氧穩定性與衛生性能等優點，由于其優良的物理機械性能、成型加工性能以及良好的化學穩定性、耐熱性、抗蠕變性等，近幾年在工業領域得到了廣泛的應用，尤其是在室內外冷熱水管的應用方面更為突出。PPR管材對樹脂的綜合性能要求非常高，要求樹脂良好的剛性、耐熱性、耐化學性能和抗蠕變性能，并且要求有一定的耐沖擊性能。但由于其低溫脆性高、極易產生應力誘導開裂等問題從而影響了PPR管材的生產、存儲、運輸、安裝和使用。

為了更加有效地改善并提高 PPR管材的綜合性能，拓寬其應用領域，目前多采用共混改性、填充改性和退火等方法來增韌改性。共混改性以微粒狀的形式將彈性體或微量的納米粒子分散在 PPR基底材料中用來提高塑料的韌性，該方法目前研究較多，效果明顯。常用于 PPR共混改性的彈性體有乙烯－辛烯共聚物(POE)、高密度聚乙烯( PE-HD)、苯乙烯系熱塑性彈性體(SBS)等。填充改性是加入一些填料在塑料成型加工中，不僅改善和提高塑料制品的性能，還能降低制備成本。主要使用的填料有 CaCO ₃、SiO₂、TiO₂ 、滑石粉、云母、高嶺土、蒙脫土、玻璃纖維等。然而，無論是共混還是填充改性，均存在著明顯的第二相分布不均'顆粒團聚及與基體相容性差等問題。退火則環保、安全、高效，通過恰當的退火處理可以解決聚合物加工成型過程中冷卻速率較快、晶體發育不完全的問題，有效改善聚合物的結晶過程，減少基體中的殘余應力，從而提高材料的綜合力學性能。

中國發明專利申請號201510911629.6公開了一種去內應力無規共聚聚丙烯管材的生產工藝，將成型的 PP-R管材放入烘車，調節溫度，溫度在一定時間內由室溫上升到40-60℃，保持 40-60℃ 3-7 分鐘，再在一定時間內由 40-60℃上升到 70-95℃，保持70-95℃ 3-7 分鐘，再在一定時間內由 70-95℃上升到 104-110℃，保持 104-110℃ 0.7-1.5小時；在 0.7-1.5 小時內自然冷卻至30-40℃，將烘車推出烘箱，冷卻到常溫。但是該退火工藝為二次工序，需將整車產品進入退火箱中進行熱處理，并且退火工藝較為繁瑣，時間漫長。

中國發明專利申請號201510562833.1公開了一種PPR管材退火工藝，包括五道加熱處理和冷卻處理，第一、二道加熱處理溫度控制在100℃以下，加熱處理時間控制在2小時左右，防止由于溫度過高時間過長而引起管材變形問題；第三、四道加熱處理溫度控制在125℃以下，加熱處理時間控制在1小時左右，消除或減少管材生產過程中，內部因PPR分子結晶所產生的內應力；第五道加熱處理溫度控制在100℃以下，加熱處理時間控制在0.5小時左右，防止或減少退火過程中二次產生的內應力，減少溫差過大產生的管材收縮彎曲變形問題，該方案雖然能夠解決現有PPR管材易出現低溫脆性開裂等問題，但是同上述方案類似工藝步驟較多，處理時間長，生產效率低。

綜上所述，常規的PPR退火工藝較為繁瑣，存在二次工序，并且退火時間漫長，效率低，無法實現在線熱處理，因此，亟待對現有的生產工藝進行改進，簡化退火工藝步驟，提升生產效率，制備出低溫條件下沖擊韌性優異的PPR管材。

發明內容