[發明專利]一種耐熱性聚丙烯塑料管及其制備方法

在審

• 申請號: 202010524025.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111534035A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 馬健珂;丁賢麟;劉永利
• 申請（專利權）人: 馬健珂
• 主分類號: C08L51/06
• 分類號: C08L51/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/098;C08K5/12;C08K5/526;C08F255/02;C08F230/08
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發明公開了一種耐熱性聚丙烯塑料管及其制備方法，該聚丙烯塑料管包括以下重量份的原料：120?140份改性聚丙烯、25?40份填料、2?4份穩定劑、3?5份增塑劑、2?5份抗氧劑。以接枝共聚的方式制備了改性聚丙烯，首先制備了改性劑A2，改性劑A2中保留有碳碳雙鍵，將其加入到聚丙烯的接枝反應中進行共聚，即得到了改性聚丙烯，以化學鍵的方式連接了有機硅和酰胺官能團，酰胺鍵具有較高的鍵能，Si?O鍵具有良好的熱穩定性，雖然其機硅具有低表面張力，但是其以化學鍵的方式連接到聚丙烯中，解決了有機硅的相容性問題，大大提高了聚丙烯的耐高溫性能，且具有良好的熱穩定性，可持久的維持聚丙烯塑料管的耐熱性和耐候性。

技術領域

本發明屬于塑料技術領域，具體涉及一種耐熱性聚丙烯塑料管及其制備方法。

背景技術

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，系白色蠟狀材料，外觀透明而輕。熔點為165℃，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30-140℃，在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。

塑料管道是指用塑料材質制成的管子的通稱；塑料管道具有自重輕，衛生安全，水流阻力小，節省能源，節省金屬，改善生活環境，使用壽命長，安全方便等特點，受到管道工程界的青睞；近10年，在我國宏觀經濟快速發展的拉動下，我國塑料管道在化工建材大發展的背景下經歷著高速發展；2010年全國塑料管道產量超過800萬噸，其中廣東、浙江、山東占據產量的42％；塑料管道在多個領域相對傳統金屬管、混凝土管都具備較多優勢，因此獲得了較多地區的推薦使用。

現有的塑料管道一般用于輸送飲用水、化學藥品等，而具有腐蝕性介質的管道較多采用聚丙烯塑料管道，雖然聚丙烯塑料管道具備無毒、耐腐蝕、重量輕、液體阻力小等優點，但聚丙烯管道普遍存在管道受熱易變形、使用壽命相對較短的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐熱性聚丙烯塑料管及其制備方法，該制備方法操作便捷，適宜工業化生產；以共聚的方式制備了改性聚丙烯，大大提高了聚丙烯的耐高溫性能，且具有良好的熱穩定性，可持久的維持聚丙烯塑料管的耐熱性和耐候性。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種耐熱性聚丙烯塑料管，包括以下重量份的原料：120-140份改性聚丙烯、25-40份填料、2-4份穩定劑、3-5份增塑劑、2-5份抗氧劑。

進一步，所述的改性聚丙烯的制備方法為：

S1、在反應瓶中加入20mmol(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、20mmol丁二酸酐和100-150ml溶劑DMF，通入氮氣10-15min，置換掉反應瓶中的空氣，加熱至105-110℃進行反應1.5-2h,接著打開反應瓶，加入酸催化劑，再次通入氮氣10-15min，升溫至150-160℃，回流反應2-3h，反應結束后，自然冷卻到75-80℃，加入50-70ml去離子水，攪拌1.5-2h，自然冷卻到室溫，分液，有機相經減壓整理回收溶劑后，得到中間體A1；

S2、在反應瓶中加入10-11mmol烯丙基三甲氧基硅烷和100ml無水乙醇，攪拌溶解后，加入第一步制備的10mmol中間體A1，將反應瓶放入水浴鍋中，在溫度為45-50℃下，攪拌反應1.5-2h，旋轉蒸發除去溶劑，采用無水乙醚洗滌，即得到改性劑A2；

S3、在單口燒瓶中加入50-60g聚丙烯、催化劑、0.5-1g引發劑和1L溶劑二甲苯，將燒瓶放到油浴鍋中，在溫度為60-65℃下進行預接枝1h，接著再加入0.5-1g引發劑、16-20g改性劑A2和50-60g聚丙烯，升溫至85-90℃，進行接枝共聚反應3-4h，反應結束后，過濾，采用去離子水進行水洗，在45-50℃下進行真空干燥即得到改性聚丙烯。

進一步，步驟S1中，所述的酸催化劑為對甲苯磺酸和氯化鋅質量比為1:0.5的混合物，酸催化劑的加入量為0.1-0.2g。