[發明專利]抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管及其制備方法

在審

• 申請號: 202011198662.6
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112280175A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 孫鑫;劉學銀
• 申請（專利權）人: 山東國塑科技實業有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L23/08;C08K13/06;C08K3/38;C08K5/103;C08K9/04;C08K9/06;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 趙真真

本發明涉及一種抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管及其制備方法，屬于給排水管改性技術領域。本發明所述的抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管，包括以下質量份數的原料：聚丙烯100份、超高分子量聚乙烯5?10份、POE 5?10份、納米氮化硼0.5?2份、聚乙二醇0.3?1份、偶聯劑0.05?0.2份、抗氧劑0.05～0.4份、抗靜電劑0.02?0.08份、單硬脂酸甘油酯0.05?0.2份。本發明所述的抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管，具有良好的耐老化性、抗沖擊性，力學性能優異；本發明同時提供了簡單易行的制備方法。

技術領域

本發明涉及一種抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管及其制備方法，屬于給排水管改性技術領域。

背景技術

聚丙烯是一種半結晶的熱塑性塑料，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕，在工業界有廣泛的應用，是平常常見的高分子材料之一，生活中常見的有給水管和排水管等。PP中與側甲基相連的主鏈骨架碳原子是叔碳原子，受甲基誘導效應變得更活潑，使聚丙烯比聚乙烯更容易受加工溫度、氧、光、空氣中的污染物等外部環境因素的影響，發生斷裂而老化降解。例如泛黃、相對分子量下降、制品表面龜裂、光澤喪失，更為嚴重的是沖擊強度、拉伸強度等力學性能大幅度的下降，從而造成材料的極大浪費。廢棄的制品在自然條件下很難降解，進而給環境造成污染。

因此需要對聚丙烯進行改性，提高聚丙烯的耐老化性能和抗沖擊性能已成為國內外的研究熱點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管，其具有良好的耐老化性、抗沖擊性，力學性能優異；本發明同時提供了簡單易行的制備方法。

本發明所述的抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管，包括以下質量份數的原料：

所述的聚丙烯為均聚聚丙烯，其熔體質量流動速率(MFR)為10-40g/10min，MFR測試條件為230℃，2.16kg；均聚聚丙烯等規度97-99％。重均相對分子量為20萬-35萬，數均分子量為4萬-5萬，分量分布4-8。所述均聚聚丙烯的熔點為150-160℃。

所述的超高分子量聚乙烯粘均分子量為120萬-150萬，其磨耗低，抗應力開裂性能好，加入后，能顯著改善聚丙烯因耐老化性能下降導致的抗沖擊性差的問題。

所述的POE為聚烯烴彈性體，熔點為50-70℃，具有耐老化、耐臭氧、耐化學介質等優異性能，加入POE不僅可以對聚丙烯進行增韌，增加抗沖擊性，還可改善聚丙烯的收縮率。

所述納米氮化硼的純度為99％，粒徑為1-100nm，BET法比表面積為50-100m²/g，縱橫比為13:1。納米氮化硼是一種新型無機白色粉末，由于微粒的尺寸與光波相當或更小，從而會產生尺寸效應，進而使其具備較強的光吸收能力，同時也具備較好的紫外線遮蔽及散射效果。

所述聚乙二醇為白色顆粒粉末，粉體純度98％，熔點55-60℃。分子量在2000-3000之間，溶于醇、酮、氯仿等，它與許多極性較高的物質配伍。經聚乙二醇改性的納米氮化硼表面的極性降低，與高分子基體極性更匹配，在PP粉基體的分散性顯著增強,再與PP樹脂的高效混煉，實現了納米氮化硼在PP粉樹脂中的均勻分散；超高分子量聚乙烯的加工性能差，經過單硬脂酸甘油酯的潤滑作用，使得超分子量聚乙烯利于加工成型。

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑中的一種。

所述抗靜電劑優選為丙三醇單硬脂酸酯。

所述的抗沖擊耐老化聚丙烯給排水管的制備方法，包括以下步驟：

(1)將偶聯劑加入到圓底燒瓶中，然后倒入異丙醇，攪拌使其溶解；稱取聚乙二醇加入到偶聯劑溶液中，加熱回流并磁力攪拌，然后稱取納米氮化硼加入偶聯劑溶液，繼續加熱回流并磁力攪拌，然后除去溶劑，剩余固體顆粒真空干燥，備用；