CN104277334A - 一种增强增韧型pp单壁波纹管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种增强增韧型PP单壁波纹管，由以下原料按下述质量配比制备而成：70%的PP聚丙烯原材料、5%的PP聚丙烯再生料、8%-10%的增强功能滑石粉、2%-4%的炭黑、0.5%-0.6%的消泡剂、2%-4%的硅烷偶联剂、0.2%-0.3%的马来酸酐接枝物、1.3%-1.4%的抗氧剂、5%-8%的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物。其制备方法是将原料按照比例混合，通过挤出机、成型机加工制得制得增强增韧型PP单壁波纹管。本发明提高了PP单壁波纹管刚性、环柔，实现钢柔互补，提高了断裂伸长率，能够达到350%以上，提升了产品的使用性能，降低了成本。

Description

一种增强增韧型PP单壁波纹管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PP单壁波纹管，尤其涉及一种增强增韧型PP单壁波纹管及其制备方法。
背景技术
塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用，单壁波纹管应用较多，现有的单壁波纹管结构简单，其强度和韧性低，强度为26MPa-28 MPa，其承受强度有限，韧性低，不能满足应用要求。且其生产工艺复杂，生产成本高。因此，迫切需要提供一种高强度高韧性的替代升级产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强增韧型PP单壁波纹管及其制备方法，从而解决背景技术中存在的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种增强增韧型PP单壁波纹管，由单壁组成，由以下原料按下述质量配比制备而成：
PP聚丙烯原材料                   70%
PP聚丙烯再生料                   5%
增强功能滑石粉                    8%-10%
炭黑                              2%-4%
消泡剂                            0.5%-0.6%
硅烷偶联剂                        2%-4%
马来酸酐接枝物                    0.2%-0.3%
抗氧剂                            1.3%-1.4%
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物             5%-8%。
一种增强增韧型PP单壁波纹管的制备方法，是利用PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、增强功能滑石粉混合，添加相关助剂，通过挤出生产加工而成，具体包括如下步骤：
（1）先按照配比称量70%的PP聚丙烯原材料、5%的PP聚丙烯再生料、8%-10%的增强功能滑石粉、2%-4%的炭黑、0.5%-0.6%的消泡剂、2%-4%的硅烷偶联剂、0.2%-0.3%的马来酸酐接枝物、1.3%-1.4%的抗氧剂、5%-8%的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物；
（2）将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物倒入高速搅拌机混合均匀1 min，当温度为20℃时加入硅烷偶联剂进行搅拌，转速为850-1250r/min，时间为3 min -5min；
（3）分2次加入马来酸酐接枝物，第一次加入当高速搅拌机启动3分钟即可加入，第二次在第一次后1分钟后加入，使分散均匀；
（4）马来酸酐接枝物混合均匀后，再加入增强功能滑石粉、炭黑混合均匀；
（5）当高速搅拌机温度达到36℃-42℃时加入消泡剂混合均匀；
（6）当高速搅拌机温度达到53℃-55℃加入抗氧剂混合均匀；
（7）当温度达到60℃时把混合料放出冷却，当冷却温度到达40℃以下时把混合料用真空吸料机抽到挤出机料斗；
（8）启动挤出机，当温度达到165℃-205℃，通过挤出成型模块制得增强增韧型PP单壁波纹管。
本发明具有以下有益效果：
（1）马来酸酐接枝物是一种化学助剂，能够提高聚合物改变分子结构，由层面状改变成网状结构，提高原材料性能强度，没有添加马来酸酐接枝物PP聚丙烯原材料的强度为26MPa-28 MPa，通过添加马来酸酐接枝物生产的PP聚丙烯原材料强度为29MPa -34MPa。
（2）添加了乙烯-醋酸乙烯脂共聚物，通过硅烷偶联剂起到相容剂的作用，把有机物和无机物相溶连接，使PP聚丙烯原材料和增强功能滑石粉融为一体，提高了PP单壁波纹管的断裂伸长率，能够达到350%以上。
（3）改变了PP聚丙烯原材料熔体流动速率，PP聚丙烯原材料没有共混改性之前熔体流动速率为4.8MFR/（g/10min）以上，加工成型一般，通过共混添加增强功能滑石粉和硅烷偶联剂改变熔体流动速率为1.6-1.9 MFR/（g/10min），有利于产品加工成型最佳，具有对电的损耗最节约的一种原材料流动性。外壁专用料弯曲模量从49.8Mpa提高至64Mpa，该发明大大提高了产品性能，降低成本。
（4）添加了乙烯-醋酸乙烯脂共聚物的原因，增强增韧型PP单壁波纹管密度符合标准要求，实验室检测为0.963g/cm3，原材料标准为0.94-0.965g/cm3，原材料密度没有提高表示在同等生产条件下，性能提高，管材重量没有加重，从而达到降低生产成本。
（5）通过高速搅拌机将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物均匀混合，加入特殊的助剂搅拌均匀生产出的增强增韧型PP单壁波纹管质量稳定可靠，为生产产品质量提供保障。
本发明中由于加入乙烯-醋酸乙烯脂共聚物为弹性体改性作用，同时，也加入了增强功能滑石粉提高产品刚性，再加入了硅烷偶联剂、马来酸酐接枝物都是相容剂系列能够把无机物、有机物结合为一体，实现钢、柔互补，提高PP单壁波纹管刚性、环柔，使PP单壁波纹管生产出的产品刚、柔合一，提升了产品的使用性能，降低成本。
附图说明
图1为本发明制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种增强增韧型PP单壁波纹管，由以下原料按下述质量配比制备而成：
PP聚丙烯原材料                   70份
PP聚丙烯再生料                   5份
增强功能滑石粉                   8份
炭黑                             4份
消泡剂                           0.6份
硅烷偶联剂                       2.8份
马来酸酐接枝物                   0.4份
抗氧剂                            1.2份
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物             8份。
一种增强增韧型PP单壁波纹管的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）先按照配比称量70份的PP聚丙烯原材料、5份的PP聚丙烯再生料、8份的增强功能滑石粉、4份的炭黑、0.6份的消泡剂、2.8份的硅烷偶联剂、0.4份的马来酸酐接枝物、1.2份的抗氧剂、8份的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物；
（2）将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物倒入高速搅拌机混合均匀1 min，当温度为20℃时加入硅烷偶联剂进行搅拌，转速为850r/min，时间为3 min；
（3）分2次加入马来酸酐接枝物，第一次加入当高速搅拌机启动3分钟即可加入，第二次在第一次后1分钟后加入，使分散均匀；
（4）马来酸酐接枝物混合均匀后，再加入增强功能滑石粉、炭黑混合均匀；
（5）当高速搅拌机温度达到36℃时加入消泡剂混合均匀；
（6）当高速搅拌机温度达到53℃加入抗氧剂混合均匀；
（7）当温度达到60℃时把混合料放出冷却，当冷却温度到达40℃以下时把混合料用真空吸料机抽到挤出机料斗；
（8）启动挤出机，当温度达到165℃，通过挤出成型模块制得增强增韧型PP单壁波纹管。
实施例2：
一种增强增韧型PP单壁波纹管，由以下原料按下述质量配比制备而成：
PP聚丙烯原材料                   70份
PP聚丙烯再生料                   5份
增强功能滑石粉                   9份
炭黑                              3
消泡剂                            0.55份
硅烷偶联剂                        3.5
马来酸酐接枝物                    0.25份
抗氧剂                            1.35份
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物             7.35份。
一种增强增韧型PP单壁波纹管的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）先按照配比称量70%的PP聚丙烯原材料、5%的PP聚丙烯再生料、8%-10%的增强功能滑石粉、2%-4%的炭黑、0.5%-0.6%的消泡剂、2%-3%的硅烷偶联剂、0.3%-0.4%的马来酸酐接枝物、1.2%-1.3%的抗氧剂、5%-7%的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物；
（2）将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物倒入高速搅拌机混合均匀1 min，当温度为20℃时加入硅烷偶联剂进行搅拌，转速为1000r/min，时间为4min；
（3）分2次加入马来酸酐接枝物，第一次加入当高速搅拌机启动3分钟即可加入，第二次在第一次后1分钟后加入，使分散均匀；
（4）马来酸酐接枝物混合均匀后，再加入增强功能滑石粉、炭黑混合均匀；
（5）当高速搅拌机温度达到39℃时加入消泡剂混合均匀；
（6）当高速搅拌机温度达到54℃加入抗氧剂混合均匀；
（7）当温度达到60℃时把混合料放出冷却，当冷却温度到达40℃以下时把混合料用真空吸料机抽到挤出机料斗；
（8）启动挤出机，当温度达到190℃，通过挤出成型模块制得增强增韧型PP单壁波纹管。
实施例3：
一种增强增韧型PP单壁波纹管，由以下原料按下述质量配比制备而成：
PP聚丙烯原材料                    70份
PP聚丙烯再生料                    5份
增强功能滑石粉                    10份
炭黑                              2份
消泡剂                            0.5份
硅烷偶联剂                        4份
马来酸酐接枝物                    0.2份
抗氧剂                            1.3份
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物             7份。
一种增强增韧型PP单壁波纹管的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）先按照配比称量70份的PP聚丙烯原材料、5份的PP聚丙烯再生料、10份的增强功能滑石粉、2份的炭黑、0.5份的消泡剂、4份的硅烷偶联剂、0.2份的马来酸酐接枝物、1.3份的抗氧剂、7份的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物；
（2）将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物倒入高速搅拌机混合均匀1 min，当温度为20℃时加入硅烷偶联剂进行搅拌，转速为1250r/min，时间为-5min；
（3）分2次加入马来酸酐接枝物，第一次加入当高速搅拌机启动3分钟即可加入，第二次在第一次后1分钟后加入，使分散均匀；
（4）马来酸酐接枝物混合均匀后，再加入增强功能滑石粉、炭黑混合均匀；
（5）当高速搅拌机温度达到42℃时加入消泡剂混合均匀；
（6）当高速搅拌机温度达到55℃加入抗氧剂混合均匀；
（7）当温度达到60℃时把混合料放出冷却，当冷却温度到达40℃以下时把混合料用真空吸料机抽到挤出机料斗；
（8）启动挤出机，当温度达到205℃，通过挤出成型模块制得增强增韧型PP单壁波纹管。
本发明中由于加入乙烯-醋酸乙烯脂共聚物为弹性体改性作用，同时，也加入了增强功能滑石粉提高产品刚性，再加入了硅烷偶联剂、马来酸酐接枝物都是相容剂系列能够把无机物、有机物结合为一体，实现钢、柔互补，提高PP单壁波纹管刚性、环柔，使PP单壁波纹管生产出的产品刚、柔合一，提升了产品的使用性能，降低了成本，其性能检测表如表1所示：                                
名称 改性前性能 改性后性性能 备  注
拉伸强度/MPa 26-28 29-34 性能提高
断裂伸长率/% 230 355 性能提高
流动速率MFR/（g/10min） 4.8 1.6-1.9 降低，好加工
弯曲模量/GPa 0.89 0.92 性能提高
密度（g/cm3） 0.94 0.96 合格
线膨胀系数cm 0.16 0.12 膨胀系数有降低
邵氏硬度（A） 93 95 性能提高
耐应力开裂（F50）/h 26 30 性能提高
屈服强度/MPa 36.3 38.5 性能提高
表1。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种增强增韧型PP单壁波纹管，由单壁组成，其特征是：由以下原料按下述质量配比制备而成：
PP聚丙烯原材料                   70%
PP聚丙烯再生料                   5%
增强功能滑石粉                    8%-10%
炭黑                              2%-4%
消泡剂                            0.5%-0.6%
硅烷偶联剂                        2%-4%
马来酸酐接枝物                    0.2%-0.3%
抗氧剂                            1.3%-1.4%
乙烯-醋酸乙烯脂共聚物             5%-8%。
2.一种增强增韧型PP单壁波纹管的制备方法，其特征是：具体包括如下步骤：
（1）先按照配比称量70%的PP聚丙烯原材料、5%的PP聚丙烯再生料、8%-10%的增强功能滑石粉、2%-4%的炭黑、0.5%-0.6%的消泡剂、2%-4%的硅烷偶联剂、0.2%-0.3%的马来酸酐接枝物、1.3-1.4%的抗氧剂、5%-8%的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物；
（2）将PP聚丙烯原材料、PP聚丙烯再生料、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物倒入高速搅拌机混合均匀1 min，当温度为20℃时加入硅烷偶联剂进行搅拌，转速为850-1250r/min，时间为3 min -5min；
（3）分2次加入马来酸酐接枝物，第一次加入当高速搅拌机启动3分钟即可加入，第二次在第一次后1分钟后加入，使分散均匀；
（4）马来酸酐接枝物混合均匀后，再加入增强功能滑石粉、炭黑混合均匀；
（5）当高速搅拌机温度达到36℃-42℃时加入消泡剂混合均匀；
（6）当高速搅拌机温度达到53℃-55℃加入抗氧剂混合均匀；
（7）当温度达到60℃时把混合料放出冷却，当冷却温度到达40℃以下时把混合料用真空吸料机抽到挤出机料斗；
（8）启动挤出机，当温度达到165℃-205℃，通过挤出成型模块制得增强增韧型PP单壁波纹管。
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