CN104448575A - 一种耐低温pp-r管材及其制备方法 - Google Patents

一种耐低温pp-r管材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐低温PP-R管材，按重量份计，包括以下组分的原料，PP-R 100份，PP-B1-5份，表面负载有β成核剂的改性色母1-5份。本发明通过对色母中的无机粒子进行表面负载β-成核剂改性，同时加入PP-B诱导结晶制备高β晶含量的PPR管材，与现有技术相比，β晶结晶效果显著提高，能够有效解决PP-R管材低温脆性的问题。

Description

一种耐低温PP-R管材及其制备方法
技术领域
    本发明涉及聚丙烯管材领域，更具体地，涉及一种耐低温PP-R管材及其制备方法。
背景技术
    PP-R管材具有保温节能、绿色环保和优异的耐热、氧稳定性与卫生性能等优点，与其它冷热水管道相比，PP-R管道价格适中，性价比高，适合国内的市场需求。
    目前，我国PP-R管的推广受到几个因素的制约：（1）国产PP-R专用树脂性能不佳，原料国产程度不高。（2）PP-R管的低温韧性较差。由于耐低温冲击性能较差，在低温环境条件下，PP-R管材会发生低温脆化，因此极易在运输中损坏。
    近年来，采用β-成核剂制备高性能β-PPR材料已经成为制备PP-R管道技术的一个重要方向，但还存在一些问题需要解决：（1）由于β晶的最佳生长条件在（110-130℃）之间，并且过快的降温速率会降低β晶的生长；（2）目前商品化的β-成核剂的制备过程复杂，成本较高，由于用量少，在PP-R中分散困难，其对PP-R的β晶诱导效果有限；（3）PP-R管色母一般含有钛白粉等无机粒子，这些无机粒子对PP-R具有α-成核作用，如果直接加入β-成核剂方法，具有α-成核作用的填料对β-成核剂的β-成核作用有影响，导致β-成核剂的β-成核作用降低，甚至不形成β-PPR。
    因此，如何在低成本的基础上，使PP-R管在制造过程中形成大量的β晶，从而在保持刚性和强度的同时，提高耐低温能力，成为制备耐低温PP-R管的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供PP-R管材耐低温的能力。
一种耐低温PP-R管材，按重量份计，包括以下组分的原料，
            PP-R                              100份，
            PP-B                              1-5份，
            表面负载有β成核剂的改性色母      1-5份。
所述的表面负载有β成核剂的改性色母的制备方法为首先将β成核剂和钛白粉在球磨机中研磨负载，然后将负载了成核剂的钛白粉和色母混合后熔融挤出造粒得到改性色母。
所述的表面负载有β成核剂的改性色母为色母中含有的钛白粉经过表面负载β成核剂改性。
    所述的β成核剂为N,N'-二环己基对苯二甲酰胺或对苯二甲酸钙，起到诱导β晶结晶的作用。
上述耐低温PP-R管材的制备工艺是将材料按配方混合后造粒得到专用料，然后专用料经双螺杆挤出机挤出成型，进行退火处理后得到制品。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明通过对色母中的无机粒子进行表面负载β-成核剂改性，同时加入PP-B诱导结晶制备高β晶含量的PPR管材，与现有技术相比，β晶结晶效果显著提高，能够有效解决PP-R管材低温脆性的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1
    管材的材料由以下重量份数的原料组成：
        PP-R                       100份
        PP-B                       5份
        β成核剂改性色母           3份
所述的表面负载有β成核剂的改性色母的制备方法为首先将β成核剂和钛白粉在球磨机中研磨负载，然后将负载了成核剂的钛白粉和色母混合后熔融挤出造粒得到改性色母。
所述的表面负载有β成核剂的改性色母为色母中含有的钛白粉经过表面负载β成核剂改性。
    所述的β成核剂为N,N'-二环己基对苯二甲酰胺，起到诱导β晶结晶的作用。
    将上述料分别混好后，通过挤出模具挤出成型，再经冷却、定型、退火得到PP-R管材。经测试，制得的PP-R管材-5℃下简支梁冲击试验管材破损率为0，管材其它性能符合GB/T 18742.2-2002的要求。
实施例2
    管材的材料由以下重量份数的原料组成：
        PP-R                       100份
        PP-B                       4份
        β成核剂改性色母           2份
所述的表面负载有β成核剂的改性色母的制备方法为首先将β成核剂和钛白粉在球磨机中研磨负载，然后将负载了成核剂的钛白粉和色母混合后熔融挤出造粒得到改性色母。
所述的表面负载有β成核剂的改性色母为色母中含有的钛白粉经过表面负载β成核剂改性。
    所述的β成核剂为对苯二甲酸钙，起到诱导β晶结晶的作用。
    制备方法同实施例1，经测试，制得的PP-R管材-5℃下简支梁冲击试验管材破损率为0，管材其它性能符合GB/T 18742.2-2002的要求。

Claims (4)

1.一种耐低温PP-R管材，其特征在于，按重量份计，包括以下组分的原料，
            PP-R                              100份，
            PP-B                              1-5份，
            表面负载有β成核剂的改性色母      1-5份。
2. 一种根据权利要求1所述的耐低温PP-R管材，其特征在于，所述的表面负载有β成核剂的改性色母的制备方法为首先将β成核剂和钛白粉在球磨机中研磨负载，然后将负载了成核剂的钛白粉和色母混合后熔融挤出造粒得到改性色母。
3. 一种根据权利要求1所述的耐低温PP-R管材，其特征在于，所述的表面负载有β成核剂的改性色母为色母中含有的钛白粉经过表面负载β成核剂改性。
4. 一种根据权利要求1所述的耐低温PP-R管材，其特征在于，所述的β成核剂为N,N'-二环己基对苯二甲酰胺或对苯二甲酸钙。
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