CN106009288A - 一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料及其制备方法其，由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯90‑100、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物16‑20、环己烷二羧酸二烷基酯4‑6、甲氧基肉桂酸乙基己酯6‑8、N‑氨乙基‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷3‑5、四溴双酚A 5‑6、偏苯三酸三（2‑乙基己酯）2‑4、三硬脂酸甘油酯8‑10、二盐基亚磷酸铅4‑7、聚己二酸新戊二醇酯6‑8、乙氧基椰油烷基胺2‑4、硬脂酸锌5‑7等。本发明添加的四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物其分子链上含有能与聚丙烯树脂反应的活性基团，它能形成网络结构，从而提高聚丙烯复合材料的抗冲击性能，添加的珠光砂、云母粉等无机填料，减少了树脂的用量，降低了成本，同时增强了复合材料的物理性能。

Description

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体地说是涉及一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有原料来源丰富、合成工艺简单及产品综合性能优异等特点。与其它通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有密度小、价格低、屈服强度、拉伸强度、表面硬度等机械性能优异等特点，并有突出的耐应力开裂性、耐腐性和良好的化学稳定性好。因此，自1957年工业化生产以来发展迅速，据统计，1999-2010年聚丙烯的需求量将以每年8.7%的增长率递增，其应用范围日益广泛，应用于电子、电器等领域，已成为目前塑料加工业的主要原料之一。

聚丙烯树脂是热塑性树脂中发展最快的一种，目前其发展速度已超过聚乙烯和聚氯乙烯。世界聚丙烯主要应用在生产注塑制品、管材、薄膜、纤维、电气等领域；由于其密度低，同时具有良好的机械强度，因此也大量用于汽车零部件；另外聚丙烯在纤维和薄膜的生产方面也有广泛的应用。由于聚丙烯材料韧性和耐冲击性能较差，因此需要对其进行改性，使其满足材料的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯90-100、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物16-20、环己烷二羧酸二烷基酯4-6、甲氧基肉桂酸乙基己酯6-8、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷3-5、四溴双酚A 5-6、偏苯三酸三（2-乙基己酯）2-4、三硬脂酸甘油酯8-10、二盐基亚磷酸铅4-7、聚己二酸新戊二醇酯6-8、乙氧基椰油烷基胺2-4、硬脂酸锌5-7、乙酰柠檬酸三丁酯12-14、纳米锆酸钙14-16、珠光砂8-10、云母粉7-9、气相二氧化钛5-7、碱式氯化镁4-6、氢氧化铝7-8。

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取聚丙烯、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物放入开炼机中在温度为165-175℃的温度下开炼8-10min，然后将温度降至100-110℃后加入环己烷二羧酸二烷基酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、四溴双酚A、偏苯三酸三（2-乙基己酯）继续开炼10-15min，得到混合物料A，备用；

（2）将纳米锆酸钙、珠光砂、云母粉、气相二氧化钛、碱式氯化镁、氢氧化铝在球磨机中研磨混合，然后与三硬脂酸甘油酯、二盐基亚磷酸铅、聚己二酸新戊二醇酯、乙氧基椰油烷基胺、硬脂酸锌、乙酰柠檬酸三丁酯一起加入捏合机中在80-90℃的温度下捏合20-30min，冷却后得到混合物料B；

（3）将混合物料A与混合物料B混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得所述聚丙烯复合材料，其中：双螺杆机的转速为350-450r/min，温度为170-190℃。

本发明的有益效果：

本发明添加的四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物其分子链上含有能与聚丙烯树脂反应的活性基团，它能形成网络结构，从而提高聚丙烯复合材料的抗冲击性能；添加的聚己二酸新戊二醇酯、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷等可改善无机填料与有机树脂相容性，提高复合材料的拉伸、冲击强度，添加的四溴双酚A 、碱式氯化镁、氢氧化铝具有协同阻燃的效果，添加的珠光砂、云母粉等无机填料，减少了树脂的用量，降低了成本，同时增强了复合材料的物理性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚丙烯90、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物16、环己烷二羧酸二烷基酯4、甲氧基肉桂酸乙基己酯6、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷3、四溴双酚A 5、偏苯三酸三（2-乙基己酯）2、三硬脂酸甘油酯8、二盐基亚磷酸铅4、聚己二酸新戊二醇酯6、乙氧基椰油烷基胺2、硬脂酸锌5、乙酰柠檬酸三丁酯12、纳米锆酸钙14、珠光砂8、云母粉7、气相二氧化钛5、碱式氯化镁4、氢氧化铝7。

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取聚丙烯、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物放入开炼机中在温度为165-175℃的温度下开炼8-10min，然后将温度降至100-110℃后加入环己烷二羧酸二烷基酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、四溴双酚A、偏苯三酸三（2-乙基己酯）继续开炼10-15min，得到混合物料A，备用；

（2）将纳米锆酸钙、珠光砂、云母粉、气相二氧化钛、碱式氯化镁、氢氧化铝在球磨机中研磨混合，然后与三硬脂酸甘油酯、二盐基亚磷酸铅、聚己二酸新戊二醇酯、乙氧基椰油烷基胺、硬脂酸锌、乙酰柠檬酸三丁酯等原料一起加入捏合机中在80-90℃的温度下捏合20-30min，冷却后得到混合物料B；

（3）将混合物料A与混合物料B混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得所述聚丙烯复合材料，其中：双螺杆机的转速为350-450r/min，温度为170-190℃。

实施例2：

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚丙烯95、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物18、环己烷二羧酸二烷基酯5、甲氧基肉桂酸乙基己酯7、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷4、四溴双酚A 5.5、偏苯三酸三（2-乙基己酯）3、三硬脂酸甘油酯9、二盐基亚磷酸铅5.5、聚己二酸新戊二醇酯7、乙氧基椰油烷基胺3、硬脂酸锌6、乙酰柠檬酸三丁酯13、纳米锆酸钙15、珠光砂9、云母粉8、气相二氧化钛6、碱式氯化镁5、氢氧化铝7.5。

制备方法同实施例1。

实施例3：

一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚丙烯100、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物20、环己烷二羧酸二烷基酯6、甲氧基肉桂酸乙基己酯8、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷5、四溴双酚A 6、偏苯三酸三（2-乙基己酯）4、三硬脂酸甘油酯10、二盐基亚磷酸铅7、聚己二酸新戊二醇酯8、乙氧基椰油烷基胺4、硬脂酸锌7、乙酰柠檬酸三丁酯14、纳米锆酸钙16、珠光砂10、云母粉9、气相二氧化钛7、碱式氯化镁6、氢氧化铝8。

制备方法同实施例1。

上述实施例1-3制得的聚丙烯复合材料的性能检测结果如下表所示：

	实施例1	实施例2	实施例3
				弯曲强度，Mpa	26.2	25.5	24.5
拉伸强度，Mpa	21.4	23.5	21.8
				断裂伸长率，%	244	273	257
缺口冲击强度，KJ/㎡	61.2	59.3	58.7
				热变形温度，℃	123	118	112

Claims (2)

1.一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯90-100、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物16-20、环己烷二羧酸二烷基酯4-6、甲氧基肉桂酸乙基己酯6-8、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷3-5、四溴双酚A 5-6、偏苯三酸三（2-乙基己酯）2-4、三硬脂酸甘油酯8-10、二盐基亚磷酸铅4-7、聚己二酸新戊二醇酯6-8、乙氧基椰油烷基胺2-4、硬脂酸锌5-7、乙酰柠檬酸三丁酯12-14、纳米锆酸钙14-16、珠光砂8-10、云母粉7-9、气相二氧化钛5-7、碱式氯化镁4-6、氢氧化铝7-8。

2.根据权利要求1所述的一种耐高压供水管用聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取聚丙烯、四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物放入开炼机中在温度为165-175℃的温度下开炼8-10min，然后将温度降至100-110℃后加入环己烷二羧酸二烷基酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、四溴双酚A、偏苯三酸三（2-乙基己酯）继续开炼10-15min，得到混合物料A，备用；

（2）将纳米锆酸钙、珠光砂、云母粉、气相二氧化钛、碱式氯化镁、氢氧化铝在球磨机中研磨混合，然后与三硬脂酸甘油酯、二盐基亚磷酸铅、聚己二酸新戊二醇酯、乙氧基椰油烷基胺、硬脂酸锌、乙酰柠檬酸三丁酯等原料一起加入捏合机中在80-90℃的温度下捏合20-30min，冷却后得到混合物料B；

（3）将混合物料A与混合物料B混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得所述聚丙烯复合材料，其中：双螺杆机的转速为350-450r/min，温度为170-190℃。