CN106380698A - 一种β晶PPR管件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种β晶PPR管件的制备方法,属化学建材技术领域,用于提高PPR管件的耐热性能和冲击性能,改善加工性能。该管材中,按重量单位计含有PPR树脂100份,β晶成核剂硬脂酸钙/庚二酸β晶成核剂0.001‑2份、芳香酰胺类0.001‑3份,纳米无机粉体0.1‑10份,流变剂0.01‑1份,无机抗菌剂0.01‑3份,抗氧剂0.01‑0.3份,色母料1‑10份。制备时,将PPR树脂、β晶成核剂、纳米碳酸钙、流变剂、抗氧剂、色母料混合均匀,再经注射机注射成型即得到β晶PPR管件。
Description
技术领域
本发明涉及一种β晶PPR管件的制备方法,属化学建材技术领域。
背景技术
无规共聚聚丙烯(PPR)管件,除具有质量轻、耐腐蚀、强度高、不结垢、使用寿命长等通用优点外,还具有清洁和无毒、长期耐热和耐压性、良好的保温和节能性能,是真正的绿色环保建材产品。此外,还具有连接和安装方便、连接牢固等特点。
然而,PPR管件也存在一些问题,如低温韧性较差,耐热性还有待提高,管件易滋生微生物和藻类,造成二次污染,这些问题制约着成为PPR行业发展。同时由于管件原材料分子量较高,进行注射成型时容易出现充模困难的问题。
针对材料韧性、抗菌方面存在的问题,技术人员进行了一些改进。专利CN103554673A提出了一种增韧改性PPR挤出管材料及其制备方法,其组成如下:PPR58-98%,增韧剂1-20%,聚1-丁烯1-20%,热稳定剂0-1%,成核剂0-1%;专利CN101307843A给出了一种给水抗菌塑料的制作方法,该技术采用抗菌母料与基础树脂混合挤出管材得到抗菌塑料管材,也可采用双层挤出工艺,内层添加抗菌剂制备抗菌管;CN101265342A给出了一种用于聚丙烯加工的复合β晶型成核剂,主成核剂与协效剂的比例为100:0.0001-1000。虽然,上述技术在聚丙烯材料改性中取得了很大的进步,但随着PPR管件应用要求的不断提高,仍然存在一些问题。如CN103554673A虽然提高了韧性,但存在耐热性下降的问题;CN101307843A给出的抗菌管,但对于韧性问题未涉及;CN101265342A给出了复合β晶型成核剂制备技术,但对抗菌问题未涉及。除此之外,目前的专利技术尚未针对PPR管件料粘度大存在成型难度大的问题。
发明内容
本发明是一种β晶PPR管件的制备方法,通过注射成型生产PPR管件,使用PPR树脂,辅以β晶成核剂提高韧性及耐热性能,加入抗菌剂提高其抗菌性能,同时通过加入流变剂提高管件的加工性能。本发明还提供这种管件的制备方法。
解决上述技术问题的方案是:
一种β晶PPR管件,按重量单位计含有PPR树脂100份,稀土类β晶成核剂0.001-1.5份、二元酸盐类0.001-2.05份,纳米无机粉体0.5-10份,流动改性剂0.003-2.0份,抗氧剂0.05-0.3份,色母料2-6份。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述稀土类β晶成核剂为硬脂酸钙/庚二酸与芳香酰胺类的一种或其复配物。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述纳米无机粉体为纳米碳酸钙或者氧化锌的一种或其复合物。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述流动改性剂为下列物质的一种或几种的混合物:聚乙烯蜡、石蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮类润滑剂、硅酮树脂、含氟流变剂。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述抗菌剂,是以沸石为载体,抗菌成分为金属离子Ag+或Zn2+。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述抗氧剂为主辅抗氧剂,主辅抗氧剂的重量比例为1:0.2-3(优选的,主抗氧剂为受阻酚类或胺类主抗氧剂,辅助抗氧剂为亚磷酸酯类)。
前面所述β晶PPR管件,优选的为:所述色母料为白色母或者灰色母。
本发明还提供了所述的β晶PPR管件的制备工艺,按如下工序进行:a)将P各原料混合均匀;b)管件注射成型,工艺参数选择如下:熔融温度185~205℃,模具温度:20~50℃,采用四段注射:一段注射压力10%~20%,注射速度10~15%;二段注射压力30%~50%,注射速度40~50%;三段注射压力60%~70%,注射速度50~70%;四段注射压力80%~95%,注射速度70~90%;保压时间:2-30S;冷却时间:5-60s。
一种β晶PPR管件的制备方法,按重量单位计含有PPR树脂100份,β晶成核剂硬脂酸钙/庚二酸β晶成核剂0.001-2份、芳香酰胺类0.001-3份,纳米无机粉体0.1-10份,流变剂0.01-3份,无机抗菌剂0.01-1份,抗氧剂0.01-0.3份,色母料1-10份。所述的β晶成核剂为稀土类或者为硬脂酸钙/庚二酸与芳香酰胺类的一种或其复配物;纳米无机粉体为纳米碳酸钙或者氧化锌的一种或其复合物;所述的流动改性剂为下列物质的一种或几种的混合物:聚乙烯蜡、石蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮类润滑剂和含氟类润滑剂。根据权利要求1所述,流变剂为硅酮树脂或者含氟流变剂的一种或其复合物;所述的抗菌剂,是以沸石为载体,抗菌成分为金属离子Ag+或Zn2+;所述的抗氧剂为主辅抗氧剂,主辅抗氧剂的重量比例为1:0.2-3(优选的,主抗氧剂为受阻酚类或胺类主抗氧剂,辅助抗氧剂为亚磷酸酯类);所述的色母料为白色母或者灰色母。
一种β晶PPR管件的制备方法,按如下工艺进行:
a)将PPR树脂100份,β晶成核剂硬脂酸钙/庚二酸β晶成核剂0.001-2份、芳香酰胺类0.001-3份,纳米无机粉体0.1-10份,流变剂0.01-3份,抗氧剂0.01-0.3份,色母料1-10份混合均匀;
b)管件注射成型工艺参数选择如下:
熔融温度185~205℃,模具温度:20~50℃,采用四段注射:一段注射压力10%~20%,注射速度10~15%;二段注射压力30%~50%,注射速度40~50%;三段注射压力60%~70%,注射速度50~70%;四段注射压力80%~95%,注射速度70~90%;保压时间:2-30S;冷却时间:5-60s。
本发明通过辅以β晶成核剂使得PPR的管件韧性提高的同时,耐热性能不受损失,加入抗菌剂可以抑制菌类的生长,保证了水的卫生性能,流变剂的加入大大提高了材料的加工性能,纳米材料的加入提高了材料的强度,加入抗氧剂提高了组成物耐热氧的寿命,色母料使得管材美观的同时,不透光性提高,也间接抑制输送水中菌类的生长。
具体实施方式
本发明提出是一种β晶PPR管件的制备方法,采用的材料有:PPR树脂,β晶成核剂,纳米材料,流动改性剂,抗菌剂,抗氧剂,色母料。所述的β晶成核剂为硬脂酸钙/庚二酸、芳香酰胺类或者稀土类的一种或其复配物。所述的纳米无机粉体为纳米碳酸钙或者氧化锌的一种或其复合物。所述的流动改性剂为下列物质的一种或几种的混合物:聚乙烯蜡、石蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮类润滑剂和含氟类润滑剂、硅酮树脂或者含氟流变剂的一种或其复合物。所述的抗菌剂,是以沸石为载体,抗菌成分为金属离子Ag+或Zn2+。所述的抗氧剂为主辅抗氧剂,主辅抗氧剂的重量比例为1:0.2-3(优选的,主抗氧剂为受阻酚类或胺类主抗氧剂,辅助抗氧剂为亚磷酸酯类)。所述的色母料为白色母或者灰色母。
制备时,将PPR树脂、β晶成核剂、纳米碳酸钙、流变剂、抗氧剂、色母料混合均匀,再经注射机注射成型即得到β晶PPR管件。
以下是本发明的几种不同配比的实施例例:
实施例1
将PPR树脂100份,硬脂酸钙/庚二酸0.3份,银系抗菌剂0.1份,纳米碳酸钙2份,硅酮类润滑剂0.25份,抗氧剂1010 0.05份,抗氧剂168 0.05份,白色母6份。经高速搅拌机搅拌5分钟,然后用挤出机成型管材,管材性能见表1。
实施例2
将PPR树脂100份,芳香酰胺类和稀土成核剂0.1份,锌系抗菌剂0.3份,纳米碳酸钙1份,氟弹性体0.3份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂168 0.1份,灰色母6份。经高速搅拌机搅拌5分钟,然后用挤出机成型管材,管材性能见表1。
实施例3
将PPR树脂100份,硬脂酸钙/庚二酸和稀土成核剂1份,,锌系抗菌剂0.1份,纳米碳酸钙8份,硬脂酸钙0.5份,聚乙烯蜡0.5份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂168 0.1份,灰色母8份。经高速搅拌机搅拌5分钟,然后用挤出机成型管材,管件性能见表1。
PPR管件的性能典型值如表1所示。
表1 PPR管件的性能典型值
本发明的PPR管件采用注射成型法进行生产,熔融温度185~205℃,模具温度:20~50℃,采用四段注射:一段注射压力10%~20%,注射速度10~15%;二段注射压力30%~50%,注射速度40~50%;三段注射压力60%~70%,注射速度50~70%;四段注射压力80%~95%,注射速度70~90%;保压时间:2-30S;冷却时间:5-60s。
应当指出的是,以实施例方式是本发明比较有代表性的例子,显然本发明的技术方案不限于上述实施例例。还可以有很多变形。本领域的普通技术人员,从此以发明中所公开能提到或是其联想到的,均应认为是本专利所要保护的范围。
Claims (8)
1.一种β晶PPR管件,其特征为:按重量单位计含有PPR树脂100份,稀土类β晶成核剂0.001-1.5份、二元酸盐类0.001-2.05份,纳米无机粉体0.5-10份,流动改性剂0.003-2.0份,抗氧剂0.05-0.3份,色母料2-6份。
2.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述稀土类β晶成核剂为硬脂酸钙/庚二酸与芳香酰胺类的一种或其复配物。
3.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述纳米无机粉体为纳米碳酸钙或者氧化锌的一种或其复合物。
4.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述流动改性剂为下列物质的一种或几种的混合物:聚乙烯蜡、石蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮类润滑剂、硅酮树脂、含氟流变剂。
5.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述抗菌剂,是以沸石为载体,抗菌成分为金属离子Ag+或Zn2+。
6.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述抗氧剂为主辅抗氧剂,主辅抗氧剂的重量比例为1:0.2-3(优选的,主抗氧剂为受阻酚类或胺类主抗氧剂,辅助抗氧剂为亚磷酸酯类)。
7.根据权利要求1所述β晶PPR管件,其特征为:所述色母料为白色母或者灰色母。
8.根据权利要求1-7任一所述的β晶PPR管件的制备工艺,其特征在于,按如下工序进行:
a)将P各原料混合均匀;
b)管件注射成型,工艺参数选择如下:熔融温度185~205℃,模具温度:20~50℃,采用四段注射:一段注射压力10%~20%,注射速度10~15%;二段注射压力30%~50%,注射速度40~50%;三段注射压力60%~70%,注射速度50~70%;四段注射压力80%~95%,注射速度70~90%;保压时间:2-30S;冷却时间:5-60s。
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