CN106751354A - 一种芯层料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芯层料及其制备方法,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方以质量分数计算,其组分为:聚丙烯,30%‑45wt%;改性树脂,3%‑7wt%;填料一和(或)填料二、40%‑70wt%;分散剂1.5%‑3.5wt%;润滑剂1.5%‑3.5wt%;抗氧剂0.5%‑2wt%。该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成。本发明针对现有技术中问题,通过调整耐冲击共聚聚丙烯和改性树脂以及填充料的加入量,以提高静音管的维卡软化点及环刚度,提高了聚丙烯的力学性能,使得用本发明的聚丙烯静音管专用料制得的静音管,能够适应恶劣气候与复杂环境的要求。

Description

一种芯层料及其制备方法
技术领域
本发明属于填充复合材料领域,将聚丙烯与增强材料复合改性而得到,用于静音管领域。
背景技术
聚丙烯静音排水管是一种带芯层的三层管,芯层有隔音作用,较现在市场上的塑料管子,有明显的降噪作用,一般用于排水,具有良好的降噪静音性能、耐化学腐蚀性能、耐热的性能。
对于聚丙烯静音排水管而言,芯层料的性能极为关键。芯层料的性能决定了静音管的静音效果和环刚度等性能。常见的芯层料是以再生料或纯料和碳酸钙等填料复合而成的芯层料,这种材料有一定的静音效果,但是缺点在于其维卡软化点与环刚度偏低,降低了管材的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一以提高静音管的维卡软化点及环刚度,适应恶劣气候与复杂环境的要求的一种芯层料及其制备的聚丙烯静音排水管。
本发明的技术方案是:
本发明提供了一种芯层料,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方以质量分数计算,其组分为:
聚丙烯,30%-45wt%; 改性树脂,3%-7wt%;
填料一和(或)填料二、40%-70wt%; 分散剂1.5%-3.5wt%;
润滑剂1.5%-3.5wt%; 抗氧剂0.5%-2wt%。
上述新层料的组分比还可以为:
聚丙烯,32%-43wt%; 改性树脂,4%-6wt%;
填料一和(或)填料二、45%-65wt%; 分散剂2%-3wt%;
润滑剂2%-3wt%; 抗氧剂0.5%-2wt%。
上述新层料的组分比还可以为:
聚丙烯,36wt%; 改性树脂,5wt%;
填料一和(或)填料二、53wt%; 分散剂2.5wt%;
润滑剂2.5wt%; 抗氧剂1wt%。
一种聚丙烯静音管,该静音管的静音层采用上述芯层料。
用上述新层料制备的隔音管材。
以上所述的聚丙烯为耐冲击共聚聚丙烯(PP-B)。
以上所述的改性树脂为均聚聚丙烯改性树脂、共聚聚丙烯改性树脂、聚乙烯改性树脂、SBS改性树脂和EVA改性树脂中的一种或几种。
以上所述的填料一为沉淀硫酸钡、消光硫酸钡、改性硫酸钡、或重晶石粉中的一种或几种。
以上所述的填料二为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉中的一种或几种。
以上所述的分散剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。
以上所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
以上所述的抗氧剂为为四季戊四醇酯(KY-1010)、丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、亚磷酸三酯(PKY-168)、双季戊四醇二亚磷酸酯(JC-242)中的一种或几种。
本发明还提供了一种上述芯层料的制备方法,具体操作为:
(1)按照配方分别称取原料;
(2)将聚丙烯、改性树脂、和抗氧剂投入到混料机中均匀混合;
(3)将填料、分散剂和润滑剂投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
本发明针对现有技术中问题,通过调整耐冲击共聚聚丙烯和改性树脂以及填充料的加入量,以提高静音管的维卡软化点及环刚度,提高了聚丙烯的力学性能,使得用本发明的聚丙烯静音管专用料制得的静音管,能够适应恶劣气候与复杂环境的要求。
本发明组分配比原理及有益效果:
(1)本发明采用的树脂为耐冲击共聚聚丙烯(PP-B)为基料,PP-B属于嵌段共聚物,因其优异的机械性能、耐热性、抗冲击性和化学稳定性,能够保证超静音管管材较高的物理力学性能。
(2)本发明中采用改性树脂属于接枝改性。无机填料与树脂的相容性差,而芯层料中填料的比例占到40%-70%,通过加入少量的接枝改性树脂,接枝改性树脂是由非极性分子链上引入了极性侧基,因其较高的极性能够提高树脂和填料的相容性和界面亲和性,从而提高了管材的物理机械性能。
(3)本发明使用的填料为硫酸钡和碳酸钙,这两种填料都具有降噪吸声和提高管材机械性能的作用,通过调整这两种填料的占比使得芯层料的密度维持在标准范围内,既有明显的降噪功能,又提高了管材的出成率。
(4)本发明中使用 润滑剂起到了外润滑的作用。润滑剂的使用减小了原料与螺杆的摩擦力,降低了双螺杆挤出机的负荷,芯层料熔融指数随之增加,提高了其加工性能。
(5)本发明中使用的分散剂同时具有内润滑和外润滑的作用,与润滑剂具有协同性,有利于芯层料加工过程中填料的分散。在塑料成型加工中提高了其流动性和脱模性。其中乙撑双硬脂酰胺等由于其分子结构中有两个酰胺基-C-NH-,使得本发明制得的产品具有较好的防静电性。
(6)本发明中采用的抗氧剂主要是酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂,这两类抗氧剂的使用,能够提高聚合物加工过程中的热稳定性,且有效防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解。
具体实施方式
实施例1
一种芯层料,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方组成和制备工艺为:
(1)分别称取35wt%耐冲击聚丙烯树脂PP-B、3wt%均聚聚丙烯改性树脂、19wt%重质碳酸钙、37wt%沉淀硫酸钡、3wt%PE蜡、2wt%硬脂酸锌、1%抗氧剂1010;
(2)将聚丙烯、改性树脂、和硬脂酸锌投入到混料机中均匀混合;
(3)将沉淀硫酸钡、PE蜡和抗氧剂1010投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
实施例2
一种芯层料,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方组成和制备工艺为:
(1)分别称取30wt%耐冲击聚丙烯树脂PP-B、5wt%EVA改性树脂、35wt%滑石粉、25wt%改性硫酸钡、3.5wt%聚丙烯蜡、1wt%硬脂酸丁脂、0.5wt%抗氧剂1076;
(2)将聚丙烯、EVA改性树脂、和硬脂酸丁脂投入到混料机中均匀混合;
(3)将改性硫酸钡、聚丙烯蜡和抗氧剂1076投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
实施例3
一种芯层料,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方组成和制备工艺为:
(1)分别称取25wt%耐冲击聚丙烯树脂PP-B、5wt%SBS改性树脂、25wt%重质碳酸钙、40wt%改性硫酸钡、2wt%PE蜡、2.5wt%硬脂酸、0.5wt%抗氧剂1010;
(2)将聚丙烯、SBS改性树脂、和硬脂酸投入到混料机中均匀混合;
(3)将改性硫酸钡、聚丙烯蜡和抗氧剂1076投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
实施例4
一种芯层料,该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方组成和制备工艺为:
(1)分别称取35wt%耐冲击聚丙烯树脂PP-B、7wt%均聚聚丙烯改性树脂、19wt%重质碳酸钙、33wt%沉淀硫酸钡、3wt%PE蜡、2wt%硬脂酸锌、1%抗氧剂1010;
(2)将聚丙烯、改性树脂、和硬脂酸锌投入到混料机中均匀混合;
(3)将沉淀硫酸钡、PE蜡和抗氧剂1010投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
指标检测
按标准试验方法使用上述实例制成的产品制作管材(公称外径=110毫米),对其进行维卡软化温度和环刚度的测试,执行标准为CJ/T 273-2012。测试结果如下表所示:
要求 实例1 实例2 实例3 实例4
维卡软化温度/℃ ≥143 145.1 144.6 143.3 145.0
环刚度/kN/ ≥12 14.18 13.63 13.17 14.21
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种芯层料,其特征在于:该芯层料是以聚丙烯与填料、助剂复合加工而成,其配方以质量分数计算,其组分为:
聚丙烯,30%-45wt%; 改性树脂,3%-7wt%;
填料一和(或)填料二、40%-70wt%; 分散剂1.5%-3.5wt%;
润滑剂1.5%-3.5wt%; 抗氧剂0.5%-2wt%。
2.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的聚丙烯为耐冲击共聚聚丙烯(PP-B)。
3.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的改性树脂为均聚聚丙烯改性树脂、共聚聚丙烯改性树脂、聚乙烯改性树脂、SBS改性树脂和EVA改性树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:填料一为沉淀硫酸钡、消光硫酸钡、改性硫酸钡、或重晶石粉中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的填料二为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的分散剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种芯层料,其特征在于:所述的抗氧剂为为四季戊四醇酯(KY-1010)、丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、亚磷酸三酯(PKY-168)、双季戊四醇二亚磷酸酯(JC-242)中的一种或几种。
9.权利要求1-8任一项所述芯层料,其制备方法为:
(1)按照配方分别称取原料;
(2)将聚丙烯、改性树脂、和抗氧剂投入到混料机中均匀混合;
(3)将填料、分散剂和润滑剂投入到低速混合机中混合均匀;
(4)将步骤(2)、(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的料斗中,调整挤出机分区的温度,控制螺杆转速和喂料转速,混炼挤出,冷却切粒,经震动筛筛选即可制得成品。
10.一种聚丙烯静音管,权利要求1-8中任一项所述的芯层组成该静音管的静音层。
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