CN107883076A - 一种高耐压和高抗冲ppr管 - Google Patents

一种高耐压和高抗冲ppr管 Download PDF

Info

Publication number
CN107883076A
CN107883076A CN201711370312.1A CN201711370312A CN107883076A CN 107883076 A CN107883076 A CN 107883076A CN 201711370312 A CN201711370312 A CN 201711370312A CN 107883076 A CN107883076 A CN 107883076A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ppr
impact
withstand voltage
layer
ppr pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711370312.1A
Other languages
English (en)
Inventor
应淑妮
陈国贵
薛冠
应灵慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Weixing New Building Materials Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Weixing New Building Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Weixing New Building Materials Co Ltd filed Critical Shanghai Weixing New Building Materials Co Ltd
Priority to CN201711370312.1A priority Critical patent/CN107883076A/zh
Publication of CN107883076A publication Critical patent/CN107883076A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/121Rigid pipes of plastics with or without reinforcement with three layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

本发明提供一种高耐压、高抗冲PPR管,其特征在于所述PPR管具有三层结构,管道中间层(2)采用纤维(4)增强PPR树脂,中间层同时引入柔性相容剂,管材内层(3)、外层原料(1)采用β成核剂改性PPR树脂。本发明的优点:通过引入纤维增强层,可以提高管材强度;同时引入柔性相容剂,可以进一步改善管材的抗冲击性能;通过引入β成核剂改性,可以进一步提高管材的韧性。通过结构和添加剂的改性,保证了PPR管道具有更高的耐压和抗冲性能。

Description

一种高耐压和高抗冲PPR管
【技术领域】
本发明涉及管材技术领域,具体地说是一种高耐压和高抗冲PPR管。
【背景技术】
无规共聚聚丙烯(PP-R)管道为国内主要的家用给水管道。随着技术的发展,人们对管道的要求也越来越高。纤维增强PPR管道可以一定程度上提高PPR管道的耐压性能,但是又容易出现低温脆性问题。主要是由于常规的纤维改性PPR时,界面不处理,容易出现界面薄弱;而添加相容剂后,过强的界面粘结,则会降低复合材料阻止裂纹扩展及吸收外加冲击能量的能力。综上都会使复合材料的抗冲及抗疲劳性能大幅度下降。因此在纤维改性PPR材料中,引入一层可变形的柔性界面层一定程度上可以解决脆性问题。
此外,β晶特有的束状聚集体结构,使材料在受到外力冲击的时候可以引发大量的微细裂纹,从而吸收大量的冲击能量,提高材料的韧性。但是当添加纤维、β成核剂共存时,由于在挤出过程中纤维的高剪切容易抑制β成核,因此,在结构设计时,内外层添加β成核剂,而中间层从成本和有效性考虑,不添加β成核剂。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高耐压和高抗冲PPR管。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种高耐压和高抗冲PPR管,其具有三层结构,分为内层,中间层和外层,在内层和外层之间设置中间层。
中间层的材料采用纤维增强PPR树脂,中间层的材料同时引入柔性相容剂。
内层的原料为采用β成核剂改性PPR树脂。
外层的原料采用β成核剂改性PPR树脂。
中间层的原料,其组份质量百分比为:
增强纤维为25-30%;柔性相容剂为5%-10%;其他为常规PPR原料,常规PPR原料为PPR树脂、色母粒、抗氧剂等。
所述的柔性相容剂为嵌段共聚物PS-PHEA,分子量为25000-50000,HEA含量30-50%。
所述增强纤维为玻璃纤维,玄武岩纤维中的一种或配合使用,优选为玄武岩纤维,纤维为短切纤维。
玄武岩纤维具有良好的耐化学腐蚀性、高轴向抗拉强度、抗疲劳性能、大的弹性变形能力、非磁性、重量轻等方面优异性能。
内层的原料,其组份质量百分比为:
β成核剂为0.1‰-2‰,相容剂为1%-5%,其他为常规PPR原料常规PPR原料为PPR树脂、色母粒、抗氧剂等。
外层的原料和内层的原料相同。
所述管材为三台单螺杆挤出机共挤挤出,三层结构分布为:内层10-35%,中间层30-50%,外层10-35%。
所制管材的尺寸为D20*2.8。
与现有技术相比,本发明的积极效果是:
1.提高了PPR管材的耐压性能,并同时解决了PPR管存在易脆性破坏的问题。在中间层玻纤增强的同时,引入中间柔性相容剂;而内外层则进行了β成核剂改性。所制备的新型PPR管在提高PPR整体强度的同时,保证了抗冲性能,解决了脆性开裂问题,是一种高耐压、高抗冲PPR管。
2.突破常规纤维增强树脂的配方,引入柔性相容剂,解决了纤维与PPR树脂之间界面薄弱的问题,更大程度的发挥纤维增强PPR的作用功效。
3.引入β成核剂,在提高管材韧性的同时,还可以进一步提高管材的高温耐压性能。
【附图说明】
图1为一种高耐压和高抗冲PPR管示意图;其中,1a为径向剖面图,1b为轴向剖面图;
图2为柔性相容剂作用在PPR/纤维界面的示意图。
附图中的标号分别为:1外层,2中间层,3内层,4纤维,5β成核剂。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种高耐压和高抗冲PPR管的具体实施方式。
实施例1
请参见附图1,一种高耐压和高抗冲PPR管,其具有三层结构,分为内层3,中间层2和外层1,在内层和外层之间设置中间层;
中间层的材料采用纤维4增强PPR树脂,中间层的材料同时引入柔性相容剂。
内层的原料为采用β成核剂5改性PPR树脂。
外层的原料采用β成核剂改性PPR树脂。
一种高耐压、高抗冲PPR管,其结构为30%的无规共聚聚丙烯外层,30%的无规共聚聚丙烯内层,40%的中间纤维增强层。选用树脂为大庆炼化PPR,牌号PA14D。中间增强层中,选用纤维为玄武岩纤维,纤维含量为25%;PS-PHEA的Mn为38950,添加比例为5%。内外层添加的β成核剂添加比例为1‰,相容剂为MPP(马来酸酐接枝PP),添加比例为5%。
三层原料均为根据配方设计的双螺杆挤出造粒料。
三层复合管的制备是通过三台单螺杆挤出机复合挤出,并通过三段式冷却方法,最大程度保证β晶体的生长。冷却速度依次为一段、三段快速冷却,二段缓慢冷却。具体实施为:一段和三段冷却水箱通入20℃冷却水,冷却水箱长度分别为2米和6米;中间段为保温装置,关停冷却水,保证β成核剂在最佳生长温度下生长,保温段长度为20米;此外,制得产品110℃退火2h。
实施例2
一种高耐压和高抗冲PPR管,其结构为25%的无规共聚聚丙烯外层,25%的无规共聚聚丙烯内层,50%的中间纤维增强层。选用树脂为大庆炼化PPR,牌号PA14D。中间增强层中,选用纤维为玄武岩纤维,纤维含量为25%;PS-PHEA的Mn为38950,添加比例为5%。内外层添加的β成核剂添加比例为2‰,相容剂为MPP(马来酸酐接枝PP),添加比例为5%。
三层原料均为根据配方设计的双螺杆挤出造粒料。
三层复合管的制备是通过三台单螺杆挤出机复合挤出,并通过三段式冷却方法,最大程度保证β晶体的生长。冷却速度依次为一段、三段快速冷却,二段缓慢冷却。具体实施为:一段和三段冷却水箱通入20℃冷却水,冷却水箱长度分别为2米和6米;中间段为保温装置,关停冷却水,保证β成核剂在最佳生长温度下生长,保温段长度为20米;此外,制得产品110℃退火2h。
实施例3
一种高耐压和高抗冲PPR管,其结构为25%的无规共聚聚丙烯外层,25%的无规共聚聚丙烯内层,50%的中间纤维增强层。选用树脂为大庆炼化PPR,牌号PA14D。中间增强层中,选用纤维为玄武岩纤维,纤维含量为25%;PS-PHEA不添加。内外层添加的β成核剂添加比例为2‰,相容剂为MPP(马来酸酐接枝PP),添加比例为5%。
三层原料均为根据配方设计的双螺杆挤出造粒料。
三层复合管的制备是通过三台单螺杆挤出机复合挤出,并通过三段式冷却方法,最大程度保证β晶体的生长。冷却速度依次为一段、三段快速冷却,二段缓慢冷却。具体实施为:一段和三段冷却水箱通入20℃冷却水,冷却水箱长度分别为2米和6米;中间段为保温装置,关停冷却水,保证β成核剂在最佳生长温度下生长,保温段长度为20米;此外,制得产品110℃退火2h。
实施例4
一种高耐压和高抗冲PPR管,其结构为25%的无规共聚聚丙烯外层,25%的无规共聚聚丙烯内层,50%的中间纤维增强层。选用树脂为大庆炼化PPR,牌号PA14D。中间增强层中,选用纤维为玻璃纤维,纤维含量为25%;PS-PHEA的Mn为38950,添加比例为5%。内外层添加的β成核剂添加比例为2‰,相容剂为MPP(马来酸酐接枝PP),添加比例为5%。
三层原料均为根据配方设计的双螺杆挤出造粒料。
三层复合管的制备是通过三台单螺杆挤出机复合挤出,并通过三段式冷却方法,最大程度保证β晶体的生长。冷却速度依次为一段、三段快速冷却,二段缓慢冷却。具体实施为:一段和三段冷却水箱通入20℃冷却水,冷却水箱长度分别为2米和6米;中间段为保温装置,关停冷却水,保证β成核剂在最佳生长温度下生长,保温段长度为20米;此外,制得产品110℃退火2h。
具体的分析比较如下:
制备的管材的综合性能汇总于表1:
从数据可以看出,通过结构及配方改性,所制备的改性PPR管有明显的抗冲击和耐压性能的提升,适当提高成核剂比例可以进一步提高综合性能。实施例3不添加柔性相容剂,综合性能有所下降,说明柔性相容剂的添加有利于综合性能的提高。纤维的改变对性能略微变化,玄武岩纤维改性略高于玻纤。
结晶情况汇总于表2:
样品 β晶型结晶度 α晶型结晶度 总结晶度Xc β晶体相对含量
纯PPR / 38.72% 38.72% /
内外层实施例1 26.54% 14.68% 41.22% 64.38%
内外层实施例2 29.42% 14.16% 43.58% 67.51%
结晶情况分析看出,添加1‰的成核剂明显改变材料结晶性能,可以有较高的β结晶含量,进一步提高添加量后,β晶含量进一步提高,但提高不明显。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,其具有三层结构,分为内层,中间层和外层,在内层和外层之间设置中间层;
中间层的材料采用纤维增强PPR树脂,中间层的材料同时引入柔性相容剂;
内层的原料为采用β成核剂改性PPR树脂;
外层的原料采用β成核剂改性PPR树脂。
2.如权利要求1所述的一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,中间层的原料,其组份质量百分比为:增强纤维为25-30%;柔性相容剂为5%-10%;其他为常规PPR原料。
3.如权利要求2所述的一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,所述的柔性相容剂为嵌段共聚物PS-PHEA,分子量为25000-50000,HEA含量30-50%。
4.如权利要求2所述的一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,所述增强纤维为玄武岩纤维,玄武岩纤维为短切纤维。
5.如权利要求1所述的一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,内层的原料,其组份质量百分比为:β成核剂为0.1‰-2‰,相容剂为1%-5%,其他为常规PPR原料。
6.如权利要求1所述的一种高耐压和高抗冲PPR管,其特征在于,高耐压和高抗冲PPR管通过三台单螺杆挤出机共挤挤出,三层结构分布为:内层10-35%,中间层30-50%,外层10-35%。
CN201711370312.1A 2017-12-18 2017-12-18 一种高耐压和高抗冲ppr管 Pending CN107883076A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711370312.1A CN107883076A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种高耐压和高抗冲ppr管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711370312.1A CN107883076A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种高耐压和高抗冲ppr管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107883076A true CN107883076A (zh) 2018-04-06

Family

ID=61770916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711370312.1A Pending CN107883076A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种高耐压和高抗冲ppr管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107883076A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111635586A (zh) * 2020-05-09 2020-09-08 日丰企业集团有限公司 一种改性聚丙烯及其复合管
CN111690208A (zh) * 2020-05-09 2020-09-22 日丰企业集团有限公司 一种玄武岩纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
CN111925593A (zh) * 2020-08-04 2020-11-13 日丰企业集团有限公司 一种抗菌管材及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101476651A (zh) * 2009-01-14 2009-07-08 佛山高明顾地塑胶有限公司 一种增强聚丙烯工业管材及其制备方法
US20100218839A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Flexpipe Systems Inc. High temperature fiber reinfoced pipe
WO2011016747A1 (en) * 2009-06-19 2011-02-10 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvenostyu «Alterplast» Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems
CN102588683A (zh) * 2012-02-08 2012-07-18 张扩潮 一种聚丙烯管道
CN103047486A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 上海伟星新型建材有限公司 一种双取向的纤维增强无规共聚聚丙烯三层复合管
KR101283391B1 (ko) * 2012-12-12 2013-07-08 유영화학(주) 아라미드섬유 보강 폴리염화비닐수지관의 제조방법
CN203215099U (zh) * 2013-02-27 2013-09-25 亚通塑胶(湖北)有限公司 一种耐磨ppr管件
CN104725717A (zh) * 2014-11-27 2015-06-24 上海邦中高分子材料有限公司 一种耐内压的聚丙烯管及其制备方法
CN205291727U (zh) * 2015-12-26 2016-06-08 上海伟星新型建材有限公司 一种增韧抗菌聚丙烯压力管
CN207864798U (zh) * 2017-12-18 2018-09-14 上海伟星新型建材有限公司 一种高耐压和高抗冲ppr管

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101476651A (zh) * 2009-01-14 2009-07-08 佛山高明顾地塑胶有限公司 一种增强聚丙烯工业管材及其制备方法
US20100218839A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Flexpipe Systems Inc. High temperature fiber reinfoced pipe
WO2011016747A1 (en) * 2009-06-19 2011-02-10 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvenostyu «Alterplast» Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems
CN103047486A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 上海伟星新型建材有限公司 一种双取向的纤维增强无规共聚聚丙烯三层复合管
CN102588683A (zh) * 2012-02-08 2012-07-18 张扩潮 一种聚丙烯管道
KR101283391B1 (ko) * 2012-12-12 2013-07-08 유영화학(주) 아라미드섬유 보강 폴리염화비닐수지관의 제조방법
CN203215099U (zh) * 2013-02-27 2013-09-25 亚通塑胶(湖北)有限公司 一种耐磨ppr管件
CN104725717A (zh) * 2014-11-27 2015-06-24 上海邦中高分子材料有限公司 一种耐内压的聚丙烯管及其制备方法
CN205291727U (zh) * 2015-12-26 2016-06-08 上海伟星新型建材有限公司 一种增韧抗菌聚丙烯压力管
CN207864798U (zh) * 2017-12-18 2018-09-14 上海伟星新型建材有限公司 一种高耐压和高抗冲ppr管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111635586A (zh) * 2020-05-09 2020-09-08 日丰企业集团有限公司 一种改性聚丙烯及其复合管
CN111690208A (zh) * 2020-05-09 2020-09-22 日丰企业集团有限公司 一种玄武岩纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
CN111925593A (zh) * 2020-08-04 2020-11-13 日丰企业集团有限公司 一种抗菌管材及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107883076A (zh) 一种高耐压和高抗冲ppr管
CN102977456B (zh) 一种聚丙烯增韧改性剂及其聚丙烯改性制品
CN101338053B (zh) 聚烯烃芯管及其制备方法
CN104045957A (zh) 一种玻纤增强aes树脂材料及其制备方法
RU2014143382A (ru) Композиция полипропилена, армированного волокнами с высокой текучестью
CN104497421A (zh) 一种用于增强ppr给水管的韧性的改性母料
CN102002191A (zh) Ppr/evoh/poe共混高抗冲阻透管材和制造方法
CN111004443B (zh) 一种中碱玻纤增强再生聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN106589619A (zh) 一种多元增韧改性的pp‑r管材专用料及其制备方法
CN110406065B (zh) 一种β-PPR管材及其加工方法
CN104479203A (zh) 一种超强刚度聚乙烯管材及其制备方法
CN103739932A (zh) 一种高刚性低翘曲玻纤增强聚丙烯材料
CN107353636A (zh) 一种高强度玻璃纤维增强尼龙材料
CN207673970U (zh) β成核剂改性PP-R管
CN102506241A (zh) 保温阻氧抗菌高抗冲聚丙烯管材及其制造方法
CN207864798U (zh) 一种高耐压和高抗冲ppr管
CN103172937B (zh) 一种硅烷接枝ppr管材专用料及其制备方法
CN103047486A (zh) 一种双取向的纤维增强无规共聚聚丙烯三层复合管
CN104405965B (zh) 一种生化制药用的塑料复合管道
CN103289205A (zh) Pp/pa6/hdpe复合材料
CN111019221A (zh) 一种超大口径非开挖排水用pe管及其制备方法
CN104744758A (zh) 用于聚烯烃钢骨架增强复合管的保护层材料及其制造方法
CN102788198B (zh) 多功能pp-r管材及其制备方法
CN106832582B (zh) 一种高韧聚丙烯基复合材料的制备方法
CN106084628B (zh) 一种中空玻璃刚性暖边间隔条及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination