CN107936384A - 一种耐高低温的具有铝金属效果的ppr管材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，铝粉10‑25份，分散剂8‑18份，软核硬壳型核壳共聚物3‑8份，丁苯橡胶5‑10份，碳纤维5‑10份，针状硅灰石纤维3‑8份，偶联剂1‑3份，抗氧剂1.5‑3份。本发明的PPR管材具有均匀的铝金属效果，低温韧性好，耐热性能好。

Description

一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材
技术领域
本发明涉及一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，属于PPR管的制备技术领域。
背景技术
PPR又叫无规共聚聚丙烯，采用无规共聚聚丙烯挤出成为管材，管材注塑成为管件，PPR管件产品与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比，具有节能节材、环保无毒、耐热耐压、轻质高强、耐腐蚀、不结垢、抗冲击和抗蠕变性能好、安装方便、连接牢固、使用寿命长、物料可回收利用等优点，广泛应用于建筑给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。
但是PPR管件存在低温韧性差的致命缺点，当环境温度低于0℃时，韧性急剧下降，表现为脆性，当管材受到外力的冲击或者重压时，会出现直线开裂现象，这种开裂会沿着管材的轴线方向快速增长，容易造成管道的爆裂，且PPR管件极易被用于高温环境下，很容易因使用温度过高导致PPR管件软化而影响其使用性能，另外，很多PPR管件裸露在建筑表面，而现有的PPR管件均为普通的塑料效果，效果单一，影响美观。但是，目前在PPR管件制造领域，尚无一种耐低温、耐高温同时具有铝金属效果的PPR管材。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有PPR管材低温韧性差、耐热性能差、视觉效果单一的技术问题，提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，铝粉10-25份，分散剂8-18份，软核硬壳型核壳共聚物3-8份，丁苯橡胶5-10份，碳纤维5-10份，针状硅灰石纤维3-8份，偶联剂1-3份，抗氧剂1.5-3份。
优选地，耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，铝粉15-20份，分散剂10-15份，软核硬壳型核壳共聚物5-8份，丁苯橡胶8-10份，碳纤维8-10份，针状硅灰石纤维5-8份，偶联剂2-3份，抗氧剂2-3份。
优选地，所述分散剂为十二烷酸、软脂酸、硬脂酸、十四酸、十八碳四烯酸、十八碳三烯酸、三硬脂酸甘油酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。
优选地，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳共聚物中的至少一种。
优选地，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维中的至少一种，所述碳纤维的平均长径比为100-200。
优选地，所述针状硅灰石纤维的平均长径比至少为15。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种；所述硅烷偶联剂的通式为YSiX3,X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基,Y含有乙烯基、氨基、环氧基或巯基，优选为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷；所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂、配位体型钛酸酯偶联剂中的至少一种，优选为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]、四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫代酯类抗氧剂的组合，所述受阻酚类抗氧剂与硫代酯类抗氧剂的质量比为1:0.5-2。
进一步，所述受阻酚类抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的至少一种，所述硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸双十八酯或季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)中的至少一种。
优选地，所述丁苯橡胶为粒径在40-100目的丁苯橡胶粉末，所述铝粉为400-800目。
本发明还提供一种上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成弱酸性，优选偶联剂溶液的PH值为4-5之间；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在90-120℃下烘2-3小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉混合液，然后在60-80℃下烘2-3小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料、改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维加入挤出机中挤出造粒，得PPR管材。
优选地，挤出机各段温度设置为：一区180-185℃，二区185-190℃，三区190-200℃，四区200-205℃，五区205-210℃，六区210-215℃，七区215-220℃，八区210-215℃，九区205-210℃，十区200-205℃，机头200-220℃，主机转速300-450r/min，喂料频率5-10r/min。
进一步，将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机四区或五区处的侧加料口加入。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的PPR管材于100重量份的PPR中加入10-25份的铝粉既可以使PPR管材产生良好的铝金属效果，又可避免铝粉过量导致的PPR管材脆化加重的问题，保证PPR管材的良好韧性，同时铝金属较轻，较小增加PPR管材的重量即可得到明显的金属效果。
(2)加入的分散剂可有效地吸附在铝粉表面，抑制铝粉的团聚，最终使铝粉均匀分布于PPR基体中，使PPR管材各个部位的铝金属效果一致。
(3)选择软核硬壳型核壳共聚物和丁苯橡胶能够在PPR管材的增韧减脆方面起到协同作用，与行业内常用的乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物等烯烃类共聚物作为增韧剂相比，具有如下有益效果：a.软核硬壳型核壳共聚物容易在PPR基体中均匀分散，能够充分发挥其对PPR管材的增韧效果，有效提高PPR管材的耐低温性能，改善PPR管材在低温下的脆化现象，大幅度增强PPR管材的力学性能，有效抵抗PPR管材受到外力冲击或者重压时的开裂；b.使PPR管材的模量、硬度、耐热温度等指标变化很小，保证了PPR管材的成型稳定性、硬度、耐热性等的优良性能。
(4)碳纤维和针状硅灰石纤维的加入可进一步提高PPR管材的耐低温性能和力学性能，并且碳纤维具有突出的耐热性能，能够使PPR管材的热稳定性好，热变形低，制品尺寸稳定性好，但成本较高，针状硅灰石纤维同样能够提高PPR管材的耐低温性能、力学性能和耐热性能，虽然针状硅灰石纤维的作用要小于碳纤维，但胜在成本比碳纤维低，碳纤维与针状硅灰石纤维以合理的比例结合，在成本合理的情况下，能够有效提高PPR管材的耐低温性能、力学性能和耐热性能。
(5)硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂能够改善碳纤维和针状硅灰石纤维与PPR基体的相容性，有利于PPR管材形成均匀分散的相态结构，避免相分离的发生。
(6)本发明选择受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类配合使用，复配的抗氧剂在聚乳酸的抗氧化方面相互补充，协同抵抗PPR在多个短时高温加工过程中出现的氧化降解及由此产生的性能下降。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，400目铝粉15份，分散剂8份，软核硬壳型核壳共聚物3份，100目丁苯橡胶10份，碳纤维5份，针状硅灰石纤维8份，偶联剂2份，抗氧剂1.5份。
在本实施例中，所述分散剂为十二烷酸，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，所述聚丙烯腈基碳纤维的平均长径比为100，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为15，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，所述抗氧剂为质量比为1:0.5的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸双十八酯。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在90℃下烘3小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在60℃下烘3小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机四区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区200℃，五区205℃，六区210℃，七区215℃，八区210℃，九区205℃，十区200℃，机头200℃，主机转速350r/min，喂料频率5r/min。
实施例2
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，800目铝粉10份，分散剂10份，软核硬壳型核壳共聚物5份，丁苯橡胶5份，碳纤维8份，针状硅灰石纤维3份，偶联剂1份，抗氧剂2份。
在本实施例中，所述分散剂为软脂酸，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳共聚物，所述碳纤维为沥青基碳纤维，所述沥青基碳纤维的平均长径比为130，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为18，所述偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷，所述抗氧剂为质量比为1:1的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成5；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在120℃下烘2小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在80℃下烘2小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机五区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区190℃，二区195℃，三区200℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区215℃，九区210℃，十区205℃，机头220℃，主机转速450r/min，喂料频率6r/min。
实施例3
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，500目铝粉20份，分散剂15份，软核硬壳型核壳共聚物8份，丁苯橡胶8份，碳纤维10份，针状硅灰石纤维5份，偶联剂1.5份，抗氧剂2份。
在本实施例中，所述分散剂为硬脂酸，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，所述碳纤维为粘胶基碳纤维，所述粘胶基碳纤维的平均长径比为150，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为20，所述偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯，所述抗氧剂为质量比为1:2的4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯和硫代二丙酸双十八酯。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.5；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在100℃下烘2小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在70℃下烘2.5小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机四区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区182℃，二区188℃，三区193℃，四区203℃，五区208℃，六区212℃，七区217℃，八区213℃，九区206℃，十区203℃，机头210℃，主机转速300r/min，喂料频率10r/min。
实施例4
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，700目铝粉25份，分散剂18份，软核硬壳型核壳共聚物6份，丁苯橡胶10份，碳纤维6份，针状硅灰石纤维6份，偶联剂3份，抗氧剂3份。
所述分散剂为十四酸，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳共聚物，所述碳纤维为酚醛基碳纤维，所述酚醛基碳纤维的平均长径为170，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为20，所述偶联剂为四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]，所述抗氧剂为质量比为1:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.5；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在110℃下烘2.5小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在70℃下烘2小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料、改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维改性聚丙烯纤维从挤出机一区处的主加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区200℃，五区205℃，六区210℃，七区215℃，八区210℃，九区205℃，十区200℃，机头210℃，主机转速300r/min，喂料频率8r/min。
实施例5
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，500目铝粉15份，分散剂12份，软核硬壳型核壳共聚物7份，丁苯橡胶7份，碳纤维7份，针状硅灰石纤维7份，偶联剂1-3份，抗氧剂1.5-3份。
在本实施例中，所述分散剂为十八碳四烯酸，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，所述聚丙烯腈基碳纤维的平均长径比为200，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为25，所述偶联剂为四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]，所述抗氧剂为质量比为1:2的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八酯。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.8；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在90℃下烘3小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉混合液，然后在60℃下烘3小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机五区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区185℃，二区190℃，三区200℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区215℃，九区210℃，十区205℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料频率8r/min。
实施例6
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，700目铝粉15份，分散剂10份，软核硬壳型核壳共聚物3份，丁苯橡胶5份，碳纤维5份，针状硅灰石纤维3份，偶联剂1份，抗氧剂1.5份。
在本实施例中，所述分散剂为三硬脂酸甘油酯，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳共聚物，所述碳纤维为沥青基碳纤维，所述沥青基碳纤维的平均长径比为130，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为20，所述偶联剂为四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]，所述抗氧剂为质量比为1:2的4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯和季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.6；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在120℃下烘2小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在80℃下烘2小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机五区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区185℃，二区190℃，三区200℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区215℃，九区210℃，十区205℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料频率8r/min。
实施例7
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，800目铝粉15份，分散剂12份，软核硬壳型核壳共聚物8份，丁苯橡胶10份，碳纤维10份，针状硅灰石纤维8份，偶联剂3份，抗氧剂3份。
在本实施例中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，所述碳纤维为粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维，所述粘胶基碳纤维的平均长径比为180，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为15，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，所述抗氧剂为质量比为1:0.5的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸双十八酯。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.6；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在100℃下烘2.5小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
配制分散剂溶液；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在70℃下烘2.5小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机五区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区185℃，二区190℃，三区200℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区215℃，九区210℃，十区205℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料频率8r/min。
实施例8
本实施例提供一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，包含如下重量份的组分：PPR 100份，700目铝粉20份，分散剂8份，软核硬壳型核壳共聚物8份，丁苯橡胶10份，碳纤维10份，针状硅灰石纤维8份，偶联剂3份，抗氧剂3份。
在本实施例中，所述分散剂为聚乙烯醇，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，所述碳纤维为酚醛基碳纤维，所述酚醛基碳纤维的平均长径比为150，所述针状硅灰石纤维的平均长径比为20，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，所述抗氧剂为质量比为1:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸双十八酯。
上述耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的制备方法，包括以下步骤：
配制偶联剂溶液,并将其PH值调成4.8；
将碳纤维和针状硅灰石纤维搅拌的同时雾化喷入偶联剂溶液，然后将表面浸润有偶联剂的碳纤维和针状硅灰石纤维在100℃下烘2.5小时，冷却至常温，即得改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维；
将铝粉加入碱性分散剂溶液中，得改性铝粉溶液；
将PPR、软核硬壳型核壳共聚物、丁苯橡胶、抗氧剂搅拌混合的同时喷入改性铝粉溶液，然后在70℃下烘2.5小时，冷却至常温，得到预混原料；
将预混原料从挤出机一区处的主加料口加入，将改性碳纤维和改性针状硅灰石纤维从挤出机五区处的侧加料口加入，挤出造粒，得PPR管材，挤出机各段温度设置为：一区185℃，二区190℃，三区200℃，四区205℃，五区210℃，六区215℃，七区220℃，八区215℃，九区210℃，十区205℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料频率8r/min。
对比例1
与实施例8的不同仅在于，PPR管材中含有18重量份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物，无丁苯橡胶。
对比例2
与实施例8的不同仅在于，PPR管材中含有18重量份丁苯橡胶，无甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物。
对比例3
与实施例8的不同仅在于，PPR管材中含有18重量份碳纤维，无针状硅灰石纤维。
对比例4
与实施例8的不同仅在于，PPR管材中含有18重量份针状硅灰石纤维，无碳纤维。
本发明对实施例1～8和对比例1-4的PPR管材进行性能测定，测试标准：拉伸强度：ISO527/2-93；低温缺口冲击强度：ISO180-93；断裂伸长率：ISO527/2-93；维卡软化温度ISO306。测试结果见表1。
表1耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材的性能指标
通过观察实施例1～8的PPR管材的外表面可以看出本发明的PPR管材均具有良好的铝金属效果，通过实施例1～8的PPR管材的性能测定结果可以看出，本发明的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材韧性好，具有良好的耐低温性能、力学性能和耐热性能。
通过实施例8和对比例1-2的PPR管材的性能测定结果可以看出：选择软核硬壳型核壳共聚物和丁苯橡胶能够在PPR管材的增韧减脆方面起到协同作用，单独使用软核硬壳型核壳共聚物或丁苯橡胶均不能达到良好的增韧减脆效果，耐低温性能和力学性能差，出现低温下的脆化现象，受到外力冲击或者重压时易开裂。
通过实施例8和对比例3-4的PPR管材进行性能测定结果的对比可以看出：单独碳纤维与同时使用碳纤维和针状硅灰石纤维相比，PPR管材的耐低温性能、力学性能和耐热性能相差不大，但是单独碳纤维与同时使用碳纤维和针状硅灰石纤维相比成本较高，而单独使用针状硅灰石纤维时PPR管材的耐低温性能和力学性能有所下降，尤其是PPR管材的耐热性能下降较多，因此需要碳纤维与针状硅灰石纤维以合理的比例结合，在成本合理的情况下，能够有效提高PPR管材的耐低温性能、力学性能和耐热性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，包含如下重量份的组分：PPR 100份，铝粉10-25份，分散剂8-18份，软核硬壳型核壳共聚物3-8份，丁苯橡胶5-10份，碳纤维5-10份，针状硅灰石纤维3-8份，偶联剂1-3份，抗氧剂1.5-3份。
2.根据权利要求1所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，包含如下重量份的组分：PPR 100份，铝粉15-20份，分散剂10-15份，软核硬壳型核壳共聚物5-8份，丁苯橡胶8-10份，碳纤维8-10份，针状硅灰石纤维5-8份，偶联剂2-3份，抗氧剂2-3份。
3.根据权利要求1或2所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述分散剂为十二烷酸、软脂酸、硬脂酸、十四酸、十八碳四烯酸、十八碳三烯酸、三硬脂酸甘油酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述软核硬壳型核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯核壳共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维中的至少一种，所述碳纤维的平均长径比为100-200，所述针状硅灰石纤维的平均长径比至少为15。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种，所述硅烷偶联剂的通式为YSiX3,其中，X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基,Y含有乙烯基、氨基、环氧基或巯基，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂、配位体型钛酸酯偶联剂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯、四辛氧基钛[二(十三烷基亚磷酸酯)]、四辛氧基钛[二(二月桂基亚磷酸酯)]中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫代酯类抗氧剂的组合，所述受阻酚类抗氧剂与硫代酯类抗氧剂的质量比为1:0.5-2。
9.根据权利要求8所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的至少一种，所述硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸双十八酯或季戊四醇(3-正癸基硫代丙酸酯)中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的耐高低温的具有铝金属效果的PPR管材，其特征在于，所述丁苯橡胶为粒径在40-100目的丁苯橡胶粉末，所述铝粉为400-800目。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108948533A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 界首市鑫龙机械设备购销有限公司 一种提高聚丙烯复合塑料综合力学性能的方法
CN109280275A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯耐刮擦复合材料及其制备方法
CN109467818A (zh) * 2018-10-17 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 耐刮聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109467817A (zh) * 2018-10-17 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 金属质感聚丙烯复合材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103910941A (zh) * 2014-04-04 2014-07-09 金发科技股份有限公司 一种免喷涂美学效果的聚丙烯组合物及其制备方法与应用
CN104086882A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种针状硅灰石作为聚丙烯耐寒剂的用途及含有该针状硅灰石的耐寒聚丙烯材料
CN105061897A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 赖祥尧 一种改性塑料
CN105061892A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 吉林省松花湖管业有限公司 一种纤维增强聚丙烯材料及其管道的应用
CN106317616A (zh) * 2016-08-06 2017-01-11 无锡龙舜实业有限公司 一种新型改性聚丙烯牵引管

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103910941A (zh) * 2014-04-04 2014-07-09 金发科技股份有限公司 一种免喷涂美学效果的聚丙烯组合物及其制备方法与应用
CN104086882A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种针状硅灰石作为聚丙烯耐寒剂的用途及含有该针状硅灰石的耐寒聚丙烯材料
CN105061892A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 吉林省松花湖管业有限公司 一种纤维增强聚丙烯材料及其管道的应用
CN105061897A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 赖祥尧 一种改性塑料
CN106317616A (zh) * 2016-08-06 2017-01-11 无锡龙舜实业有限公司 一种新型改性聚丙烯牵引管

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周天寿 等: "核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究 2. 分散相性质的影响", 《上海交通大学学报》 *
王文广等: "《塑料改性实用技术》", 31 March 2000, 中国轻工业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108948533A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 界首市鑫龙机械设备购销有限公司 一种提高聚丙烯复合塑料综合力学性能的方法
CN108948533B (zh) * 2018-07-26 2020-12-11 界首市鑫一龙机械设备购销有限公司 一种提高聚丙烯复合塑料综合力学性能的方法
CN109280275A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯耐刮擦复合材料及其制备方法
CN109467818A (zh) * 2018-10-17 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 耐刮聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109467817A (zh) * 2018-10-17 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 金属质感聚丙烯复合材料及其制备方法

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Pledgor: Jiangxi Chenshi Technology Group Co.,Ltd.

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