CN107936385A - 一种耐低温冲击ppr管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温冲击PPR管材及其制备方法，属于PPR管制备技术领域。包含以下质量分数的组分：PPR 70～97%，增韧母粒2～25%，色母0.1～6%，按照比例混合，挤出成型即得所述耐低温冲击PPR管材。增韧母粒包含以下质量分数的组分：PP 29～80%，星型橡胶19～70%，抗氧剂0.05‑2%，特征在于将PPR增韧母粒各原料组分按比例混合，加入双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒得所述PPR增韧母粒。

Description

一种耐低温冲击PPR管材及其制备方法
技术领域
本发明属于管材制备技术领域，具体涉及一种耐低温冲击PPR管材及其制备方法。
背景技术
无规共聚聚丙烯（PPR）是第三代聚丙烯管材专用料，也是目前塑料管材生产中最常用原料之一。因共聚乙烯单体在聚丙烯主链上无规分布，改变了其分子结构和结晶特征，使得PPR管材具有良好的强度、突出的抗蠕变性能，尤其在较高温度（70℃）下性能优良，其广泛用于地板采暖管、冷热水用管、散热器连接管等领域。在60～70℃及特定压力条件下，使用寿命可达50年，是现代民用建筑管材系统和工业用管材设施的绿色环保产品。其缺点是在低温下具有一定的脆性，在安装、运输和使用时容易破损，这在一定程度上限制了材料的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种耐低温冲击PPR管材及其制备方法。本发明中引入增韧母粒对PPR树脂进行增韧，其优点具有添加量小，相比较直接共混改性具有成本低的优点，增韧剂星型橡胶通过与PP树脂经过双螺杆共混挤出造粒后分散效果好。
本发明中的无规共聚聚丙烯是含有少量约5%左右乙烯的无规共聚聚丙烯，其熔体质流动速率为＜1g/10min。国内PPR管材的生产用料，进口料主要以大韩油化PPR 2400、晓星PP R200P、北欧化工PP RA130E以及BASELL的PPH5416等原料为主；国产原料主要有燕山石化PPR 4220、B4400，大庆石化的PPR PA14D。
本发明中的增韧母粒包含以下质量分数的组分：PP 29～80%,星型橡胶19～70%，抗氧剂0.05-2%。本发明中可以加入少量分散油用于提高增韧母粒各原料组分分散效果，分散油可以选用市场上的白矿油或者硅油。
本发明中的星型橡胶包括星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物中的至少一种。本发明中的星型橡胶比市场上的同材质线型橡胶的增韧效果更好，主要是星型结构可以更好吸收材料在冲击时的能量。
本发明中的增韧母粒中PP包括共聚PP、无规共聚PP和均聚PP中的至少一种，优选PP是共聚PP和无规共聚PP，可以选用的PP的熔体质量流动速率为＜5g/10min，优选的熔体质量流动速率为1-3g/10min。
本发明中的抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂中的至少一种，可以选用的包括酚类、胺类、亚磷酸酯类和含硫酯类等，优选是抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTP，抗氧剂在增韧母粒中的参考用量0.05-2%，优选用量在0.1-0.5%。本发明选用抗氧剂可以防止聚丙烯在高温加工和长期使用过程中由于氧的作用而引发的降解，在聚丙烯中加入抗氧剂以捕捉聚丙烯因受热作用而产生的自由基，以此来阻止聚丙烯分子链断裂。
本发明中的增韧母粒的制备方法，将PPR增韧母粒各原料组分按比例在高速混合机内混合3分钟左右后，加入平行同向双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒和干燥得所述PPR增韧母粒。
本发明中的一种耐低温冲击PPR管材的制备方法，其特征在于将PPR、增韧母粒和色母按照比例混合，投入单螺杆挤出机成型即得所述耐低温冲击PPR管材。本发明的PPR管有效地改善了PPR管的耐寒性和低温韧性，所得PPR管可以在低温的环境中使用，扩大了PPR管的使用范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但是本发明不限于此。下面实施例中原料均为市场上销售的商品，使用的方法也是常规的生产方法。
增韧母粒1
按照重量份数将55份PPR树脂、44.6份星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段（SBS）共聚物、0.2份抗氧剂1010和0.2份抗氧剂168加入高速混合机中混合3分钟，加入平行同向双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒和干燥得所述PPR增韧母粒。所述双螺杆挤出机的温度190～210℃。
增韧母粒2
按照重量份数将45份PPR树脂、54.8份星型氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(SEBS)、0.1份抗氧剂1010和0.1份抗氧剂168加入高速混合机中混合3分钟，加入平行同向双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒和干燥得所述PPR增韧母粒。所述双螺杆挤出机的温度190～210℃。
本发明中对比例的PPR管材的制备方法，将PPR和色母按照比例混合，投入单螺杆挤出机挤出成型即得PPR管材，管材的挤出温度170～210℃。
本发明中实施例1～5的PPR管材的制备方法，将PPR、增韧母粒和色母按照比例混合，投入单螺杆挤出机挤出成型即得PPR管材，管材的挤出温度170～210℃。对实施例1～5和对比例的PPR管材进行低温抗冲击测试，测试方法按照GB/T18742-2002，实验温度设定-10℃。
同时对比例和实施例1～5中所述材料按照比例混合加入平行同向双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒和干燥，注射制样测试低温缺口冲击强度，测试按照（-20℃）GB/T18742-2002。
将具体数据见下表：
从上述实施例及对比例的结果可以看出，改性后的管材的低温韧性明显提高，管材在低温环境的使用可靠性得到提高。
最后应当指出的是，以上实施例仅是本发明的具有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明内容直接导出或联想到所以变形，均应认为是本发明的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种耐低温冲击PPR管材，其特征在于包含以下质量分数的组分：
PPR 70～97%
增韧母粒 2～25%
色母 0.1～6%。
2.根据权利1所述的一种耐低温冲击PPR管材，其特征在于所述无规共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为＜1g/10min。
3.根据权利1所述的一种耐低温冲击PPR管材，其特征在于所述增韧母粒包含以下质量分数的组分：PP 29～80%,星型橡胶19～70%，抗氧剂0.05-2%。
4.根据权利3所述的增韧母粒，其特征在于所述星型橡胶包括星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、星型氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物中的至少一种。
5.根据权利3所述的增韧母粒，其特征在于所述PP包括共聚PP、无规共聚PP、均聚PP中的至少一种。
6.根据权利3所述的增韧母粒，其特征在于所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利3所述的增韧母粒的制备方法，其特征在于将PPR增韧母粒各原料组分按比例混合，加入双螺杆挤出机中挤出、冷却、造粒得所述PPR增韧母粒。
8.根据权利1所述的一种耐低温冲击PPR管材的制备方法，其特征在于将PPR、增韧母粒和色母按照比例混合，挤出成型即得所述耐低温冲击PPR管材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113150354A (zh) * 2021-05-10 2021-07-23 武汉金牛经济发展有限公司 一种耐低温高性能pp-r管材的微波处理方法
CN116376172A (zh) * 2023-02-06 2023-07-04 武汉金牛经济发展有限公司 一种耐低温高增韧型ppr管材的制备方法

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