CN109749245A - 一种耐热聚丙烯给水管材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐热聚丙烯给水管材料及其制备方法。所述耐热聚丙烯给水管材料由改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯组成，所述改性聚丙烯由聚丙烯、马来酸酐、A‑171硅烷偶联剂、羟基硅油、羟基封端硅橡胶、二月桂酸二丁基锡和二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得，所述改性橡胶由羟基封端硅橡胶、三元乙丙橡胶、硅酸四乙酯、KH‑560硅烷偶联剂、草酸铵、乙醇、甘油和钛酸四乙酯反应制得，所述改性聚丙烯纤维由聚丙烯纤维、端羟基聚硅氧烷、乙醇水溶液、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S‑1430C改性复合型硅溶胶反应制得，所述改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇（400）二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC‑8011、丙烯酸异辛酯、Sr‑10乳化剂、819光引发剂和气相二氧化硅反应制得。本发明提供的耐热聚丙烯给水管材料具有优异的耐温性能。

Description

一种耐热聚丙烯给水管材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及管材领域，具体涉及一种耐热聚丙烯给水管材料及其制备方法。

背景技术

随着PPR给水管材在技术工艺、生产管理和应用领域的不断完善，目前，高端客户针对高耐热应用领域的专用性PPR给水管材料的需求不断增加，为了响应PPR给水管材料新的市场的需求变化，PPR给水管材料供应商需要依据客户要求提升PPR给水管材料的耐热性以适应高端客户的PPR给水管材市场需求。由于传统PPR给水管材料的耐热性能指标偏低。因此，PPR给水管材料在耐热性能方面需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热聚丙烯给水管材料，该耐热聚丙烯给水管材料采用改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯制备得到，具有优异的耐温性能。

本发明的另一目的在于提供上述耐热聚丙烯给水管材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种耐热聚丙烯给水管材料，由质量份数比为96:21～33:25～38:19～31的改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯组成；其中，所述的改性聚丙烯由质量份数比为99:7～15:2～7:8～17:9～23:0.2～1:8～20的聚丙烯、马来酸酐、A-171硅烷偶联剂、羟基硅油、羟基封端硅橡胶、二月桂酸二丁基锡和二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得；所述的改性橡胶由质量份数比为30:6～14:27～41:2～6:25～37:75～90:5～9:22～35的羟基封端硅橡胶、三元乙丙橡胶、硅酸四乙酯、KH-560硅烷偶联剂、草酸铵、乙醇、甘油和钛酸四乙酯反应制得；所述的改性聚丙烯纤维由质量份数比65:17～26:67～80:23～39:29～40:21～34的聚丙烯纤维、端羟基聚硅氧烷、乙醇水溶液、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶反应制得；所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由质量份数比为36:8～17:13～21:15～26:5～9:0.2～1:9～16的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯、Sr-10乳化剂、819光引发剂和气相二氧化硅反应制得。

优选地，所述的改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯的质量份数比为96:28.7:31.5:26.3。

上述耐热聚丙烯给水管材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯和气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度207～220℃挤出造粒、粉碎，将产物和聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯、Sr-10乳化剂和819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为65～90℃水热反应15～40min，产物经3000W高压汞灯光照2～9s，粉碎，产物经挤出机于212～225℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；所述的聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯的目的是为改善聚甲基丙烯酸甲酯、气相二氧化硅和聚丙烯的相容性和分散性；

(2)、将聚丙烯纤维、端羟基聚硅氧烷、乙醇水溶液、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度108～126℃条件下反应0.5～4h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应20～45min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；所述的端羟基聚硅氧烷、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶的目的为改善聚丙烯纤维的耐热性；

(3)、将羟基封端硅橡胶和三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于161～173℃开炼3min、粉碎，将产物和草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理15～30min，将产物和硅酸四乙酯、KH-560硅烷偶联剂、乙醇、甘油和钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为113～130℃水热反应1～5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在165～177℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；所述的硅酸四乙酯和钛酸四乙酯的目的为改善改性橡胶的耐热性；

(4)、将聚丙烯、马来酸酐和A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度216～225℃挤出造粒、粉碎，将产物和羟基硅油、羟基封端硅橡胶、二月桂酸二丁基锡和二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度217～226℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；所述的羟基硅油和羟基封端硅橡胶的目的为改善改性橡胶在聚丙烯中的分散和相容性；

(5)、将改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度218～229℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

本发明的有益效果在于：

1、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯对聚甲基丙烯酸甲酯和气相二氧化硅进行表面修饰改性，在保持气相二氧化硅和聚甲基丙烯酸甲酯优异耐热性的同时，改善其与聚丙烯间的分散和相容性问题；制备的改性聚甲基丙烯酸甲酯因其优异的耐热性和分散性能改善耐热聚丙烯给水管材料的耐热性；

2、端羟基聚硅氧烷、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶通过对聚丙烯纤维进行浸渍和水热处理，将有机-无机材料浸渍和沉积在聚丙烯纤维表面，能改善聚丙烯纤维耐热性的同时，聚丙烯纤维能明显改善有机-无机材料在聚丙烯中的分散和相容性；制备的改性聚丙烯纤维因具有较佳的耐热性和相容性能改善耐热聚丙烯给水管材料的耐热性；

3、草酸铵作为造孔剂，能改善羟基封端硅橡胶和三元乙丙橡胶的孔隙率；硅酸四乙酯和钛酸四乙酯通过对具有孔隙的羟基封端硅橡胶和三元乙丙橡胶混合物进行浸渍和水热处理，将无机材料沉积在羟基封端硅橡胶和三元乙丙橡胶混合物表面；三元乙丙橡胶能改善羟基封端硅橡胶与聚丙烯间的相容性；制备的改性橡胶因其较优的耐热性和相容性能改善耐热聚丙烯给水管材料的耐热性；

4、羟基硅油和羟基封端硅橡胶具有优异的耐热性，通过马来酸酐、A-171硅烷偶联剂和二苯基甲烷二异氰酸酯的架桥作用，能将羟基硅油和羟基封端硅橡胶接枝到聚丙烯表面，改善改性橡胶和聚丙烯间相容性的同时，改善聚丙烯的耐热性；制备的改性聚丙烯因具有与改性橡胶优异的相容性和耐热性能改善耐热聚丙烯给水管材料的耐热性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

实施例1

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和12.6份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度216℃挤出造粒、粉碎，将产物和13.7份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、15.3份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、19.5份丙烯酸异辛酯、7.6份Sr-10乳化剂和0.3份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为77℃水热反应23min，产物经3000W高压汞灯光照5s，粉碎，产物经挤出机于220℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、20.9份端羟基聚硅氧烷、73份98％乙醇水溶液、30份硅酸四乙酯、35份二氧化钛溶胶和29份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度119℃条件下反应3h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应36min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和10.9份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于167℃开炼3min、粉碎，将产物和32份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理20min，将产物和33.6份硅酸四乙酯、3.8份KH-560硅烷偶联剂、85份乙醇、7.2份甘油和27份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为123℃水热反应3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在170℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、9.8份马来酸酐和4.6份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度221℃挤出造粒、粉碎，将产物和12.7份羟基硅油、15.8份羟基封端硅橡胶、0.4份二月桂酸二丁基锡和16.9份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度222℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、28.7份改性橡胶、31.5份改性聚丙烯纤维和26.3份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度223℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例2

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和9份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度207℃挤出造粒、粉碎，将产物和8份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、13份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、15份丙烯酸异辛酯、5份Sr-10乳化剂和0.2份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为65℃水热反应40min，产物经3000W高压汞灯光照2s，粉碎，产物经挤出机于212℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、17份端羟基聚硅氧烷、67份98％乙醇水溶液、23份硅酸四乙酯、29份二氧化钛溶胶和21份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度108℃条件下反应4h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应20min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和6份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于161℃开炼3min、粉碎，将产物和25份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理15min，将产物和27份硅酸四乙酯、2份KH-560硅烷偶联剂、75份乙醇、5份甘油和22份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为113℃水热反应5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在165℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、7份马来酸酐和2份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度216℃挤出造粒、粉碎，将产物和8份羟基硅油、9份羟基封端硅橡胶、0.2份二月桂酸二丁基锡和8份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度217℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、21份改性橡胶、25份改性聚丙烯纤维和19份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度218℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例3

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和16份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度220℃挤出造粒、粉碎，将产物和17份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、21份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、26份丙烯酸异辛酯、9份Sr-10乳化剂和1份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为90℃水热反应15min，产物经3000W高压汞灯光照9s，粉碎，产物经挤出机于225℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、26份端羟基聚硅氧烷、80份98％乙醇水溶液、39份硅酸四乙酯、40份二氧化钛溶胶和34份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度126℃条件下反应0.5h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应45min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和14份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于173℃开炼3min、粉碎，将产物和37份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理30min，将产物和41份硅酸四乙酯、6份KH-560硅烷偶联剂、90份乙醇、9份甘油和35份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为130℃水热反应1h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在177℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、15份马来酸酐和7份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度225℃挤出造粒、粉碎，将产物和17份羟基硅油、23份羟基封端硅橡胶、1份二月桂酸二丁基锡和20份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度226℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、33份改性橡胶、38份改性聚丙烯纤维和31份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度229℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例4

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和9.2份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度209℃挤出造粒、粉碎，将产物和8.3份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、13.7份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、15.9份丙烯酸异辛酯、5.4份Sr-10乳化剂和0.3份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为67℃水热反应17min，产物经3000W高压汞灯光照3s，粉碎，产物经挤出机于214℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、17.9份端羟基聚硅氧烷、69份98％乙醇水溶液、23.7份硅酸四乙酯、29.6份二氧化钛溶胶和21.5份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度110℃条件下反应0.8h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应23min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和6.7份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于163℃开炼3min、粉碎，将产物和25.8份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理16min，将产物和27.9份硅酸四乙酯、2.7份KH-560硅烷偶联剂、79份乙醇、5.6份甘油和23份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为115℃水热反应1.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在167℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、7.8份马来酸酐和2.6份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度217℃挤出造粒、粉碎，将产物和9.3份羟基硅油、9.6份羟基封端硅橡胶、0.3份二月桂酸二丁基锡和8.7份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度218℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、21.6份改性橡胶、25.7份改性聚丙烯纤维和19.6份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度219℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例5

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和10.9份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度209℃挤出造粒、粉碎，将产物和9.3份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、14.6份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、17.1份丙烯酸异辛酯、6.7份Sr-10乳化剂和0.4份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为69℃水热反应18min，产物经3000W高压汞灯光照4s，粉碎，产物经挤出机于216℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、19.6份端羟基聚硅氧烷、69份98％乙醇水溶液、25.7份硅酸四乙酯、32.6份二氧化钛溶胶和23.9份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度113℃条件下反应1.2h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应26min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和8.8份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于167℃开炼3min、粉碎，将产物和28.6份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理18min，将产物和30.7份硅酸四乙酯、3.8份KH-560硅烷偶联剂、79份乙醇、6.7份甘油和25.2份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为117℃水热反应2.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在169℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；(4)、称取99份聚丙烯、9.9份马来酸酐和4.5份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度219℃挤出造粒、粉碎，将产物和10.7份羟基硅油、11.6份羟基封端硅橡胶、0.4份二月桂酸二丁基锡和12.6份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度220℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、23.9份改性橡胶、28.2份改性聚丙烯纤维和23.3份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度220℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例6

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和11份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度213℃挤出造粒、粉碎，将产物和13份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、16份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、186份丙烯酸异辛酯、7份Sr-10乳化剂和0.5份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为72℃水热反应18min，产物经3000W高压汞灯光照5s，粉碎，产物经挤出机于217℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、19份端羟基聚硅氧烷、71份98％乙醇水溶液、30份硅酸四乙酯、32份二氧化钛溶胶和25份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度117℃条件下反应2h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应28min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和11份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于167℃开炼3min、粉碎，将产物和33份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理18min，将产物和36份硅酸四乙酯、3份KH-560硅烷偶联剂、81份乙醇、6份甘油和27份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为119℃水热反应3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在169℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、11份马来酸酐和5份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度223℃挤出造粒、粉碎，将产物和12份羟基硅油、14份羟基封端硅橡胶、0.4份二月桂酸二丁基锡和13份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度221℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、27份改性橡胶、29份改性聚丙烯纤维和23份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度225℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例7

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和15.6份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度219℃挤出造粒、粉碎，将产物和16.7份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、20.7份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、25.5份丙烯酸异辛酯、8.6份Sr-10乳化剂和0.9份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为88℃水热反应37min，产物经3000W高压汞灯光照8s，粉碎，产物经挤出机于223℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、25.6份端羟基聚硅氧烷、77份98％乙醇水溶液、37.6份硅酸四乙酯、38份二氧化钛溶胶和32.7份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度125℃条件下反应3.6h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应43min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和13.8份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于172℃开炼3min、粉碎，将产物和36份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理28min，将产物和40份硅酸四乙酯、5.5份KH-560硅烷偶联剂、86份乙醇、8.7份甘油和33.7份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为127℃水热反应4.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在175℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；(4)、称取99份聚丙烯、14.3份马来酸酐和6.4份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度223℃挤出造粒、粉碎，将产物和16.1份羟基硅油、22.2份羟基封端硅橡胶、0.8份二月桂酸二丁基锡和19.3份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度225℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、32.9份改性橡胶、37.2份改性聚丙烯纤维和30.7份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度227℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

实施例8

一种耐热聚丙烯给水管材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)、称取36份聚甲基丙烯酸甲酯和13.4份气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度214℃挤出造粒、粉碎，将产物和15.3份聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、18.6份芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、23.5份丙烯酸异辛酯、7.3份Sr-10乳化剂和0.6份819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为81℃水热反应32min，产物经3000W高压汞灯光照6s，粉碎，产物经挤出机于223℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、称取65份聚丙烯纤维、23.8份端羟基聚硅氧烷、71.8份98％乙醇水溶液、36.7份硅酸四乙酯、37.6份二氧化钛溶胶和30.8份S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度117℃条件下反应3h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应41min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、称取30份羟基封端硅橡胶和11份三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于170℃开炼3min、粉碎，将产物和34份草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理27min，将产物和38份硅酸四乙酯、5.5份KH-560硅烷偶联剂、87份乙醇、7.9份甘油和31份钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为126℃水热反应3.8h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在171℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、称取99份聚丙烯、13.2份马来酸酐和5.2份A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度222℃挤出造粒、粉碎，将产物和14.1份羟基硅油、17.8份羟基封端硅橡胶、0.6份二月桂酸二丁基锡和15.3份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度221℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、称取96份改性聚丙烯、30.3份改性橡胶、34.7份改性聚丙烯纤维和26.9份改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度221℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。

对照例1

本对照例中，不添加改性聚甲基丙烯酸甲酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对照例2

本对照例中，不添加改性聚丙烯纤维，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例3

本对照例中，不添加改性橡胶，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对照例4

本对照例中，配方中选用普通聚甲基丙烯酸甲酯替代实施例1中的改性聚甲基丙烯酸甲酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对照例5

本对照例中，配方中选用普通聚丙烯纤维替代实施例1中的改性聚丙烯纤维，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对照例6

本对照例中，配方中选用普通羟基封端硅橡胶替代实施例1中的改性橡胶，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对照例7

本对照例中，配方中选用普通聚丙烯替代实施例1中的改性聚丙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。

对实施例1～8和对照例1～7制得的耐热聚丙烯给水管材料，GB/T18742.2-2002进行测试，每组测试样品数量为10，测试结果见下表1和表2。

表1实施例1～8制得的耐热聚丙烯给水管的性能参数

表2实施例1和对照例1～7制得的耐热聚丙烯给水管的性能参数

由上表1和表2可知，本发明各实施例制备得到的耐热聚丙烯给水管材料的耐热性能较优，这表明以本发明提供的原料制备得到的耐热聚丙烯给水管材料具有较好的耐热性能；相比之下，各对照例的原料制备得到的耐热聚丙烯给水管材料的耐热性能较差。另外，本发明各实施例制备得到的耐热聚丙烯给水管材料具有较好的耐热性能。

以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐热聚丙烯给水管材料，其特征在于，由质量份数比为96:21～33:25～38:19～31的改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯组成；其中，所述的改性聚丙烯由质量份数比为99:7～15:2～7:8～17:9～23:0.2～1:8～20的聚丙烯、马来酸酐、A-171硅烷偶联剂、羟基硅油、羟基封端硅橡胶、二月桂酸二丁基锡和二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得；所述的改性橡胶由质量份数比为30:6～14:27～41:2～6:25～37:75～90:5～9:22～35的羟基封端硅橡胶、三元乙丙橡胶、硅酸四乙酯、KH-560硅烷偶联剂、草酸铵、乙醇、甘油和钛酸四乙酯反应制得；所述的改性聚丙烯纤维由质量份数比65:17～26:67～80:23～39:29～40:21～34的聚丙烯纤维、端羟基聚硅氧烷、乙醇水溶液、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶反应制得；所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由质量份数比为36:8～17:13～21:15～26:5～9:0.2～1:9～16的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯、Sr-10乳化剂、819光引发剂和气相二氧化硅反应制得。

2.根据权利要求1所述耐热聚丙烯给水管材料，其特征在于，所述的乙醇水溶液中乙醇质量百分浓度为98％。

3.根据权利要求1所述耐热聚丙烯给水管材料，其特征在于，所述的改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯的质量份数比为96:28.7:31.5:26.3。

4.权利要求1～2任一所述耐热聚丙烯给水管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯和气相二氧化硅添加至挤出机中，在温度207～220℃挤出造粒、粉碎，将产物和聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯BC-8011、丙烯酸异辛酯、Sr-10乳化剂和819光引发剂添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为65～90℃水热反应15～40min，产物经3000W高压汞灯光照2～9s，粉碎，产物经挤出机于212～225℃挤出造粒、粉碎，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；

(2)、将聚丙烯纤维、端羟基聚硅氧烷、乙醇水溶液、硅酸四乙酯、二氧化钛溶胶和S-1430C改性复合型硅溶胶添加至水热反应釜中，维持水热反应温度108～126℃条件下反应0.5～4h，将水热反应釜温度升温至150℃水热反应20～45min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚丙烯纤维；

(3)、将羟基封端硅橡胶和三元乙丙橡胶添加至开炼机中，于161～173℃开炼3min、粉碎，将产物和草酸铵添加至球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为20℃球磨20min，产物经125℃热处理15～30min，将产物和硅酸四乙酯、KH-560硅烷偶联剂、乙醇、甘油和钛酸四乙酯加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为113～130℃水热反应1～5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，产物经开炼机在165～177℃开炼3min，粉碎，即得到改性橡胶；

(4)、将聚丙烯、马来酸酐和A-171硅烷偶联剂添加至挤出机中，在温度216～225℃挤出造粒、粉碎，将产物和羟基硅油、羟基封端硅橡胶、二月桂酸二丁基锡和二苯基甲烷二异氰酸酯加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度40℃条件下反应5min，产物经90℃热处理25min，100℃热处理20min，120℃热处理15min，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥后，在温度217～226℃挤出造粒、粉碎，即得到改性聚丙烯；

(5)、将改性聚丙烯、改性橡胶、改性聚丙烯纤维和改性聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度35℃混合反应3min，产物在温度218～229℃挤出造粒，即得到耐热聚丙烯给水管材料。