CN111187471A - 一种耐老化新风管及其制备方法 - Google Patents

一种耐老化新风管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐老化新风管，其特征在于，所述耐老化新风管包括了外层管体和内层管体；所述外层管体由如下质量份数的组分制备而成：PP树脂100份；木质素10～30份；色母1～3份；抗氧剂0.1～2份；所述内层管体由如下质量份数的组分制备而成：PP树脂100份；PE树脂15～35份；木质素5～20份；抗氧剂0.2～2份。本发明在耐老化新风管内外层添加木质素尤其是烷基化木质素，可以保证其与PP材料的良好相容性，能有效捕获在光氧老化以及热氧老化过程中所产生的自由基，进而提高新风管道的抗老化性能；木质素成本低，又具有良好的经济性。

Description

一种耐老化新风管及其制备方法
技术领域
本发明涉及新风管材技术领域，具体涉及到一种耐老化新风管及其制备方法。
背景技术
随着工业化的迅速发展，空气污染问题日益严峻，极大地影响了人们的健康。由于人们对健康的要求越来越高，为了保持室内空气的新鲜，新风系统被广泛用于输送新风，而新风系统的重要组成部分之一就是新风管。
一般新风系统的送风方式采用在室内的顶部架设新风双壁波纹管送风，现有的新风双壁波纹管一般以PP材料制成，然而在PP材料分子链结构中存在叔碳结构，如果在热氧的作用下容易发生降解反应(也就是老化现象)，进而导致管道性能下降。
且在实际使用当中，部分室内的顶部经常温度较高，新风双壁波纹管内部空气流动快，这些都加速了新风双壁波纹管的老化，降低了管道的性能和寿命。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种耐老化新风管。
本发明的目的之二在于提供一种所述耐老化新风管的制备方法。
为了实现本发明的目的之一，所采用的技术方案是：
一种耐老化新风管，其中，所述耐老化新风管包括了外层管体和内层管体；
所述外层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
木质素10～30份；
色母1～3份；
抗氧剂0.1～2份；
所述内层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
PE树脂15～35份；
木质素5～20份；
抗氧剂0.2～2份。
在本发明的一个优选实施例中，所述外层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
木质素20份；
色母2份；
抗氧剂0.2份。
在本发明的一个优选实施例中，所述内层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
PE树脂20份；
木质素15份；
抗氧剂0.3份。
在本发明的一个优选实施例中，所述木质素包括碱木质素、硫酸盐木质素、牛皮木质素或乙酸木质素中的任意一种或多种。
木质素由于分子结构中含有大量的活性酚羟基，具有较强的捕获氢过氧化物自由基的能力，提高了管道抗氧防老化的能力，延长管道寿命；同时在保持材料原有性能的同时降低成本。
在本发明的一个优选实施例中，所述木质素为烷基化木质素，烷基化木质素与聚合物基体的相容性更好，进而提升木质素对PP基体的改性效果。
在本发明的一个优选实施例中，所述烷基化木质素为十二烷基化碱木质素。
为了实现本发明的目的之二，所采用的技术方案是：
一种耐老化新风管的制备方法，包括如下步骤：
外层管料制备步骤：
将所述PP树脂、木质素、色母、抗氧剂搅拌得所述外层管料；
内层管料制备步骤：
将所述PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂搅拌得所述内层管料；
耐老化新风管制备步骤：
将所述外层管料和内层管料同时挤出后得所述耐老化新风管。
在本发明的一个优选实施例中，所述搅拌的时间为5-7分钟。
在本发明的一个优选实施例中，所述外层管料挤出为：将所述外层管料置于双螺杆挤出机中在温度为180-220℃、螺杆转速为60～110r/min，主机电流为70～110A的条件下进行挤出，挤出外层。
在本发明的一个优选实施例中，所述内层管料挤出为：将所述内层管料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-210℃、螺杆转速为50～100r/min，主机电流60～100A条件下进行挤出，挤出内层，得到所述的耐老化新风管。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明在耐老化新风管内外层添加木质素尤其是烷基化木质素，可以保证其与PP材料的良好相容性，能有效捕获在光氧老化以及热氧老化过程中所产生的自由基，进而提高新风管道的抗老化性能；木质素成本低，又具有良好的经济性。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
木质素10份，
色母2份，
抗氧剂0.4份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂15份，
十二烷基化碱木质素10份，
抗氧剂0.4份。
制备方法为：将PP树脂、木质素、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-210℃、螺杆转速为85r/min，主机电流82A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-200℃、螺杆转速为75r/min，主机电流73A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
实施例2
一种耐老化新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
木质素20份，
色母2份，
抗氧剂0.2份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂20份，
十二烷基化碱木质素15份，
抗氧剂0.3份。
制备方法为：将PP树脂、木质素、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-210℃、螺杆转速为90r/min，主机电流88A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-200℃、螺杆转速为80r/min，主机电流77A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
实施例3
一种耐老化新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
木质素30份，
色母2份，
抗氧剂0.1份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂22份，
十二烷基化碱木质素20份，
抗氧剂0.2份。
制备方法为：将PP树脂、木质素、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-220℃、螺杆转速为95r/min，主机电流92A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-210℃、螺杆转速为85r/min，主机电流81A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
对比例1
一种耐老化新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
木质素5份，
色母2份，
抗氧剂0.1份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂10份，
十二烷基化碱木质素2份，
抗氧剂0.2份。
制备方法为：将PP树脂、木质素、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-210℃、螺杆转速为80r/min，主机电流76A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-200℃、螺杆转速为70r/min，主机电流65A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
对比例2
一种耐老化新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
木质素40份，
色母2份，
抗氧剂0.1份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂25份，
十二烷基化碱木质素25份，
抗氧剂0.1份。
制备方法为：将PP树脂、木质素、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-220℃、螺杆转速为100r/min，主机电流97A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-210℃、螺杆转速为90r/min，主机电流86A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为4m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
对比例3
其中对比例1为未添加木质素的对比。
一种新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
色母2份，
抗氧剂0.4份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂20份，
抗氧剂0.4份。
制备方法为：将PP树脂、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-210℃、螺杆转速为80r/min，主机电流76A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-200℃、螺杆转速为70r/min，主机电流62A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
对比例4
其中对比例2为未添加木质素的对比。
一种新风管，包括外层管体和内层管体。
其中外层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
色母2份，
抗氧剂1份。
其中内层管体由如下质量份数的组分组成：
PP树脂100份，
PE树脂18份，
抗氧剂1份。
制备方法为：将PP树脂、色母、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成外层管体料。将PP树脂、PE树脂、抗氧剂按配比加入到高速混合机搅拌均匀，搅拌机转速800r/min，搅拌时间5分钟，形成内层管体料。将外层管体料置于双螺杆挤出机中在温度为180-210℃、螺杆转速为80r/min，主机电流74A条件下进行挤出，挤出外层；同时将内层管体料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-200℃、螺杆转速为70r/min，主机电流60A条件下进行挤出，挤出内层，双层料胚经过冷却定型，牵引(牵引的速度为5m/min)和切割经过得到耐老化新风管。
上述实施例和对比例制得的耐老化新风管的对比验证结果如下表1：
表1
Figure BDA0002391621830000091
从表1的测试结果可知，内外层添加木质素的耐老化新风管的耐老化性更加优越，具体表现为氧化诱导时间(200℃)，min以及80℃，1000h热烘箱后的氧化诱导时间(200℃)，min的效果有明显的改善。
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有变形，均应认为是本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐老化新风管，其特征在于，所述耐老化新风管包括了外层管体和内层管体；
所述外层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
木质素10～30份；
色母1～3份；
抗氧剂0.1～2份；
所述内层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
PE树脂15～35份；
木质素5～20份；
抗氧剂0.2～2份。
2.如权利要求1所述的一种耐老化新风管，其特征在于，所述外层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
木质素20份；
色母2份；
抗氧剂0.2份。
3.如权利要求1所述的一种耐老化新风管，其特征在于，所述内层管体由如下质量份数的组分制备而成：
PP树脂100份；
PE树脂20份；
木质素15份；
抗氧剂0.3份。
4.如权利要求1所述的一种耐老化新风管，其特征在于，所述木质素包括碱木质素、硫酸盐木质素、牛皮木质素或乙酸木质素中的任意一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种耐老化新风管，其特征在于，所述木质素为烷基化木质素，烷基化木质素与聚合物基体的相容性更好，进而提升木质素对PP基体的改性效果。
6.如权利要求1所述的一种耐老化新风管，其特征在于，所述烷基化木质素为十二烷基化碱木质素。
7.如权利要求1-6当中任意一项所述的一种耐老化新风管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
外层管料制备步骤：
将所述PP树脂、木质素、色母、抗氧剂搅拌得所述外层管料；
内层管料制备步骤：
将所述PP树脂、PE树脂、木质素、抗氧剂搅拌得所述内层管料；
耐老化新风管制备步骤：
将所述外层管料和内层管料同时挤出后得所述耐老化新风管。
8.如权利要求7所述的一种耐老化新风管的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为5-7分钟。
9.如权利要求7所述的一种耐老化新风管的制备方法，其特征在于，所述外层管料挤出为：将所述外层管料置于双螺杆挤出机中在温度为180-220℃、螺杆转速为60～110r/min，主机电流为70～110A的条件下进行挤出，挤出外层。
10.如权利要求7所述的一种耐老化新风管的制备方法，其特征在于，所述内层管料挤出为：将所述内层管料置于双螺杆挤出机主机中在温度为180-210℃、螺杆转速为50～100r/min，主机电流60～100A条件下进行挤出，挤出内层，得到所述的耐老化新风管。
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