CN111748159A - 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法 - Google Patents

一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111748159A
CN111748159A CN202010613135.0A CN202010613135A CN111748159A CN 111748159 A CN111748159 A CN 111748159A CN 202010613135 A CN202010613135 A CN 202010613135A CN 111748159 A CN111748159 A CN 111748159A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
component
prepared
corrugated pipe
modified
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
CN202010613135.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘见祥
李伟宏
王毅
李志宏
郭光平
李梦萱
朱明燕
杨荣飞
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.)
Guizhou Hongrun Pipe Industry Co ltd
Original Assignee
Guizhou Hongrun Pipe Industry 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 Guizhou Hongrun Pipe Industry Co ltd filed Critical Guizhou Hongrun Pipe Industry Co ltd
Priority to CN202010613135.0A priority Critical patent/CN111748159A/zh
Publication of CN111748159A publication Critical patent/CN111748159A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/16—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from products of vegetable origin or derivatives thereof, e.g. from cellulose acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/26—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/017—Additives being an antistatic agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/04—Antistatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗菌型自增强Go‑g‑PP方形波纹管的制造方法，波纹管原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7‑1.5）：（8‑10）：1。本发明抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电。

Description

一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法
技术领域
本发明涉及绝缘材料技术领域，尤其涉及一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。
背景技术
HPPM方形电力波纹管，通常是以采用耐热、抗热氧老化和纳米阻燃改性聚丙烯为主要原材料，采用高强度波形设计和加工工艺制造的新型结构壁管材料。具有结构新颖，耐压强度高、施工快速、方便；耐高温、阻燃、抗震、使用寿命长等一系列优点。
HPPM方形电力波纹管有良好的力学性能，耐酸碱、耐有机溶剂，且价格低廉，主要适用于10kV以上高压输电线电缆用城乡电缆排管工程。虽然 HPPM方形电力波纹管在电力管线铺设领域内大量使用，但是由于其缺乏抗菌性能，在使用过程中会不可逆地在微生物及水的作用下老化、变质，不能提供足够长的使用寿命和可靠性，且作为电力系统用绝缘用品，其在使用过程中容易产生静电荷聚集现象，对电力系统的安全性和稳定性会产生不良影响，这些都在一定程度上限制了其进一步的应用。因此，赋予 HPPM方形电力波纹管高效的抗菌性，并同时使之具有良好的抗静电性能十分必要。
因此，市面上急需一种抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电的抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。
发明内容
本发明旨在提供一种抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电的抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，包括以下步骤：
S1：按重量份准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95份-100份、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2份-3份、甲酸钾1.5份-2份、聚丙烯88份-90份、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8份-10份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8份-10份、聚丙烯接枝马来酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、环氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化铵0.4份-0.6份、盐酸多巴胺0.6份-0.8份、三羟甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亚胺0.6份-0.8份、四氧二铁酸钴0.02份-0.04份；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
S2纤维准备
①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；
②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；
③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；
④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；
⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min -10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min -8min，处理后获得竹炭纤维；
S3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：
①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；
②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及按重量份计100份-120份的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75℃，回流50min-55min，将所得物脱水干燥，获得反应物C；
③将反应物C与S1准备的聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾混合均匀后投入足量二甲苯中，在二甲苯中不断通入S1准备的氢气，然后升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再投入足量乙醇中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌8min-10min，然后抽滤、干燥，得反应物D；
④将混合反应物B、反应物D、S1准备的四丁基溴化铵混合均匀后投入足量二甲苯中，升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再抽滤、干燥，得反应物E，该反应物E即为所需改性混合物；
S4：聚丙烯的改性处理
①将S1准备的聚丙烯采用足量乙醇漂洗干净并干燥，获得洁净聚丙烯；
②将S1准备的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺混合均匀后溶入按重量份计600-800份的去离子水中，然后采用0.1mol/L浓度的盐酸水溶液滴定至PH=8-8.5，获得改性液；
③将洁净聚丙烯投入初改性液中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌4.5h-5h，然后取出反应后的聚丙烯，采用去离子水清洗至PH=6.5-7.5后，自然晒干，获得所需改性聚丙烯；
S5：原料混料及方形波纹管成型
①将改性聚丙烯、改性氧化石墨烯、聚丙烯为载体的阻燃母粒混合均后，作为混合原料投入混料机，搅拌均匀后获得混合原料；
②将混合原料加热至熔融，然后挤出至模具的方形内腔中，熔融液填充到模具内并随着模具向前移动，模具中的冷却系统使方形波纹管硬化成型，成型后模具打开脱模，脱模后采用水冷淋将方形波纹管完全硬化，即完成方形波纹管的成型工艺。
上述的一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法中，所述聚丙烯为载体的阻燃母粒具体为无卤聚石化学阻燃PP5000(+)。
一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管，该方形波纹管的原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中所述的改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7-1.5）：（8-10）：1。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：（1）常规的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料存在的基本问题在于，即使使用偶联剂对玻璃纤维进行表面处理，玻璃纤维与聚丙烯间界面结合强度仍较差，在较小载荷作用下，聚丙烯与玻璃纤维的接触表面就会产生剥离，不能传导作用力，对基体没有增强作用，反而增加了复合材料的缺陷，削弱其强度。本发明在聚丙烯中加入含羧基等极性基官能团的聚丙烯接枝物或界面相容剂，同时将玻纤增强调整为结合力更好的竹炭纤维增强，能够明显增加聚丙烯与增强纤维的界面结合强度。（2）利用了氢的还原性和基团替代能力，由于氢的作用，不饱合键比例降低，也明显提升了本发明的化学稳定性，同时，本发明通过氢气的处理，还原了草酸锌（磷酸锌与草酸钾的反应物）受热分解后获得的纳米氧化锌，获得固化在纤维中的单质锌，根据相关研究，单质锌的抗菌性能强于氧化锌（除了锌的自抗菌作用外还有活性金属锌的对细胞毒性作用），且自动具有了抗静电的功能，使本发明具有了明显的自抗菌和抗静电作用。（3）本发明从改善氧化石墨烯与PP共混物相容性、热稳定性以及力学性能出发，将氧化石墨烯进行极化改性后的产物，以及对聚丙烯进行对应改性后的产物分别作为基团易结合相容的两个主要单体，通过熔融共混制备了PP-g-GO-阻燃剂（阻烯剂也是PP基材料）复合材料，降低了三相间的界面张力，起到很好的界面增容作用，很好地增加了组份间的结合力。（4）该抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管，复合材料的平均拉伸强度、压缩强度和悬臂梁冲击强度分别为80-100MPa、98-136MPa和83-97J/m，与常规氧化石墨烯改性聚丙烯或普通PP相比均有明显提高（也强于玻纤增强PP）。（5）因改性处理致自结合力更好，因此本发明的化学稳定性优于常规氧化石墨烯改性聚丙烯或普通PP，主要体现在两方面，一是热导率是普通PP的约10倍，常规氧化石墨烯改性聚丙烯的约1.5倍，二是软化温度高于常规氧化石墨烯改性聚丙烯的135℃，可耐受150℃至少4h不软化，其技术原理大约是本发明融合了接枝改性和交联双重作用（还待进一步探究）。（6）本发明的氧化石墨烯改性后分别具有极性和非极性两端基团，其中极性基团大多与聚丙烯端反应结合了，非极性基团则作为自由凸出基团对外伸张，使得本发明的材料还具有相当良好的疏水/憎水性能，进一步提升了埋地管的使用寿命和稳定性。因此，本发明具有抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电的特性。
具体实施方式
实施例1：
一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管，该方形波纹管的原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中所述的改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7-1.5）：（8-10）：1；
其制造方法包括以下步骤：
S1：准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液98kg、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2.4kg、甲酸钾1.8kg、聚丙烯89kg、以聚丙烯为载体的阻燃母粒9kg、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵9kg、聚丙烯接枝马来酸酐15kg、己二胺19kg、环氧氯丙烷9.5kg、四丁基溴化铵0.5kg、盐酸多巴胺0.7kg、三羟甲基氨基甲烷0.7kg、聚乙烯亚胺0.7kg、四氧二铁酸钴0.03kg；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
S2纤维准备
①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；
②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；
③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；
④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；
⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min -10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min -8min，处理后获得竹炭纤维；
S3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：
①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；
②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及100kg-120kg的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75℃，回流50min-55min，将所得物脱水干燥，获得反应物C；
③将反应物C与S1准备的聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾混合均匀后投入足量二甲苯中，在二甲苯中不断通入S1准备的氢气，然后升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再投入足量乙醇中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌8min-10min，然后抽滤、干燥，得反应物D；
④将混合反应物B、反应物D、S1准备的四丁基溴化铵混合均匀后投入足量二甲苯中，升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再抽滤、干燥，得反应物E，该反应物E即为所需改性混合物；
S4：聚丙烯的改性处理
①将S1准备的聚丙烯采用足量乙醇漂洗干净并干燥，获得洁净聚丙烯；
②将S1准备的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺混合均匀后溶入600-800kg的去离子水中，然后采用0.1mol/L浓度的盐酸水溶液滴定至PH=8-8.5，获得改性液；
③将洁净聚丙烯投入初改性液中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌4.5h-5h，然后取出反应后的聚丙烯，采用去离子水清洗至PH=6.5-7.5后，自然晒干，获得所需改性聚丙烯；
S5：原料混料及方形波纹管成型
①将改性聚丙烯、改性氧化石墨烯、聚丙烯为载体的阻燃母粒混合均后，作为混合原料投入混料机，搅拌均匀后获得混合原料；
②将混合原料加热至熔融，然后挤出至模具的方形内腔中，熔融液填充到模具内并随着模具向前移动，模具中的冷却系统使方形波纹管硬化成型，成型后模具打开脱模，脱模后采用水冷淋将方形波纹管完全硬化，即完成方形波纹管的成型工艺。
上述的一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法中，所述聚丙烯为载体的阻燃母粒具体为无卤聚石化学阻燃PP5000(+)。
实施例1的PP-g-GO-阻燃剂与常规Go-PP-阻燃剂、常规PP-阻燃剂检测性能对比
指标 单位 PP-阻燃剂 Go-PP-阻燃剂 PP-g-GO-阻燃剂
耐外压负载 N/200mm ≥5000 ≥5000 ≥8000
环段热压缩力 kN/200mm ≥1.0 ≥1.0 ≥1.6
扁平试验40% 是否破裂 否 否 否
复原率 % ≥95 ≥95 ≥95
落锤冲击 - 9/10 10/10 10/10
纵向回缩率 % ≤2 ≤3 ≤2
维卡软化温度 ℃ ≥135 ≥135 ≥150
体积电阻率 Ω·m ≈1×10<sup>10</sup> ≥1×10<sup>11</sup> ≈1×10<sup>9</sup>
阻燃性能 - V-2 V-0 V-0
氧指数 % ≥30 ≥27.5 ≥30
拉伸强度 MPa 30-35 38-42 80-100
压缩强度 MPa 36-42 50-55 98-136
悬臂梁冲击强度 J/m 25-30 35-40 83-97
实施例2：
整体与实施例1一致，差异之处在于：
S1：准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液100kg、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2kg、甲酸钾1.5kg、聚丙烯90kg、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8kg、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8kg、聚丙烯接枝马来酸酐14kg、己二胺18kg、环氧氯丙烷9kg、四丁基溴化铵0.4kg、盐酸多巴胺0.6kg、三羟甲基氨基甲烷0.6kg、聚乙烯亚胺0.6kg、四氧二铁酸钴0.02kg；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
实施例3：
整体与实施例1一致，差异之处在于：
S1：准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95kg、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌3kg、甲酸钾2kg、聚丙烯88kg、以聚丙烯为载体的阻燃母粒10kg、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵10kg、聚丙烯接枝马来酸酐16kg、己二胺20kg、环氧氯丙烷10kg、四丁基溴化铵0.6kg、盐酸多巴胺0.8kg、三羟甲基氨基甲烷0.8kg、聚乙烯亚胺0.8kg、四氧二铁酸钴0.04kg；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：按重量份准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95份-100份、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2份-3份、甲酸钾1.5份-2份、聚丙烯88份-90份、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8份-10份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8份-10份、聚丙烯接枝马来酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、环氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化铵0.4份-0.6份、盐酸多巴胺0.6份-0.8份、三羟甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亚胺0.6份-0.8份、四氧二铁酸钴0.02份-0.04份；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
S2纤维准备
①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；
②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；
③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；
④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；
⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min -10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min -8min，处理后获得竹炭纤维；
S3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：
①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；
②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及按重量份计100份-120份的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75℃，回流50min-55min，将所得物脱水干燥，获得反应物C；
③将反应物C与S1准备的聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾混合均匀后投入足量二甲苯中，在二甲苯中不断通入S1准备的氢气，然后升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再投入足量乙醇中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌8min-10min，然后抽滤、干燥，得反应物D；
④将混合反应物B、反应物D、S1准备的四丁基溴化铵混合均匀后投入足量二甲苯中，升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再抽滤、干燥，得反应物E，该反应物E即为所需改性混合物；
S4：聚丙烯的改性处理
①将S1准备的聚丙烯采用足量乙醇漂洗干净并干燥，获得洁净聚丙烯；
②将S1准备的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺混合均匀后溶入按重量份计600-800份的去离子水中，然后采用0.1mol/L浓度的盐酸水溶液滴定至PH=8-8.5，获得改性液；
③将洁净聚丙烯投入初改性液中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌4.5h-5h，然后取出反应后的聚丙烯，采用去离子水清洗至PH=6.5-7.5后，自然晒干，获得所需改性聚丙烯；
S5：原料混料及方形波纹管成型
①将改性聚丙烯、改性氧化石墨烯、聚丙烯为载体的阻燃母粒混合均后，作为混合原料投入混料机，搅拌均匀后获得混合原料；
②将混合原料加热至熔融，然后挤出至模具的方形内腔中，熔融液填充到模具内并随着模具向前移动，模具中的冷却系统使方形波纹管硬化成型，成型后模具打开脱模，脱模后采用水冷淋将方形波纹管完全硬化，即完成方形波纹管的成型工艺。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，其特征在于：所述聚丙烯为载体的阻燃母粒具体为无卤聚石化学阻燃PP5000(+)。
3.一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管，其特征在于：该方形波纹管的原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中所述的改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7-1.5）：（8-10）：1。
CN202010613135.0A 2020-06-30 2020-06-30 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法 Pending CN111748159A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010613135.0A CN111748159A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010613135.0A CN111748159A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111748159A true CN111748159A (zh) 2020-10-09

Family

ID=72678372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010613135.0A Pending CN111748159A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111748159A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105113260A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 上海交通大学 一种碳纤维表面胺基功能化的方法
CN106046647A (zh) * 2016-06-01 2016-10-26 河北工业大学 一种含多官能团极性可控的相容剂的制备方法
CN106279979A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 厦门建霖工业有限公司 一种石墨烯复合抗冲击pp塑料及其制备方法
CN109970465A (zh) * 2019-03-13 2019-07-05 青岛天地彩涂料有限公司 一种家用环保耐侯真石基轻质涂料及其制造方法
CN110499539A (zh) * 2019-01-14 2019-11-26 青岛海岸浪花服饰有限公司 一种艾草源改性黏性防蚊虫纤维的制造方法
CN111117069A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 广东顺威赛特工程塑料开发有限公司 一种增强型聚丙烯复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105113260A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 上海交通大学 一种碳纤维表面胺基功能化的方法
CN106046647A (zh) * 2016-06-01 2016-10-26 河北工业大学 一种含多官能团极性可控的相容剂的制备方法
CN106279979A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 厦门建霖工业有限公司 一种石墨烯复合抗冲击pp塑料及其制备方法
CN110499539A (zh) * 2019-01-14 2019-11-26 青岛海岸浪花服饰有限公司 一种艾草源改性黏性防蚊虫纤维的制造方法
CN109970465A (zh) * 2019-03-13 2019-07-05 青岛天地彩涂料有限公司 一种家用环保耐侯真石基轻质涂料及其制造方法
CN111117069A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 广东顺威赛特工程塑料开发有限公司 一种增强型聚丙烯复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
来宇超等: "银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能", 《高分子材料科学与工程》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105086161B (zh) 一种无卤阻燃复合材料及其制备方法
WO2018173678A1 (ja) 炭素繊維強化樹脂組成物用の密着性付与剤
CN105601774A (zh) 玻璃纤维短切原丝毡用乳液粘结剂及其制备方法
CN116199961A (zh) 一种耐高温抗腐蚀线束材料及其制备方法
CN109535555A (zh) 一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法
CN114836000B (zh) 一种抗静电abs塑料及其制备方法
CN103374225A (zh) 一种无卤阻燃耐热hips/pps复合材料及其制备方法
CN103408905B (zh) 一种pbt复合材料及其制备方法
CN103435978A (zh) 一种pet复合材料及其制备方法
CN114031874A (zh) 一种cpvc电缆保护管的制造方法
JP6956498B2 (ja) 炭素繊維強化樹脂組成物及び成形物
CN111748159A (zh) 一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法
CN111333995A (zh) 一种耐高温、高强度无氨酚醛模塑料及其制备方法
CN111607168A (zh) 一种氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波纹管及其制造方法
CN113817299B (zh) 一种具有离子和化学双重交联结构的pla基共混复合材料及其制备方法
CN105061949A (zh) 一种绝缘pvc塑料粒子
CN111662561B (zh) 一种阻燃、可重复加工型木塑复合材料的制备方法
CN114621526A (zh) 一种环保聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103435979A (zh) 耐低温无卤阻燃pbt复合材料及其制备方法
CN107880441B (zh) 一种pvc增强板及其制备方法
CN104945709A (zh) 一种抗爆裂复合输油管
CN102190849B (zh) 一种pa6/eva/ommt超韧阻尼防震材料及其制造方法
CN102051041B (zh) 一种工程塑料原料、工程塑料及工程塑料的制备方法
CN111004465A (zh) 一种凹凸棒土复合材料及其制备方法
CN116515290B (zh) 抗静电的玻璃纤维-pa双6复合材料及其制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201009