CN112194851A - 一种复合材料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合材料组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合材料组合物及其制备方法和应用。该复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、填料、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂按照上述重量份进行配比，将该组合物应用到管材的制备中，能够有效提高管材的稳定性，使得管材在使用过程中不易出现变形的问题，进而延长管材的使用寿命。

Description

一种复合材料组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及管材技术领域，尤其是涉及一种复合材料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
在生产生活中通常需要采用管材来实现液体的转运。由于液体的组分较为复杂，同时管材在使用时也会面临较为复杂的外界环境。因此，在使用过程中，管材容易出现变形的问题，这会严重影响管材的正常使用。然而，传统的管材由于其自身存在的一些缺陷，在使用过程中容易出现变形的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种复合材料组合物及其制备方法和应用。所述复合材料组合物能够有效提高管材的稳定性，使得管材在使用过程中不易出现变形的问题，进而延长管材的使用寿命。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明的一个目的在于提供一种复合材料组合物，所述复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料 15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。
在其中一个实施例中，所述复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2份～0.5份。
在其中一个实施例中，所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.25g/(10min) ～0.5g/(10min)；
所述填料的粒径为10μm～150μm；
所述偶联剂为硅烷偶联剂；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种；
所述润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1： (1.5～2.5)：(1.5～2.5)制备而成；和/或，
所述光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:(0.5～1.5) 制备而成；和/或，
所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比为1:(0.5～1.5)制备而成。
本发明的另一个目的在于提供一种复合材料组合物的制备方法，所述复合材料的制备方法包括如下步骤：
按重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15 份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂 0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份进行备料；
将所述填料与所述偶联剂混合，得到改性填料；
将所述无规共聚聚丙烯、所述聚酰胺、所述相容剂、所述润滑剂、所述光稳定剂、所述抗氧剂以及所述改性填料混合。
本发明的另一个目的在于提供一种上述任一实施例中所述的复合材料组合物和/或上述任一实施例中所述的制备方法制备得到的复合材料组合物在制备高分子合金中的应用。
在其中一个实施例中，所述高分子合金的制备包括如下步骤：
将所述填料与所述偶联剂混合，得到改性填料；
将所述无规共聚聚丙烯、所述聚酰胺、所述相容剂、所述润滑剂、所述光稳定剂、所述抗氧剂以及所述改性填料混合，得到混合料；
将所述混合料挤出成型。
本发明的另一个目的在于提供一种上述任一实施例中所述的复合材料组合物和/或上述任一实施例中所述的制备方法制备得到的复合材料组合物在制备管材中的应用。
本发明还有一个目的在于提供一种管材，所述管材包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；所述第一树脂层和所述第二树脂层分别设于所述高分子合金层的上表面和下表面；
所述管材具有供液体穿过的转运通道；所述第二树脂层较所述第一树脂层更加远离所述转运通道；
所述高分子合金层采用上述任一实施例中所述的复合材料组合物和/或上述制备方法制备得到的复合材料组合物制成。
在其中一个实施例中，所述第二树脂层、所述高分子合金层以及所述第一树脂层的厚度比为1：(0.9～1.2)：(1.2～1.5)。
本发明还有一个目的在于提供一种管材的制备方法，所述管材的制备方法包括如下步骤：
以第一树脂、所述复合材料组合物以及第二树脂为原料，共挤成型；
所述第一树脂为所述第一树脂层的原料，所述第二树脂为所述第二树脂层的原料。
本发明中的复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3 份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。发明人在实验中发现，将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、填料、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂按照重量份为50份～70份、5份～10份、15份～30 份、0.1份～1份、3份～10份、1份～5份、0.1份～1份以及0.1份～1份进行配比，将该组合物应用到管材的制备中，能够有效提高管材的稳定性，使得管材在使用过程中不易出现变形的问题，进而延长管材的使用寿命。
本发明中的复合材料组合物的制备方法，先将填料与偶联剂混合得到改性填料，然后再将改性填料与复合材料组合物中的其他组分进行混合。该制备方法操作简单易行，便于工业化推广。
本发明中的管材，包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层。其中，第一树脂层和第二树脂层分别设于高分子合金层的上表面和下表面。该管材具有供液体穿过的转运通道；第二树脂层较第一树脂层更加远离转运通道。该高分子合金层为包括本发明中的高分子合金的高分子合金层。发明人对管材的制备原料以及使用环境进行了深入研究，对管材的结构和原料进行了改进，得到了包括第一树脂层、第二树脂层以及高分子合金层的管材。该管材具有良好的结构稳定性和抗蠕变性能，在使用过程中该管材不易变形，具有较长的使用寿命。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，本发明中高分子合金区别于传统金属合金，本发明中高分子合金是指包括高分子材料的复合体系。高分子材料包括交联聚乙烯、聚乙烯以及聚丙烯等。
本发明一实施例提供了一种复合材料组合物，该复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30 份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1 份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。在本实施例中，将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、填料、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂按照重量份为50份～70 份、5份～10份、15份～30份、0.1份～1份、3份～10份、1份～5份、0.1份～1份以及0.1份～1份进行配比，将该组合物应用到管材的制备中，能够有效提高管材的稳定性，使得管材在使用过程中不易出现变形的问题，进而延长管材的使用寿命。
在一个具体的方案中，该复合材料组合物由如下重量份的组分组成：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。在该具体的方案中，复合材料组合物由无规共聚聚丙烯、聚酰胺、填料、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂按照重量份为50份～70份、5份～10份、15份～30份、0.1份～1份、3份～10份、1份～5份、0.1份～1份以及0.1份～1份进行配比，无需添加其他成分即可得到性能优良的复合材料组合物。
在一些具体的示例中，复合材料组合物包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2 份～0.5份。
在另外一些具体的示例中，复合材料组合物由如下重量份的组分组成：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5 份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2份～0.5份。
可以理解的是，在复合材料组合物的组分中，按照重量份计，无规共聚聚丙烯可以是但不限定为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57 份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份或70份。
按照重量份计，聚酰胺可以是但不限定为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、 7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份。
按照重量份计，填料可以是但不限定为15份、16份、17份、18份、19份、 20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30 份。
按照重量份计，偶联剂可以是但不限定为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、 0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
按照重量份计，相容剂可以是但不限定为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、 5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份。
按照重量份计，润滑剂可以是但不限定为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、 3.5份、4份、4.5份或5份。
按照重量份计，光稳定剂可以是但不限定为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、 0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
按照重量份计，抗氧剂可以是但不限定为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、 0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
具体地，在复合材料组合物的组分中，无规共聚聚丙烯、聚酰胺、填料、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂的重量份可以在以上所列各组分的重量份中进行任意选择和组合。
在一个具体的示例中，无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.25g/(10min)～0.5g/(10min)。在一些具体的方案中，无规共聚聚丙烯的熔融指数可以是但不限定为0.25g/(10min)、0.27g/(10min)、0.3g/(10min)、0.32g/(10min)、0.35g/ (10min)、0.38g/(10min)、0.4g/(10min)、0.43g/(10min)、0.45g/(10min)、0.47g/(10min)、0.5g/(10min)。熔融指数在0.25g/(10min)～0.5g/(10min) 范围时，无规共聚聚丙烯具有良好的加工性能。
在一个具体的示例中，聚酰胺的相对粘度为2.8～3.2。在一些具体的示例中，聚酰胺的相对粘度可以是但不限定为2.8、2.9、3、3.1或3.2。聚酰胺的相对粘度太小，不易加工，难以成型；聚酰胺的相对粘度太大则复合材料组合物中各原料难以很好地相互分散，进而对组合物的均匀性造成一些不利影响。
作为一个优选的方案，聚酰胺为PA6以及PA66中的至少一种。
在一些具体的示例中，填料的粒径为10μm～150μm。可以理解的是，填料的粒径可以是但不限定为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、 80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm。
进一步优选地，填料为玻璃微珠。玻璃微珠的使用，能够进一步提高由包括该复合材料组合物或高分子合金为原料制备的管材的尺寸稳定性，提高管材的抗蠕变性。
在一些具体的示例中，偶联剂为硅烷偶联剂。优选地，偶联剂为KH550。
在一些具体的示例中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种。
作为润滑剂的一种方案，润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)制备而成。优选地，润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1：2：2制备而成。进一步地，润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1：(1.5～2.5)： (1.5～2.5)混合而成。更进一步地，润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1：2：2混合而成。作为一个具体的方案，按照重量百分数计，润滑剂中矿物油的重量百分数为20％，聚乙烯蜡的重量百分数为40％，乙撑双硬脂酰胺的重量百分数为40％。更具体地，矿物油为白矿油。
作为光稳定剂的一种方案，光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:(0.5～1.5)制备而成。优选地，光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:1制备而成。在一些具体的示例中，光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:(0.5～1.5)混合而成。比如，光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:1混合而成。进一步优选地，受阻胺光稳定剂为受阻胺光稳定剂770，紫外线吸收剂为UV-327。
作为抗氧剂的一种方案，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比为1: (0.5～1.5)制备而成。优选地，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比为 1:1制备而成。在抗氧剂的获取方法中，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比为1:(0.5～1.5)混合而成。进一步地，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168 按重量比为1:1混合而成。
本发明还有一实施例提供了一种上述复合材料组合物的制备方法，该复合材料组合物的制备方法包括如下步骤：
以重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15 份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂 0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份进行备料；
将填料与偶联剂混合，得到改性填料；
将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、相容剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂以及改性填料混合。
在一些具体的示例中，复合材料组合物的制备方法，该复合材料组合物的制备方法为：
以重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15 份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂 0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份进行备料；
将填料与偶联剂混合，得到改性填料；
将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、相容剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂以及改性填料混合，即得复合材料组合物。
需要说明的是，在复合材料组合物的制备方法中，各组分的用量和各组分的选材可以对应选自上述任一复合材料组合物中各组分的用量和各组分的选材。比如，在复合材料组合物的制备时，复合材料组合物包括如下重量份的各组分：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2份～0.5份。
本发明还有一实施例提供了一种上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法得到的复合材料组合物在制备高分子合金中的应用。以上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法得到的复合材料组合物能够有效提高高分子合金的抗形变能力，得到具有优良抗形变能力的高分子合金。具体地，可以以上述复合材料组合物为原料通过挤出成型得到相应的高分子合金。当需要设计尺寸的高分子合金时，可以通过剪切、造粒等方式对高分子合金进行加工，以得到相应尺寸的高分子合金。
本发明还有一实施例提供了一种上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法得到的复合材料组合物在制备管材中的应用。以上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法得到的复合材料组合物制备管材，能够提高管材的稳定性，使得管材在使用过程中不易出现变形的问题，进而延长管材的使用寿命。在一些具体的示例中，可以以上述复合材料组合物为原料通过挤出成型得到管材；或者以上述复合材料组合物为原料通过挤出成型得到管材相应的功能层，再配合管材的其他层得到相应的目标管材；或者以上述高分子合金为原料，配合其他功能层的原料，通过共挤成型得到相应的目标管材。
本发明还有一实施例提供了一种高分子合金，该高分子合金由包括如下重量份的各组分制备而成：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。
在一个具体的示例中，高分子合金由如下重量份的各组分制备而成：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。
需要说明的是，在高分子合金的原料中，各组分的用量和各组分的选材可以对应选自上述任一复合材料组合物中各组分的用量和各组分的选材。比如，高分子合金由如下重量份的各组分制备而成：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2份～0.5份。
在一个具体的示例中，高分子合金由上述复合材料组合物制备而成。高分子合金的制备原料可以是上述复合材料组合物中的任意选材和用量。
作为一种上述高分子合金的制备方法，包括如下步骤：按重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1 份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份进行备料。将填料与偶联剂混合，得到改性填料。将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、相容剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂以及改性填料混合，得到混合料。将混合料挤出成型。
在一个具体的示例中，高分子合金的制备方法为：按重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1 份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂 0.1份～1份进行备料。将填料与偶联剂混合，得到改性填料。将无规共聚聚丙烯、聚酰胺、相容剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂以及改性填料混合，得到混合料。将混合料挤出成型，即得高分子合金。
可以理解的是，当需要设计尺寸的高分子合金时，可以通过剪切、造粒等方式对高分子合金进行加工，以得到相应尺寸的高分子合金。
本发明还有一实施例提供了一种上述高分子合金和/或如上述高分子合金的制备方法制备得到的高分子合金在制备管材中的应用。将上述高分子合金和/或如上述高分子合金的制备方法制备得到的高分子合金应用到管材的制备中，能够有效提高管材的尺寸稳定性，延长管材的使用寿命。在一些具体的示例中，可以以上述复合材料组合物为原料通过挤出成型得到管材；或者以上述高分子合金为原料通过挤出成型得到管材相应的功能层，再配合管材的其他层得到相应的目标管材；或者以上述高分子合金为原料，配合其他功能层的原料，通过共挤成型得到相应的目标管材。
本发明还有一实施例提供了一种管材，该管材包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；第一树脂层和第二树脂层分别设于高分子合金层的上表面和下表面；管材具有供液体穿过的转运通道；第二树脂层较第一树脂层更加远离转运通道。高分子合金层采用上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法制备得到的复合材料组合物制成。或者，高分子合金层为包括上述高分子合金和/或上述高分子合金的制备方法制备得到的高分子合金的高分子合金层。传统的管材在使用过程中容易发生形变，尤其是防管内液体温度较高 (比如不小于95℃)时，管材更加容易出现变形和损坏。发明人对管材的制备原料以及使用环境进行了深入研究，对管材的结构和原料进行了改进，得到了包括第一树脂层、第二树脂层以及高分子合金层的管材。该管材具有良好的结构稳定性和抗蠕变性能。在使用过程中，当管内液体温度不小于95℃时，该管材仍然不易变形，具有较长的使用寿命。同时，该管材具有良好的刚性和韧性。
在一个具体的示例中，高分子合金层采用上述复合材料组合物和/或上述复合材料组合物的制备方法制备得到的复合材料组合物制成。
在一个具体的示例中，高分子合金层为上述高分子合金形成的高分子合金层；和/或高分子合金层为上述高分子合金的制备方法制备得到的高分子合金形成的高分子合金层。
在一个具体的示例中，第一树脂层为无规共聚聚丙烯树脂层；和/或，第二树脂层为无规共聚聚丙烯树脂层。第一树脂层为无规共聚聚丙烯树脂层和/或第二树脂层为无规共聚聚丙烯树脂层，能够进一步提高管材的抗形变能力和抗蠕变性能。
优选地，第二树脂层、高分子合金层以及第一树脂层的厚度比为1： (0.9～1.2)：(1.2～1.5)。第二树脂层、高分子合金层以及第一树脂层的厚度比控制在1：(0.9～1.2)：(1.2～1.5)范围内，有利于充分发挥第二树脂层、高分子合金层以及第一树脂层的功能，三个相互配合，使得管材具有优良的刚性、韧性、耐热性、尺寸稳定性以及良好的抗蠕变性能。优选地，第二树脂层、高分子合金层以及第一树脂层的厚度比为1：1：1.3。
本发明还有一实施例提供了一种管材的制备方法，该管材的制备方法包括如下步骤：以第一树脂、复合材料组合物以及所述第二树脂为原料，共挤成型；第一树脂为第一树脂层的原料，第二树脂为第二树脂层的原料。
在一个具体的示例中，管材的制备方法为：以第一树脂、复合材料组合物以及所述第二树脂为原料，共挤成型；第一树脂为第一树脂层的原料，第二树脂为第二树脂层的原料。
本发明还有一实施例提供了一种管材的制备方法，该管材的制备方法包括如下步骤：以第一树脂、高分子合金以及所述第二树脂为原料，共挤成型；第一树脂为第一树脂层的原料，第二树脂为第二树脂层的原料。
在一个具体的示例中，管材的制备方法为：以第一树脂、高分子合金以及所述第二树脂为原料，共挤成型；第一树脂为第一树脂层的原料，第二树脂为第二树脂层的原料。
具体地，第一树脂为无规共聚聚丙烯树脂和/或第二树脂为无规共聚聚丙烯树脂。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例中，高分子合金的由如下重量份的各组分制备而成：无规共聚聚丙烯65份、PA6 5份、玻璃微珠20份、偶联剂0.5份、相容剂6.5份、润滑剂 2份、光稳定剂0.5份以及抗氧剂0.5份。
其中，无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.25g/(10min)。PA6的相对粘度为 2.9。玻璃微珠的粒径为35μm。偶联剂为KH550偶联剂。相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。润滑剂由白矿油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺混合而成，按照重量百分数计，润滑剂中白矿油的重量百分数为20％，聚乙烯蜡的重量百分数为 40％，乙撑双硬脂酰胺的重量百分数为40％。光稳定剂为受阻胺光稳定剂770 与UV-327按照重量比为1:1混合而成。抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168 按重量比为1:1混合而成。
本实施例中高分子合金的制备方法为：
S01，将玻璃微珠与偶联剂加入混料机中，低速混合10min，混料机转速控制在50r/min。得到改性填料；
S02，将无规共聚聚丙烯、PA6、相容剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂以及 S01中得到改性填料混合，高速混合5min，混料机转速控制在400r/min。得到混合料；
S03，将S02中得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒得到高分子合金。
实施例2
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于，无规共聚聚丙烯、PA6、玻璃微珠、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂的重量份不同。
实施例3
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于，无规共聚聚丙烯、PA6、玻璃微珠、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂的重量份不同。
实施例1～实施例3中无规共聚聚丙烯、PA6、玻璃微珠、偶联剂、相容剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧剂的重量份如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3
无规共聚聚丙烯 65 57 50
PA6 5 8 10
玻璃微珠 20 25 28
偶联剂 0.5 0.7 1
相容剂 6.5 6 5
润滑剂 2 2.5 5
光稳定剂 0.5 0.4 0.5
抗氧剂 0.5 0.4 0.5
测试例1
对实施例1～实施例3中的高分子合金以及无规共聚聚丙烯分别进行拉伸强度测试、弯曲强度测试、弯曲模量测试以及缺口冲击强度测试。测试标准以及测试结果如表2所示。
表2
Figure RE-GDA0002769174390000161
实施例4
本实施例中以实施例1中的高分子合金、无规共聚聚丙烯树脂制备管材，管材的尺寸参照S3.2 dn32×en4.4mmPPR(无规共聚聚丙烯)复合管。其中，管材具有供液体穿过的转运通道；第二无规共聚聚丙烯树脂层较第一无规共聚聚丙烯树脂层更加远离转运通道。也就是，管材由外到内依次为第二无规共聚聚丙烯树脂层、高分子合金层以及第一无规共聚聚丙烯树脂层，且第二无规共聚聚丙烯树脂层、高分子合金层以及第一无规共聚聚丙烯树脂层的厚度比为1：1： 1.3。
本实施例中管材的制备方法为：
以无规共聚聚丙烯树脂、高分子合金为原料，通过挤出机共挤成型得到本实施例中的管材。其中，管材由外到内依次为第二无规共聚聚丙烯树脂层、高分子合金层以及第一无规共聚聚丙烯树脂层。
实施例5
与实施例4相比，本实施例的不同之处在于，高分子合金为实施例2中的高分子合金。
实施例6
与实施例4相比，本实施例的不同之处在于，高分子合金为实施例3中的高分子合金。
对比例1
对比例中管材为S3.2 dn32×en4.4mmPPR(无规共聚聚丙烯)复合管。
测试例2
对实施例4～实施例6以及对比例1中的管材分别进行纵向回缩率测试、线膨胀系数测试、爆破试验压力(20℃)测试以及爆破试验压力(95℃)测试。测试标准以及测试结果如表3所示。
表3
测试项目 测试标准 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1
纵向回缩率％(135±2℃) GB/T 18742.2-2017 0.55 0.5 0.4 1.1
线膨胀系数mm/m.℃ GB/T 1036-200 0.058 0.054 0.043 0.15
爆破试验压力MPa(20℃) GB/T 6111-2018 9.1 9.6 10.7 8.2
爆破试验压力MPa(95℃) GB/T 6111-2018 6.4 7.1 7.8 5.2
由表2可以看出，实施例1～实施例3中的高分子合金具有优良的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及缺口冲击强度。由表3可以看出，以实施例1～实施例 3中的高分子合金配合无规共聚聚丙烯制备得到的管材表现出良好尺寸稳定性和耐压性能，在实际使用过程中具有更加稳定的性能，可以表现出较长的使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合材料组合物，其特征在于：包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份。
2.如权利要求1所述的复合材料组合物，其特征在于：包括如下重量份的组分：无规共聚聚丙烯50份～65份、聚酰胺8份～10份、填料20份～30份、偶联剂0.5份～1份、相容剂5份～8份、润滑剂2份～5份、光稳定剂0.2份～0.5份，以及抗氧剂0.2份～0.5份。
3.如权利要求1～2中任一项所述的复合材料组合物，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.25g/(10min)～0.5g/(10min)；
所述填料的粒径为10μm～150μm；
所述偶联剂为硅烷偶联剂；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种；
所述润滑剂由矿物油、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酰胺按照重量比为1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)制备而成；和/或，
所述光稳定剂由受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂按重量比为1:(0.5～1.5)制备而成；
所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比为1:(0.5～1.5)制备而成。
4.一种复合材料组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
按重量份计，以无规共聚聚丙烯50份～70份、聚酰胺5份～10份、填料15份～30份、偶联剂0.1份～1份、相容剂3份～10份、润滑剂1份～5份、光稳定剂0.1份～1份，以及抗氧剂0.1份～1份进行备料；
将所述填料与所述偶联剂混合，得到改性填料；
将所述无规共聚聚丙烯、所述聚酰胺、所述相容剂、所述润滑剂、所述光稳定剂、所述抗氧剂以及所述改性填料混合。
5.如权利要求1～3中任一项所述的复合材料组合物和/或如权利要求4所述的制备方法制备得到的复合材料组合物在制备高分子合金中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述高分子合金的制备包括如下步骤：
将所述填料与所述偶联剂混合，得到改性填料；
将所述无规共聚聚丙烯、所述聚酰胺、所述相容剂、所述润滑剂、所述光稳定剂、所述抗氧剂以及所述改性填料混合，得到混合料；
将所述混合料挤出成型。
7.如权利要求1～3中任一项所述的复合材料组合物和/或如权利要求4所述的制备方法制备得到的复合材料组合物在制备管材中的应用。
8.一种管材，其特征在于：包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；所述第一树脂层和所述第二树脂层分别设于所述高分子合金层的上表面和下表面；
所述管材具有供液体穿过的转运通道；所述第二树脂层较所述第一树脂层更加远离所述转运通道；
所述高分子合金层采用如权利要求1～3中任一项所述的复合材料组合物和/或如权利要求4所述的制备方法制备得到的复合材料组合物制成。
9.如权利要求8所述的管材，其特征在于：所述第二树脂层、所述高分子合金层以及所述第一树脂层的厚度比为1：(0.9～1.2)：(1.2～1.5)。
10.一种如权利要求8～9中任一项所述的管材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
以第一树脂、所述复合材料组合物以及第二树脂为原料，共挤成型；
所述第一树脂为所述第一树脂层的原料，所述第二树脂为所述第二树脂层的原料。
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