CN112694739A - 一种环保塑料管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚70‑80份、联苯胺双磺酸3‑6份、超支化磺化聚醚醚酮10‑20份、环氧SBS树脂1‑3份、环氧基增塑剂3‑5份、3‑缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2‑4份、无机纤维10‑20份、抗氧剂3‑6份、五氧化二磷3‑5份。本发明还公开了一种所述环保塑料管材的制备方法。本发明公开的环保塑料管材耐磨性、阻燃性、环保性、耐老化性、加工性能、力学性能和性能稳定性优异。

Description

一种环保塑料管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其涉及一种环保塑料管材及其制备方法。
背景技术
塑料管材是一种具有高性能附加值的化学建材，是继钢材、木材、水泥之后，当代新兴的第四大类新型建筑材料。塑料管材因具有水流损失小、节能、节材、保护生态、竣工便捷等优点，被广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域，已经成为新世纪城建管网的主力军。
目前，常见的塑料管材是采用PVC树脂为主料，添加一些辅料进行生产制备的。然而，由于PVC树脂在聚合过程存在反应不完全的现象，残留的氯乙烯单体对人体健康不利；PVC树脂在加工成塑料管材过程中，添加邻苯二甲酸系列作为增塑剂，该类型的增塑剂具有强致癌性，并且在受到药液浸润时容易溶出，对患者身体健康带来了非常高的风险；PVC塑料管材热塑性性能一般，管材弯折形变能力有限，长期多次折弯容易损坏。市面上的塑料管材还普遍存在耐磨性、阻燃性、环保性、耐老化性、加工性能、力学性能和性能稳定性有待进一步提升的缺陷。
申请号为201811393053.9的中国发明专利公开了一种环保塑料管材，按重量份计，由PVC树脂60～80份、邻苯二甲酸二丁酯8～12份、环氧大豆油25～35份、硬脂酸0.2～0.4份、亚磷酸三苯酯0.3～0.6份、三盐基性硫酸铅2～4份、氧化锌0.3～0.5份、ACR助剂0.5～1.5份、稳定剂1～5份、无机抗菌剂1～5份组成；该发明通过PVC树脂、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、硬脂酸、亚磷酸三苯酯、三盐基性硫酸铅、氧化锌、ACR助剂、稳定剂、无机抗菌剂合理的配比，优选出适合提高PVC使用性能的稳定剂、无机抗菌剂的种类及用量，提高了抗菌性能和力学性能。然而，其中添加有邻苯二甲酸二丁酯，这种物质对人体能引起中枢神经和周围神经系统的功能性变化,然后进一步引起它们组织上的改变，严重影响人体身体健康。
因此，开发一种耐磨性、阻燃性、环保性、耐老化性、加工性能、力学性能和性能稳定性优异的环保塑料管材符合市场需求，具有广泛的市场价值和推广应用前景。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚70-80份、联苯胺双磺酸3-6份、超支化磺化聚醚醚酮10-20份、环氧SBS树脂1-3份、环氧基增塑剂3-5份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2-4份、无机纤维10-20份、抗氧剂3-6份、五氧化二磷3-5份。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的任意一种或几种；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:(3-5)混合而成；所述纳米硼纤维的直径为300-500nm，长径比为(12-16):1；所述玻璃纤维的长度为1-5mm，平均纤维直径为0.5-2.5μm；所述环氧基增塑剂为环氧蓖麻油、环氧大豆油、环氧橡胶籽油中的至少一种。
优选的，所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3-6万，苯乙烯质量含量为15-35％，环氧基的质量分数3-25％；所述超支化磺化聚醚醚酮为按申请号为201910120153.2的中国发明专利实施例1中的方法制成的超支化磺化聚醚醚酮。
优选的，所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在40-60℃下回流搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗3-6次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌15-25分钟，然后在120-140℃，惰性气体氛围下搅拌反应5-8小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在140-160℃下继续搅拌反应10-15小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1-2小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
优选的，步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.6):1:(10-15)。
优选的，所述有机溶剂为丙酮、氯仿、甲醇中的任意一种。
优选的，步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(8-12):3:(0.05-0.1)。
优选的，所述催化剂为碳酸钠、碳酸铯、氢氧化钠中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的环保塑料管材的制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性小，投资和耗能低，生产效率和成品合格率高，适合连续规模化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
(2)本发明提供的环保塑料管材，克服了现有的塑料管材普遍存在的耐磨性、阻燃性、环保性、耐老化性、加工性能、力学性能和性能稳定性有待进一步提升的缺陷；通过各原料协同作用，使得制成的环保塑料管材耐磨性、阻燃性、环保性、耐老化性、加工性能、力学性能和性能稳定性优异。
(3)本发明提供的环保塑料管材，以二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚作为基材，在二苯甲酮、苯醚、苯并三唑的协同作用下，使得制成的管材机械力学性能优异，耐候性和耐老化性能佳，阻燃性和耐磨性好；超支化磺化聚醚醚酮由于与二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚具有相似的苯醚酮结构，二者相容性好，超支化结构的引入能与环氧SBS树脂一起增强塑料韧性。
(4)本发明提供的环保塑料管材，联苯胺双磺酸、超支化磺化聚醚醚酮上的磺酸基能与二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚上的苯基在五氧化二磷催化作用下发生交联反应，使得这些成分形成有机统一整体，使得管材结构更紧凑，综合性能和性能稳定性更佳。
(5)本发明提供的环保塑料管材，联苯胺双磺酸上的氨基、二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚上的三唑基能与环氧SBS树脂、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和环氧基增塑剂上的环氧基发生开环反应，进一步提高交联度，从而改善综合性能和性能稳定性；无机纤维的增加结合了纳米硼纤维和玻璃纤维的优点，使的管材力学性能更佳，耐磨性更好。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例中涉及到的超支化磺化聚醚醚酮为按申请号为201910120153.2的中国发明专利实施例1中的方法制成的超支化磺化聚醚醚酮。
实施例1
一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚70份、联苯胺双磺酸3份、超支化磺化聚醚醚酮10份、环氧SBS树脂1份、环氧基增塑剂3份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2份、无机纤维10份、抗氧剂3份、五氧化二磷3份。
所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:3混合而成；所述纳米硼纤维的直径为300nm，长径比为12:1；所述玻璃纤维的长度为1mm，平均纤维直径为0.5μm；所述环氧基增塑剂为环氧蓖麻油；所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3万，苯乙烯质量含量为15％，环氧基的质量分数3％。
所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在40℃下回流搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗3次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌15分钟，然后在120℃，惰性气体氛围下搅拌反应5小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在140℃下继续搅拌反应10小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤3次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:0.4:1:10；所述有机溶剂为丙酮。
步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:0.8:8:3:0.05；所述催化剂为碳酸钠；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
实施例2
一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚73份、联苯胺双磺酸4份、超支化磺化聚醚醚酮13份、环氧SBS树脂1.5份、环氧基增塑剂3.5份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2.5份、无机纤维12份、抗氧剂4份、五氧化二磷3.5份。
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:3.5混合而成；所述纳米硼纤维的直径为350nm，长径比为13:1；所述玻璃纤维的长度为2mm，平均纤维直径为1μm；所述环氧基增塑剂为环氧大豆油；所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为4万，苯乙烯质量含量为20％，环氧基的质量分数10％。
所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在45℃下回流搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗4次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌17分钟，然后在125℃，惰性气体氛围下搅拌反应6小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在145℃下继续搅拌反应12小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1.2小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤4次，最后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:0.45:1:12；所述有机溶剂为氯仿。
步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:0.9:9:3:0.07；所述催化剂为碳酸铯；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
实施例3
一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚75份、联苯胺双磺酸4.5份、超支化磺化聚醚醚酮15份、环氧SBS树脂2份、环氧基增塑剂4份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷3份、无机纤维15份、抗氧剂4.5份、五氧化二磷4份。
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:4混合而成；所述纳米硼纤维的直径为400nm，长径比为14:1；所述玻璃纤维的长度为3.5mm，平均纤维直径为1.5μm；所述环氧基增塑剂为环氧橡胶籽油。
所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为4.5万，苯乙烯质量含量为25％，环氧基的质量分数15％。
所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在50℃下回流搅拌反应7小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗5次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌20分钟，然后在130℃，惰性气体氛围下搅拌反应6.5小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在150℃下继续搅拌反应13小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1.5小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤5次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:0.5:1:13；所述有机溶剂为甲醇。
步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:1:10:3:0.08；所述催化剂为氢氧化钠；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气。
一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
实施例4
一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚78份、联苯胺双磺酸5.5份、超支化磺化聚醚醚酮18份、环氧SBS树脂2.5份、环氧基增塑剂4.5份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷3.5份、无机纤维18份、抗氧剂5.5份、五氧化二磷4.5份。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076按质量比1:2:3混合而成；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:4.8混合而成；所述纳米硼纤维的直径为470nm，长径比为15:1；所述玻璃纤维的长度为4mm，平均纤维直径为2.2μm；所述环氧基增塑剂为环氧蓖麻油、环氧大豆油、环氧橡胶籽油按质量比1:3:5混合而成；所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为5.5万，苯乙烯质量含量为30％，环氧基的质量分数22％。
所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在58℃下回流搅拌反应7.8小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗6次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌23分钟，然后在137℃，惰性气体氛围下搅拌反应7.8小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在157℃下继续搅拌反应14小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1.8小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤6次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:0.55:1:14；所述有机溶剂为丙酮。
步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:1.1:11:3:0.09；所述催化剂为碳酸钠、碳酸铯、氢氧化钠按质量比1:2:4混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比2:3:5:1混合而成；所述惰性气体为氩气。
一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
实施例5
一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚80份、联苯胺双磺酸6份、超支化磺化聚醚醚酮20份、环氧SBS树脂3份、环氧基增塑剂5份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷4份、无机纤维20份、抗氧剂6份、五氧化二磷5份。
所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:5混合而成；所述纳米硼纤维的直径为500nm，长径比为16:1；所述玻璃纤维的长度为5mm，平均纤维直径为2.5μm；所述环氧基增塑剂为环氧橡胶籽油；所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为6万，苯乙烯质量含量为35％，环氧基的质量分数25％。
所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在60℃下回流搅拌反应8小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗6次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌25分钟，然后在140℃，惰性气体氛围下搅拌反应8小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在160℃下继续搅拌反应15小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应2小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤7次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:0.6:1:15；所述有机溶剂为氯仿。
步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:1.2:12:3:0.1；所述催化剂为碳酸铯；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氮气。
一种所述环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
对比例1
本例提供一种环保塑料管材，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加联苯胺双磺酸。
对比例2
本例提供一种环保塑料管材，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加超支化磺化聚醚醚酮。
对比例3
本例提供一种环保塑料管材，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加环氧SBS树脂。
对比例4
本例提供一种环保塑料管材，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是在二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备过程中没有添加5-苯并三唑甲酸。
对比例5
本例提供一种环保塑料管材，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是在二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备过程中没有添加3-羟基苯腈。
对上述实施例1-5以及对比例1-5所得环保塑料管材进行相关性能测试，测试结果和测试方法见表1；其中耐热老化性是将样品在150℃热老化96小时后冲击强度的保留率来衡量的，数值越大，耐热老化性能越好。
表1实施例及对比例环保塑料管材性能
检测项目 耐磨等级 氧指数(％) 冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 耐热老化性(％)
检测方法 EN660-2 GB/T2406.2-2009 GB/T1043.1-2008 —
实施例1 T 37 50 98.9
实施例2 T 37 53 99.2
实施例3 T 38 55 99.5
实施例4 T 39 57 99.7
实施例5 T 39 58 99.9
对比例1 P 33 47 96.2
对比例2 P 34 45 95.3
对比例3 P 36 40 96.5
对比例4 T 31 47 94.8
对比例5 T 36 48 97.1
从上表可以看出，本发明实施例公开的环保塑料管材较对比例产品具有较好的耐磨、阻燃、力学性能和耐老化性能，这是各原料协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种环保塑料管材，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚70-80份、联苯胺双磺酸3-6份、超支化磺化聚醚醚酮10-20份、环氧SBS树脂1-3份、环氧基增塑剂3-5份、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷2-4份、无机纤维10-20份、抗氧剂3-6份、五氧化二磷3-5份。
2.根据权利要求1所述的环保塑料管材，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的环保塑料管材，其特征在于，所述无机纤维为纳米硼纤维和玻璃纤维按质量比1:(3-5)混合而成。
4.根据权利要求3所述的环保塑料管材，其特征在于，所述纳米硼纤维的直径为300-500nm，长径比为(12-16):1。
5.根据权利要求3所述的环保塑料管材，其特征在于，所述玻璃纤维的长度为1-5mm，平均纤维直径为0.5-2.5μm。
6.根据权利要求1所述的环保塑料管材，其特征在于，所述环氧基增塑剂为环氧蓖麻油、环氧大豆油、环氧橡胶籽油中的至少一种；所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3-6万，苯乙烯质量含量为15-35％，环氧基的质量分数3-25％。
7.根据权利要求1所述的环保塑料管材，其特征在于，所述二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到有机溶剂中，在40-60℃下回流搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，用水洗3-6次，后旋蒸除去水，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物，4,4'-二羟基二苯甲酮，催化剂溶于高沸点溶剂中，得到反应混合物，然后向反应混合物中加入甲苯，在室温下搅拌15-25分钟，然后在120-140℃，惰性气体氛围下搅拌反应5-8小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，后在140-160℃下继续搅拌反应10-15小时，接着加入3-羟基苯腈，继续保温反应1-2小时，反应结束后冷却至室温，在去离子水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到二苯甲酮基苯并三唑基聚苯醚。
8.根据权利要求7所述的环保塑料管材，其特征在于，步骤D1中所述4,4'-二氯二苯甲醇、5-苯并三唑甲酸、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、有机溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.6):1:(10-15)；所述有机溶剂为丙酮、氯仿、甲醇中的任意一种。
9.根据权利要求7所述的环保塑料管材，其特征在于，步骤D2中所述中间产物、4,4'-二羟基二苯甲酮、催化剂、高沸点溶剂、甲苯、3-羟基苯腈的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(8-12):3:(0.05-0.1)；所述催化剂为碳酸钠、碳酸铯、氢氧化钠中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的环保塑料管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却真空定型即得环保塑料管材。
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