CN113150354A - 一种耐低温高性能pp-r管材的微波处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温高性能PP‑R管材的微波处理方法，包括如下步骤：1、按照配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机挤出成型，得到原始PP‑R管材；2、使原始PP‑R管材进入密闭通道，密闭通道中设有若干个微波发生器，微波发生器的微波频率范围为300‑1000GHz，原始PP‑R管材在密闭通道中停留的时间为5秒～5分钟；3、将经微波处理的PP‑R管材进行冷却，得到耐低温高性能PP‑R管材。该方法简单，操作方便，在不影响管材强度的同时，能够有效快速的解决PP‑R管材的耐热、低温脆性等问题。

Description

一种耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法
技术领域
本发明涉及管材加工领域，具体涉及一种耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法。
背景技术
近年来PP-R管材因其绿色环保而迅猛发展，不仅质量轻、易安装，而且性价比高，被广泛应用在化工、建筑、医药等各个领域。但PP-R管材具有低温脆性缺陷，其在低温下受冲击易破裂，同时其耐热性能与铸铁管、镀锌钢管、水泥管相比也存在非常大的差距。
PP-R原料进行高速挤出、定径、骤冷加工成管材，分子链段排布不均，无法充分结晶，是导致管材性能下降的主要原因。通过对PP-R原料进行耐热、抗冲击改性，可以扩大PP-R管材的使用范围，但长期使用的强度要求又无法保证。如何在提升PP-R管材的抗冲击性能和耐热性能的同时，又能很好的保持其强度成为当前亟待解决的热点问题。目前最普遍的就是管材下线后再进行退火处理，不仅浪费人工和电费，而且操作繁琐，给生产带来了极大的不便，很难达到预期的效果。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，该方法简单，操作方便，在不影响管材强度的同时，能够有效快速的解决PP-R管材的耐热、低温脆性等问题。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，包括如下步骤：
1、按照配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机挤出成型，得到原始PP-R管材；
2、使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道中设有若干个微波发生器，微波发生器的微波频率范围为300-1000GHz，原始PP-R管材在密闭通道中停留的时间为5秒～5分钟；
3、将经微波处理的PP-R管材进行冷却，得到耐低温高性能PP-R管材。
进一步，所述的单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为175-185℃，第二段挤出温度为185-195℃，第三段挤出温度为195-200℃，口模温度为200-210℃，螺杆的转速为80-100r/min。
进一步，当微波发生器有两个以上时，不同的微波发生器其微波频率相同或不相同。
进一步，所述的原始PP-R管材在密闭通道中停留的时间为0.5-1.5min，微波频率为500-1000GHz。
与现有技术相比，本发明的有益效果和优点在于：
1、本发明采用微波对管材进行处理，处理均匀，速度快，而且微波便于控制，清洁卫生，无污染。
2、本发明采用微波对挤出形成的PP-R管材进行处理，使得管材分子链段自由运动，促使分子结晶充分，不仅解决了PP-R管材的耐热、低温脆性等问题，而且强度不受影响，还能节约人工成本和电费成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道内腔的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为1000GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为5min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
在实际生产过程中，可根据实际情况调整密闭通道的长度，按照比例增加微波发生器的个数，以及改变原始PP-R管材通过密闭通道时的速率。
实施例2
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为1000GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为2min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
实施例3
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为1000GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为1min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
实施例4
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为750GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为1min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
实施例5
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为500GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为1min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
实施例6
1、按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得原始PP-R管材；
2、接着使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道呈方形，密闭通道的高度为0.2m，长度为0.5m，宽度为0.5m，密闭通道中设有1个微波发生器，微波频率为400GHz，PP-R管材在密闭通道中微波处理的时间为1min，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到所述的耐低温高性能PP-R管材。
对比例1
按照制备PP-R管材的配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机，设置单螺杆挤出机的参数如下：第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min，挤出后冷却定型，获得PP-R管材。
按照国标检测实施例1-6制备的耐低温高性能PP-R管材和对比例制备的PPR管材的切口冲击强度、拉伸强度、维卡软化点、熔融指数和形变情况，其中，缺口冲击强度参照GB/T1043.1-2008，拉伸强度参照GB/T1040.1-2006，维卡软化点参照GB/T1633-2000，熔融指数参照GB/T3682-2000，形变情况参照对比例1的PPR管材，检测结果如下表所示：
Figure BDA0003058405740000041
Figure BDA0003058405740000051
从上表可以看到，经过微波处理之后，PP-R管材的切口冲击强度和拉伸强度大幅度提高，微卡软化点和熔融指数基本上维持不变，而且管材无形变，由此表明，PP-R管材经过微波处理之后，其低温脆性和强度得到很大的改善，其他性能基本不变，而且微波处理方法简单，操作方便，适合大规模使用。

Claims (4)

1.一种耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，其特征在于包括如下步骤：
1.1、按照配方称取原料，混合均匀后加入单螺杆挤出机挤出成型，得到原始PP-R管材；
1.2、使原始PP-R管材进入密闭通道，密闭通道中设有若干个微波发生器，微波发生器的微波频率范围为300-1000GHz，原始PP-R管材在密闭通道中停留的时间为5秒～5分钟；
1.3、将经微波处理的PP-R管材进行冷却，得到耐低温高性能PP-R管材。
2.根据权利要求1所述的耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，其特征在于：所述的单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为175-185℃，第二段挤出温度为185-195℃，第三段挤出温度为195-200℃，口模温度为200-210℃，螺杆的转速为80-100r/min。
3.根据权利要求1所述的耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，其特征在于：当微波发生器有两个以上时，不同的微波发生器其微波频率相同或不相同。
4.根据权利要求1所述的耐低温高性能PP-R管材的微波处理方法，其特征在于：所述的原始PP-R管材在密闭通道中停留的时间为0.5-1.5min，微波频率为500-1000GHz。
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