CN115560137A - 聚丙烯管材及其制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚丙烯管材及其制备方法、应用，涉及塑料管材生产技术领域。包括依次设置的第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层；耐热层的材料包括聚丙烯和改性玄武岩纤维；隔热层的材料包括聚丙烯和改性玻璃微珠。通过设置四层结构，第一聚丙烯层和第二聚丙烯层分别作为内层和外层材料，具有较好的光滑表面和较佳的输水能力，耐热层添加改性玄武岩纤维与聚丙烯复配，提高了管材的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。隔热层采用改性玻璃微珠与聚丙烯复配，降低了管材的传热系数，具有较佳的隔热效果。

Description

聚丙烯管材及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及塑料管材生产技术领域，具体而言，涉及一种聚丙烯管材及其制备方法、应用。
背景技术
家用水管或工业用水中常常需要长距离输水，因此对于水管的性能有较高的要求。其使用的水管需要具有较佳的力学性能，较长的使用寿命和输水稳定性，目前市面上的输水塑料管材主要有聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等，而聚丙烯管材具有重量轻、耐腐蚀、使用寿命长、安装方便、连接可靠等众多优点，是我国建设部重点推广的三大新型塑料管材的首推品种。
近几年来，随着聚丙烯管材的用量增长，其市场占有率迅速提高，特别是在冷、热水输送领域，聚丙烯管的用量极高，市场占有率达到50％，然而，聚丙烯管材的尺寸稳定性差，线膨胀系数高，管材受热后容易扭曲变形，造成使用不便。且目前市场上的塑料水管中，无论是何种材料，水管中运输的液体受温度变化明显。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯管材及其制备方法、应用，其具有显著的隔热效果、抗蠕变、尺寸稳定性好、强度高。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种聚丙烯管材，包括依次设置的第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层；耐热层的材料包括聚丙烯和改性玄武岩纤维；隔热层的材料包括聚丙烯和改性玻璃微珠。
通过设置四层结构，第一聚丙烯层和第二聚丙烯层分别作为内层和外层材料，具有较好的光滑表面和较佳的输水能力，耐热层添加改性玄武岩纤维与聚丙烯复配，提高了管材的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。隔热层采用改性玻璃微珠与聚丙烯复配，降低了管材的传热系数，具有较佳的隔热效果，当夏天需要输送冷水时，隔热层和耐热层可以隔绝外部热量；当需要远距离输送热水时，可以尽可能地减小热水在输送过程中的热量损失。
优选地，本发明提供的一种聚丙烯管材，由内到外依次设置有第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层。
在可选的实施方式中，耐热层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和改性玄武岩纤维25～40份。改性玄武岩纤维的加入可提高管材整体的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。
优选地，改性玄武岩纤维包括采用硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行改性。
优选地，玄武岩纤维与硅烷偶联剂的比例为90～110：0.1～0.5；更优选为100：0.3。
优选地，玄武岩纤维的长度为1～6mm，更优选为3.0～4.5mm。
优选地，玄武岩纤维的直径为6～15μm，更优选为9～12um。玄武岩纤维的直径过大，对管材的增强效果较差，直径过小，增加玄武岩纤维的加工难度。
通过控制玄武岩纤维的长度和直径在上述范围内，不仅可以避免隔热层表面的浮纤对其相邻的第一聚丙烯层和隔热层产生不利影响，同时提高了管材的抗蠕变性和耐温特性。
优选地，为了提高聚丙烯管材的生产加工性能，提高各原料的稳定性和混合均匀性，延长管材的使用寿命，耐热层的材料按重量份计还包括：相容剂3～6份、润滑剂0.5～1份、抗氧化剂0.5～1份。
在可选的实施方式中，隔热层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和改性玻璃微珠30～50份。通过加入改性玻璃微珠与聚丙烯复配，不仅降低了隔热层的传热系数，还能降低隔热层材料的重量，使得本发明提供的聚丙烯管材具有隔热、防止热量散失、轻质的效果。
优选地，改性玻璃微珠包括采用硅烷偶联剂对玻璃微珠进行改性。
优选地，玻璃微珠与硅烷偶联剂的比例为90～110：0.1～0.5，更优选为100：0.2。
优选地，玻璃微珠的直径为20-150μm，更优选为80-120μm。
优选地，玻璃微珠为中空结构，玻璃微珠的壁厚为其直径的8～12％。
优选地，为了提高聚丙烯管材的生产加工性能，提高各原料的稳定性和混合均匀性，延长管材的使用寿命，隔热层的材料按重量份计还包括：相容剂3～6份、润滑剂0.5～1份、抗氧化剂0.5～1份。
在可选的实施方式中，相容剂包括聚丙烯接枝马来酸酐(MAH)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、马来酸二丁酯(DBM)的任一种。
优选地，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝度为0.2-1.2％，更优选为0.5-0.8％。
优选地，润滑剂包括脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。
优选地，为了阻止聚丙烯的热氧化降解，抗氧化剂包括抗氧剂1010或抗氧剂168。
在可选的实施方式中，第一聚丙烯层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和高熔融指数聚丙烯15～25份。
优选地，第二聚丙烯层的材料按重量份计包括聚丙烯80～120份。
优选地，本发明的四层材料中选择的聚丙烯均为共聚聚丙烯，共聚聚丙烯包括嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的任一种。
优选地，在230℃，2.16kg的测试条件下，共聚聚丙烯的熔体流动速率0.1～1.0g/10min，优选为0.3～0.5g/10min。提高控制聚丙烯的分子量，选择分子量较高的共聚聚丙烯作为原料，并进一步控制共聚聚丙烯的流动性，以较高分子量较低流动性的聚丙烯材料制得强度较高的聚丙烯管材。
优选地，高熔融指数聚丙烯在230℃，2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为2.0～20g/10min，优选为5.0～10.0g/10min。高熔融指数聚丙烯可以提高聚丙烯管材中第一聚丙烯层的表面光滑性，进一步消除耐热层表面的浮纤对第一聚丙烯层的影响。
在可选的实施方式中，第一聚丙烯层的厚度为聚丙烯管材总厚度的15～20％，耐热层的厚度为聚丙烯管材总厚度的25～35％，隔热层的厚度为聚丙烯管材总厚度的25～35％，第二聚丙烯层的厚度为聚丙烯管材总厚度的15～20％。通过控制四层材料的厚度在上述范围内，制得的聚丙烯管材具有较佳的隔热耐热功效和较强的抗蠕变性。
第二方面，本发明提供了一种如前述任一实施方式提供的聚丙烯管材的制备方法，包括将第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层的材料分别混匀后，分别装入共挤出机的四个进料单元共挤出。
优选地，第一聚丙烯层的共挤出温度为200～220℃，耐热层的共挤出温度为205～225℃，隔热层的共挤出温度为205～225℃，第二聚丙烯层的共挤出温度为200～220℃。
优选地，第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层的材料分别混匀包括采用高速搅拌机分别搅拌混合，第一聚丙烯层的搅拌时间为1～3min，耐热层和隔热层的搅拌时间均为3～7min。
在可选的实施方式中，耐热层中改性玄武岩纤维的制备方法包括：将玄武岩纤维预处理后置于含有硅烷偶联剂的第一改性溶液中浸泡、烘干。
优选地，玄武岩纤维的预处理包括将玄武岩纤维置于KOH刻蚀液中刻蚀，再置于醋酸溶液中浸泡，经洗涤后烘干除水。
优选地，KOH刻蚀液为KOH与水的混合溶液，pH为10～14，刻蚀时间20～20h，醋酸溶液的浓度为8～12％。
优选地，烘干温度为100～150℃，时间为10～15h。
优选地，第一改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为1～3％，第一改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，乙醇和水的混合比例为80～90：10～20。
优选地，玄武岩纤维的改性温度为50～70℃，改性时间6～10h。
优选地，玄武岩纤维改性后的烘干温度为100～150℃，时间为2～6h。
改性后的玄武岩纤维表面化学接枝了小分子碳链，与聚丙烯有很好的相容性，在熔融共混时可提高共混效果。
在可选的实施方式中，隔热层中改性玻璃微珠的制备方法包括：将玻璃微珠预处理后置于含有硅烷偶联剂的第二改性溶液中浸泡烘干。
优选地，玻璃微珠的预处理包括将玻璃微珠置于HCl刻蚀液中刻蚀，再置于碳酸钠溶液中浸泡，经洗涤后烘干除水。
优选地，HCl刻蚀液为HCl与水的混合溶液，pH为0.5～2，刻蚀时间10～15h，碳酸钠溶液的浓度为8～12％。
优选地，烘干温度为100～150℃，时间为10～15h。
优选地，第二改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为1～3％，第二改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，乙醇和水的混合比例为80～90：10～20。
优选地，玻璃微珠的改性温度为50～70℃，改性时间6～10h。
优选地，玻璃微珠改性后的烘干温度为100～150℃，时间为2～6h。
改性后的玻璃微珠表面化学接枝了小分子碳链，与聚丙烯有很好的相容性，在熔融共混时可提高共混效果。
在可选的实施方式中，将第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层四层材料共挤出后采用成型模具形成管材，经定型、冷却、牵引和切割后制得聚丙烯管材。上述提到的成型、定型、冷却、牵引和切割工艺可以采用常规的聚丙烯管材制备工艺。
第三方面，本发明提供了一种如前述任一实施方式提供的聚丙烯管材，或如前述任一项实施方式提供的制备方法制得的聚丙烯管材在给水、排水领域的应用。
本发明实施例的有益效果是：
一种聚丙烯管材及其制备方法、应用，通过设置四层结构，第一聚丙烯层和第二聚丙烯层分别作为内层和外层材料，具有较好的光滑表面和较佳的输水能力，耐热层添加改性玄武岩纤维与聚丙烯复配，提高了管材的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。隔热层采用改性玻璃微珠与聚丙烯复配，降低了管材的传热系数，具有较佳的隔热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的聚丙烯管材的结构示意图。
图标:100-聚丙烯管材；110-第一聚丙烯层；120-耐热层；130-隔热层；140-第二聚丙烯层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参照图1，本实施例提供一种聚丙烯管材100，包括由内到外依次设置的第一聚丙烯层110、耐热层120、隔热层130和第二聚丙烯层140。其中，第一聚丙烯层110、耐热层120、隔热层130和第二聚丙烯层140的厚度之比为2：3：3：2。
实施例2
本实施例提供了一种如实施例1结构的聚丙烯管材的制备方法，包括分别将第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层的材料混合均匀后置于共挤出设备中共挤出，共挤出之前的混合步骤如下：
S100、第一聚丙烯层
按重量份称取100份聚丙烯和15份高熔融指数聚丙烯，置于高速搅拌机中搅拌2min，搅拌均匀后加入同向双螺杆挤出机中，设置挤出温度为210℃，待挤出。
其中，高熔融指数聚丙烯在230℃，2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为12.0g/10min。
S200、耐热层
按重量份称取100份聚丙烯、30份改性玄武岩纤维、4份聚丙烯接枝马来酸酐、0.8份聚乙烯蜡和0.8份抗氧化剂1010，置于高速搅拌机中搅拌5min，搅拌均匀后加入同向双螺杆挤出机中，设置挤出温度为215℃，待挤出。
S210、制备改性玄武岩纤维
将玄武岩纤维预处理后置于含有硅烷偶联剂的第一改性溶液中浸泡、烘干。
玄武岩纤维的预处理包括：将玄武岩纤维置于KOH刻蚀液中刻蚀，再置于醋酸溶液中浸泡中和，采用去离子水洗至玄武岩纤维呈中性，120℃下烘干12h，除去水分。
其中，玄武岩纤维的长度为3mm，直径为13μm，KOH刻蚀液为KOH与水的混合溶液，pH为12，刻蚀时间24h，醋酸溶液的浓度为10％。
将上述刻蚀干燥后的玄武岩纤维置于含有硅烷偶联剂的第一改性溶液中浸泡。其中，玄武岩纤维的添加量为200g/L，第一改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为2％，第一改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，乙醇和水的混合比例为85：15。改性温度为60℃，改性时间6h。改性结束后，置于120℃下烘干4h，除去水分，制得改性玄武岩纤维。
S300、隔热层
按重量份称取100份聚丙烯、35份改性玻璃微珠、4份聚丙烯接枝马来酸酐、0.8份聚乙烯蜡和0.8份抗氧化剂1010，置于高速搅拌机中搅拌5min，搅拌均匀后加入同向双螺杆挤出机中，设置挤出温度为215℃，待挤出。
S310、制备改性玻璃微珠
将玻璃微珠预处理后置于含有硅烷偶联剂的第二改性溶液中浸泡、烘干。
玻璃微珠的预处理包括：将玻璃微珠置于HCl刻蚀液中刻蚀，再置于碳酸钠溶液中浸泡中和，采用去离子水洗至玻璃微珠呈中性，120℃下烘干12h，除去水分。
其中，玻璃微珠为中空结构，直径为80μm，壁厚为其直径的8～12％。HCl刻蚀液为HCl与水的混合溶液，pH为1，刻蚀时间12h，碳酸钠溶液的浓度为10％。
将上述刻蚀干燥后的玻璃微珠置于含有硅烷偶联剂的第二改性溶液中浸泡。其中，玻璃微珠的添加量为200g/L，第二改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为2％，第二改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，乙醇和水的混合比例为85：15。改性温度为60℃，改性时间8h。改性结束后，置于120℃下烘干4h，除去水分，制得改性玻璃微珠。
S400、第二聚丙烯层
按重量份称取100份聚丙烯，加入单螺杆挤出机中，设置挤出温度为210℃，待挤出。
本实施例采用挤出机联用共挤的方式，将上述四层材料都装入共挤出设备后，开始共挤，将挤出的材料置于成型模具成型，经定型、冷却、牵引和切割后制得聚丙烯管材。
本实施例中使用的聚丙烯为无规共聚聚丙烯(PP-R)，在230℃，2.16kg的测试条件下，共聚聚丙烯的熔体流动速率0.4g/10min。
本实施例使用的聚丙烯接枝马来酸酐的接枝度为0.8％。
实施例3
本实施例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玄武岩纤维的添加量为25份。
实施例4
本实施例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玄武岩纤维的添加量为40份。
实施例5
本实施例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玻璃微珠的添加量为30份。
实施例6
本实施例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玻璃微珠的添加量为50份。
对比例1
本对比例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玄武岩纤维添加量为15份。
对比例2
本对比例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玻璃微珠添加量为15份。
对比例3
本对比例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玄武岩纤维添加量为55份。
对比例4
本对比例提供了一种聚丙烯管材，其结构与实施例1相同，制备方法与实施例2相似，区别仅在于：改性玻璃微珠添加量为55份。
将实施例2～6和对比例1～4制得的聚丙烯管材进行力学性能检测，检测方法如下：
弯曲强度测试采用GB/T 9341方法检测；悬臂梁缺口冲击强度采用GB/T 1843方法检测；落锤冲击：取10段相同大小的聚丙烯管材，采用重1.5kg的落锤在1.0m高度下冲击聚丙烯管材，计算破损数量；纵向回缩率：采用GB/T 6671方法检测；线膨胀系数采用GB/T1036方法检测；导热系数采用GB/T 5990方法检测，上述性能得到如表1所示结果。
表1聚丙烯管材的力学性能
Figure BDA0003855195600000111
Figure BDA0003855195600000121
通过上述数据可知，本发明设计四层管道结构制得的聚丙烯管材，抗压能力强，蠕变量小，尺寸稳定性高，落锤冲击TIR<10％，提高了聚丙烯管材的力学性能。同时通过隔热层和耐热层中分别添加的改性玻璃微珠和改性玄武岩纤维制得的聚丙烯管材，线膨胀系数显著降低，隔热效果显著提升，热尺寸稳定性增强，该聚丙烯管材的使用寿命延长，实用价值高。
本发明实施例提供的一种聚丙烯管材及其制备方法、应用，其至少具有以下优点：
通过设置四层结构，第一聚丙烯层和第二聚丙烯层分别作为内层和外层材料，具有较好的光滑表面和较佳的输水能力，耐热层添加改性玄武岩纤维与聚丙烯复配，提高了管材的耐温性能，减小管材随温度变化发生蠕变变形。隔热层采用改性玻璃微珠与聚丙烯复配，降低了管材的传热系数，具有较佳的隔热效果，当夏天需要输送冷水时，隔热层和耐热层可以隔绝外部热量；当需要远距离输送热水时，可以尽可能地减小热水在输送过程中的热量损失。
通过加入改性玄武岩纤维与将那些复配，使得聚丙烯管材具有抗拉强度大，耐热性好，阻燃，耐酸碱，线膨胀系数低等优点，有利于降低管材受热时的扭曲变形。
通过加入改性玻璃微珠与聚丙烯复配，玻璃微珠内含气体为中空结构，不仅降低了隔热层的传热系数，还能降低隔热层材料的重量，可制备出保温且力学性能较好的管材，使得本发明提供的聚丙烯管材具有隔热、防止热量散失、轻质的效果。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯管材，其特征在于，包括依次设置的第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层；所述耐热层的材料包括聚丙烯和改性玄武岩纤维；所述隔热层的材料包括聚丙烯和改性玻璃微珠。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯管材，其特征在于，所述耐热层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和改性玄武岩纤维25～40份；
优选地，所述改性玄武岩纤维包括采用硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行改性；
优选地，所述玄武岩纤维与硅烷偶联剂的比例为90～110：0.1～0.5；
优选地，所述玄武岩纤维的长度为1～6mm，更优选为3.0～4.5mm；
优选地，所述玄武岩纤维的直径为6～15μm，更优选为9～12um；
优选地，所述耐热层的材料按重量份计还包括：相容剂3～6份、润滑剂0.5～1份、抗氧化剂0.5～1份。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯管材，其特征在于，所述隔热层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和改性玻璃微珠30～50份；
优选地，所述改性玻璃微珠包括采用硅烷偶联剂对玻璃微珠进行改性；
优选地，所述玻璃微珠与硅烷偶联剂的比例为90～110：0.1～0.5；
优选地，所述玻璃微珠的直径为20-150μm，更优选为80-120μm；
优选地，所述玻璃微珠为中空结构，所述玻璃微珠的壁厚为其直径的8～12％；
优选地，所述隔热层的材料按重量份计还包括：相容剂3～6份、润滑剂0.5～1份、抗氧化剂0.5～1份。
4.根据权利要求2或3所述的聚丙烯管材，其特征在于，所述相容剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸二丁酯的任一种；
优选地，所述聚丙烯接枝马来酸酐的接枝度为0.2-1.2％，更优选为0.5-0.8％；
优选地，所述润滑剂包括脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种；
优选地，所述抗氧化剂包括抗氧剂1010或抗氧剂168。
5.根据权利要求2或3所述的聚丙烯管材，其特征在于，所述第一聚丙烯层的材料按重量份计包括：聚丙烯80～120份和高熔融指数聚丙烯15～25份；
优选地，所述第二聚丙烯层的材料按重量份计包括聚丙烯80～120份；
优选地，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯包括嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的任一种；
优选地，在230℃，2.16kg的测试条件下，共聚聚丙烯的熔体流动速率0.1～1.0g/10min，优选为0.3～0.5g/10min；
优选地，所述高熔融指数聚丙烯在230℃，2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为2.0～20g/10min，优选为5.0～10.0g/10min。
6.根据权利要求2或3所述的聚丙烯管材，其特征在于，所述第一聚丙烯层的厚度为所述聚丙烯管材总厚度的15～20％，所述耐热层的厚度为所述聚丙烯管材总厚度的25～35％，所述隔热层的厚度为所述聚丙烯管材总厚度的25～35％，所述第二聚丙烯层的厚度为所述聚丙烯管材总厚度的15～20％。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的聚丙烯管材的制备方法，其特征在于，包括将第一聚丙烯层、耐热层、隔热层和第二聚丙烯层的材料分别混匀后，分别装入共挤出机的四个进料单元共挤出；
优选地，所述第一聚丙烯层的共挤出温度为200～220℃，所述耐热层的共挤出温度为205～225℃，所述隔热层的共挤出温度为205～225℃，所述第二聚丙烯层的共挤出温度为200～220℃。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述耐热层中改性玄武岩纤维的制备方法包括：将玄武岩纤维预处理后置于含有硅烷偶联剂的第一改性溶液中浸泡、烘干；
优选地，所述玄武岩纤维的预处理包括将玄武岩纤维置于KOH刻蚀液中刻蚀，再置于醋酸溶液中浸泡，经洗涤后烘干除水；
优选地，所述KOH刻蚀液为KOH与水的混合溶液，pH为10～14，刻蚀时间20～20h，所述醋酸溶液的浓度为8～12％；
优选地，所述烘干温度为100～150℃，时间为10～15h；
优选地，所述第一改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为1～3％，所述第一改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，所述乙醇和水的混合比例为80～90：10～20；
优选地，所述玄武岩纤维的改性温度为50～70℃，改性时间6～10h；
优选地，所述玄武岩纤维改性后的烘干温度为100～150℃，时间为2～6h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述隔热层中改性玻璃微珠的制备方法包括：将玻璃微珠预处理后置于含有硅烷偶联剂的第二改性溶液中浸泡烘干；
优选地，所述玻璃微珠的预处理包括将玻璃微珠置于HCl刻蚀液中刻蚀，再置于碳酸钠溶液中浸泡，经洗涤后烘干除水；
优选地，所述HCl刻蚀液为HCl与水的混合溶液，pH为0.5～2，刻蚀时间10～15h，所述碳酸钠溶液的浓度为8～12％；
优选地，所述烘干温度为100～150℃，时间为10～15h；
优选地，所述第二改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为1～3％，所述第二改性溶液中的溶剂为乙醇和水的混合物，所述乙醇和水的混合比例为80～90：10～20；
优选地，所述玻璃微珠的改性温度为50～70℃，改性时间6～10h；
优选地，所述玻璃微珠改性后的烘干温度为100～150℃，时间为2～6h。
10.一种如权利要求1～6任一项所述的聚丙烯管材或如权利要求7～9任一项所述的制备方法制得的聚丙烯管材在给水、排水领域的应用。
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