專利名稱：改性pp－r塑料專用料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過工程塑料改性的PP-R塑料專用料及其制備方法。
目前國(guó)內(nèi)外所用的PP-R是一種無毒、衛(wèi)生的新型高分子化學(xué)材料，其為PP-R三型，是繼PP-R二型之后的第三代產(chǎn)品，主要用先進(jìn)的氣相共聚法使乙烯和丙烯在分子鏈中隨機(jī)聚合而成，但由于其本身分子結(jié)構(gòu)的特性，使用溫度范圍較窄，當(dāng)溫度升高到玻璃化溫度Tg時(shí)，分子鏈間空隙體積開始膨脹，主鏈單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)勢(shì)壘突然降低，鏈段開始進(jìn)行位移運(yùn)動(dòng)，聚合物開始相態(tài)轉(zhuǎn)變，此時(shí)在壓力作用下，溫度只要提高幾度，形變值突然增大幾十倍，模量下降3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。若溫度繼續(xù)升高，高分子的熱運(yùn)動(dòng)能量和分子間的空隙體積均達(dá)到可以使鏈段比較自由地進(jìn)行相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)。此時(shí)PP-R塑料已處于高彈態(tài)，塑料制品如果有壓力或受到拉伸力作用時(shí)，鏈段就會(huì)進(jìn)行相對(duì)更大的位移運(yùn)動(dòng)，致使高分子鏈從卷曲的構(gòu)象變?yōu)樯煺沟臉?gòu)象。在宏觀上，形變大，模量少，時(shí)間一長(zhǎng)，就具有松馳特性，因此目前國(guó)內(nèi)外用PP-R塑料制成的塑料制品，最高使用溫度90-95℃，短時(shí)期使用為110℃，目前國(guó)家明文規(guī)定逐步取消鍍鋅管，最佳的替代產(chǎn)品為PP-R塑料管材，事實(shí)上沸水、鍋爐蒸氣、溫泉的溫度有時(shí)遠(yuǎn)大于95℃，長(zhǎng)期使用就不能滿足此要求。
本發(fā)明的目的旨在改進(jìn)上述已有技術(shù)的不足，而提供一種耐高溫、具有高強(qiáng)度、耐疲勞性和使用壽命長(zhǎng)的改性PP-R塑料專用料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改性PP-R塑料專用料的制備方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂50-75份、工程塑料10-30份、增容劑1-10份、潤(rùn)滑劑0.5-3份。
本發(fā)明改性的PP-R塑料專用料的優(yōu)選方案，按重量份，包括PP-R樹脂55-70份、工程塑料12-25份、增容劑3-8份、潤(rùn)滑劑0.5-2.5份。
本發(fā)明改性的PP-R塑料專用料的最佳方案，按重量份，包括PP-R樹脂67份、工程塑料15.5份、增容劑6.8份、潤(rùn)滑劑0.65份。
本發(fā)明所述的改性PP-R塑料專用料，所述的工程塑料為聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺-聚苯醚共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物、聚苯醚-聚酰胺共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合；所述的增容劑為乙烯-丙烯酸酯類共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯彈性體接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物EPDM(商品代號(hào))、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物、美國(guó)生產(chǎn)的商品代號(hào)C803、日本生產(chǎn)的商品代號(hào)HTNA01，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合；所述的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸單甘酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
本發(fā)明所述的改性PP-R塑料專用料，也可加入高熔點(diǎn)聚丙烯7-20份。
另外，本發(fā)明所述的改性PP-R塑料專用料，還可加入活性納米材料1-5份。
本發(fā)明所述的改性PP-R塑料專用料，可同時(shí)加入高熔點(diǎn)聚丙烯7-20份和活性納米材料1-5份。
本發(fā)明所述的改性PP-R塑料專用料，所述的活性納米材料為二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣。
本發(fā)明的改性PP-R塑料專用料，其制備方法依次包括下列步驟a，混料將各種粉狀原料配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌到60-100℃；b，冷卻將上述混料自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至20-40℃，備用；c，造粒將備好的料加入造粒機(jī)，經(jīng)擠出造粒；d，冷卻切粒冷切水溫為20-45℃；切粒后成為改性PP-R塑料專用料；其中造粒過程造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段180-195℃；壓縮段190-195℃；熔融段190-195℃；計(jì)量段190-198℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體190-210℃；口模190-255℃。
本發(fā)明的改性PP-R塑料專用料，是采用工程塑料對(duì)PP-R樹脂進(jìn)行改性，使之形成錯(cuò)綜復(fù)雜的分子構(gòu)象，通過分子鏈互相纏繞在一起，減少應(yīng)力集中，減少取向，縱橫平衡，從而使改性后的PP-R塑料的耐熱性、強(qiáng)度，耐疲勞性，使用壽命提高。
本發(fā)明的改性PP-R塑料專用料與已有技術(shù)相比，具有積極效果，采用塑料制品常規(guī)的測(cè)試工具和手段，測(cè)得用改性的PP-R塑料專用料制得的管材最高使用溫度為100-123.5℃，比目前的PP-R塑料最高使用溫度90-95℃高10-28.5℃；短期使用溫度125-131.8℃，比目前的PP-R塑料高15-21.8℃；其拉伸強(qiáng)度≥29MPa，比目前的PP-R塑料拉伸強(qiáng)度大3-6MPa；在0℃時(shí)，沖擊試驗(yàn)28J，高于目前的PP-R塑料15J；此外其邵氏硬度＞75，洛氏硬度＞65，彎曲模量＞885MPa，彎曲應(yīng)力＞33.5MPa，拉伸彈性模量＞818MPa。
為了更好地理解與實(shí)施，下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例1，將PP-R樹脂(RA130E)67Kg、聚甲醛15.5Kg、乙烯-丙烯酸酯類共聚物6.8Kg、聚乙烯蠟0.65Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為80℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至30℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段185℃；壓縮段190℃；熔融段192℃；計(jì)量段194℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體195℃；口模220℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為30℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例2，將PP-R樹脂(RA130E)50Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物10Kg、甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物1Kg、硬脂酸0.25Kg、聚乙烯蠟0.25Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為60℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至20℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段180℃；壓縮段190℃；熔融段190℃；計(jì)量段190℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體190℃；口模190℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為20℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例3，將PP-R樹脂(RA130E)75Kg、聚酰胺-聚苯醚共混物15Kg、聚酰胺15Kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物5Kg、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物5Kg、硬脂酸單甘酯1Kg、聚乙烯蠟1Kg、硬脂酸1Kg，配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為100℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至40℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段195℃；壓縮段195℃；熔融段195℃；計(jì)量段198℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體210℃；口模255℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為45℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例4，將PP-R樹脂(RA130E)70Kg、聚甲醛8Kg、聚碳酸酯8Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物9Kg、高熔點(diǎn)聚丙烯7Kg、二氧化硅1Kg、EPDM 3Kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物3Kg、乙烯-丙烯酸酯類共聚物3Kg、聚乙烯蠟1.0Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為75℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至25℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段192℃；壓縮段194℃；熔融段195℃；計(jì)量段195℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體205℃；口模245℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為40℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例5，將PP-R樹脂(RA130E)60Kg，聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物10Kg、聚酰胺10Kg、高熔點(diǎn)聚丙烯15Kg、馬來酸酐接枝烯烴共聚物5Kg、硬脂酸2.0Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為90℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至35℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段190℃；壓縮段192℃；熔融段193℃；計(jì)量段195℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體200℃；口模240℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為40℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例6，將PP-R樹脂(RA130E)55Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物4Kg、聚苯醚-聚酰胺共混物4KG、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚4Kg、二氧化硅3Kg、C803 3.0Kg、聚乙烯蠟1.5Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為70℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至28℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段182℃；壓縮段191℃；熔融段192℃；計(jì)量段192℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體195℃；口模200℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為35℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實(shí)施例7，將PP-R樹脂(RA130E)65Kg、聚酯18Kg、高熔點(diǎn)聚丙烯20Kg、二氧化鈦5Kg、HTNAO18Kg、硬脂酸單甘酯2.5Kg配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌至溫度為75℃時(shí)，自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至25℃，而后加入溫度已設(shè)定好的造粒機(jī)，造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段188℃；壓縮段192℃；熔融段194℃；計(jì)量段196℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體198℃；口模235℃，經(jīng)擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為30℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
本發(fā)明的改性PP-R塑料專用料，可用通用的塑料加工設(shè)備和工藝，經(jīng)擠出機(jī)制成塑料管，廣泛用于建筑物內(nèi)的冷熱水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、輸送或排放化學(xué)介質(zhì)等，另外還可以按常規(guī)工藝制成各種塑料容器。
權(quán)利要求
1.改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂50-75份、工程塑料10-30份、增容劑1-10份、潤(rùn)滑劑0.5-3份。
2.按權(quán)利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂55-70份、工程塑料12-25份、增容劑3-8份、潤(rùn)滑劑0.5-2.5份。
3.按權(quán)利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂67份、工程塑料15.5份、增容劑6.8份、潤(rùn)滑劑0.65份。
4.按權(quán)利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的工程塑料為聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺-聚苯醚共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物、聚苯醚-聚酰胺共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
5.按權(quán)利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的增容劑為乙烯-丙烯酸酯類共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯彈性體接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、EPDM、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物、C803、HTNA01，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
6.按權(quán)利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸單甘酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
7.按權(quán)利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入高熔點(diǎn)聚丙烯7-20份。
8.按權(quán)利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入活性納米材料1-5份。
9.按權(quán)利要求7所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入活性納米材料1-5份。
10.按權(quán)利要求8或9所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的納米材料為二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣。
11.權(quán)利要求1-10所述的任意一種改性PP-R塑料專用料，其制備方法依次包括下列步驟a，混料將各種粉狀原料配好后，加入高速攪拌機(jī)，攪拌到60-100℃；b，冷卻將上述混料自動(dòng)排入冷攪機(jī)中，冷卻至20-40)℃，備用；c，造粒將備好的料加入造粒機(jī)，經(jīng)擠出造粒；d，冷卻切粒冷切水溫為20-45℃；切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
12.按權(quán)利要求11所述的改性PP-R塑料專用料的制備方法，其特征在于所述的造粒過程造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為輸送段160-175℃；壓縮段170-185℃；熔融段180-195℃；計(jì)量段190-198℃；機(jī)頭溫度為機(jī)頭體190-200℃；口模190-255℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過工程塑料改性的PP—R塑料專用料及其制備方法,本發(fā)明的改性PP—R塑料專用料,按重量份,包括PP—R樹脂50—75份、工程塑料10—30份、增容劑1—10份、潤(rùn)滑劑0.5—3份,還可以加入高熔點(diǎn)聚丙烯7—20份、活性納米材料1—5份,其制備方法包括混料、冷卻、造粒、冷卻切料四個(gè)步驟,本發(fā)明的改性PP—R塑料專用料制成的塑料制品具有耐高溫、高強(qiáng)度、耐疲勞性和較長(zhǎng)的使用壽命。
文檔編號(hào)C08K3/00GK1304956SQ0012396
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月25日
發(fā)明者黃學(xué)倫, 于好興, 王永選, 王錫臣, 黃志誠(chéng), 張雙全 申請(qǐng)人:招遠(yuǎn)市海星塑料廠