本發(fā)明涉及塑料管材領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯(pp)作為一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性樹脂，具有原料來源豐富、力學(xué)性能好、密度小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。目前，在化工、建筑、電力、汽車和建材家具等產(chǎn)業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。
無規(guī)共聚聚丙烯(pp-r)是采用先進(jìn)的氣相共聚工藝，在氣相流化床反應(yīng)器中，將乙烯單體在聚丙烯的分子鏈中隨機(jī)、均勻地進(jìn)行聚合，這種無規(guī)分布改變了聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)，從而使pp-r獲得更加優(yōu)良的工藝性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也得到進(jìn)一步改善，由于pp-r管具有無毒衛(wèi)生、連接安裝方式簡(jiǎn)單可靠、廢料可回收等優(yōu)點(diǎn)，成為廣泛應(yīng)用的管材之一。
但是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯管材耐高溫性能差，而且脆性大，易磨損，成本高，大大影響了聚丙烯管材的廣泛使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材,其力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性好、耐摩擦和抗沖擊性能優(yōu)異。
同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材的制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯25-35份、富勒烯8-16份、耐熱劑5-12份、馬來酸酐接枝共聚物7-16份、稀土偶聯(lián)劑6-13份、多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑4-10份、樹枝狀聚合物6-17份、偶聯(lián)劑改性填料20-30份、抗氧劑1-5份。
優(yōu)選的，所述富勒烯為c60、c70中的至少一種。
優(yōu)選的，所述耐熱劑為粉狀聚酰亞胺，目數(shù)為800目。
優(yōu)選的，所述馬來酸酐接枝共聚物為馬來酸酐接枝sebs，接枝率為15%。
優(yōu)選的，所述多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑為二羧酸甘油酯、三軟脂酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述樹枝狀聚合物為端羥基樹枝狀聚酯、端羥基樹枝狀聚酰胺酯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑改性填料為偶聯(lián)劑改性碳酸鈣。
優(yōu)選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和輔助抗氧劑168按2:1復(fù)配。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
本發(fā)明的有益效果：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，加入了富勒烯，由于富勒烯具有很高的強(qiáng)度，從而提高了材料的力學(xué)強(qiáng)度和耐摩擦性。加入了粉狀聚酰亞胺作為耐熱劑，提高了材料的耐熱性。加入了多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑，能夠提高聚丙烯的聚合度，從而提高材料拉伸強(qiáng)度。加入了樹枝狀聚合物，其結(jié)構(gòu)末端的羥基能夠與聚丙烯結(jié)構(gòu)中雙鍵發(fā)生反應(yīng)，使材料形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高了材料的拉伸強(qiáng)度和韌性。本發(fā)明制得的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性好、耐摩擦和抗沖擊性能優(yōu)異，適用于建筑波紋管、自來水管等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯25份、c608份、粉狀聚酰亞胺5份、馬來酸酐接枝sebs7份、稀土偶聯(lián)劑6份、二羧酸甘油酯4份、端羥基樹枝狀聚酯6份、偶聯(lián)劑改性碳酸鈣20份、抗氧劑1份。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯35份、c7016份、粉狀聚酰亞胺12份、馬來酸酐接枝sebs16份、稀土偶聯(lián)劑13份、三軟脂酸甘油酯10份、端羥基樹枝狀聚酰胺酯17份、偶聯(lián)劑改性碳酸鈣30份、抗氧劑5份。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯30份、c6012份、粉狀聚酰亞胺8份、馬來酸酐接枝sebs12份、稀土偶聯(lián)劑10份、三硬脂酸甘油酯7份、端羥基樹枝狀聚酯11份、偶聯(lián)劑改性碳酸鈣25份、抗氧劑3份。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
實(shí)施例4
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯27份、c609份、粉狀聚酰亞胺6份、馬來酸酐接枝sebs8份、稀土偶聯(lián)劑7份、三硬脂酸甘油酯5份、端羥基樹枝狀聚酯8份、偶聯(lián)劑改性碳酸鈣22份、抗氧劑2份。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
實(shí)施例5
一種高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯33份、c7014份、粉狀聚酰亞胺10份、馬來酸酐接枝sebs14份、稀土偶聯(lián)劑11份、二羧酸甘油酯9份、端羥基樹枝狀聚酯15份、偶聯(lián)劑改性碳酸鈣20-30份、抗氧劑4份。
上述的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按上述重量百分比稱取各組分，將各組分均勻混合后從擠出機(jī)的主喂料口喂入，各組分在擠出機(jī)中經(jīng)過熔融、擠出，獲得管材；
（2）擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述熔融的溫度在200-250℃之間。
對(duì)比例1
與實(shí)施例1不同的是，加工過程不加c60，其它條件不變。
對(duì)比例2
與實(shí)施例1不同的是，加工過程不加粉狀聚酰亞胺，其它條件不變。
對(duì)比例3
與實(shí)施例1不同的是，加工過程不加稀土偶聯(lián)劑，其它條件不變。
對(duì)比例4
與實(shí)施例1不同的是，加工過程不加二羧酸甘油酯，其它條件不變。
對(duì)比例5
與實(shí)施例1不同的是，加工過程不加端羥基樹枝狀聚酯，其它條件不變。
對(duì)比例6
與實(shí)施例1不同的是，加工過程以未改性納米碳酸鈣替代偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣，其它條件不變。
性能測(cè)試
測(cè)試結(jié)果見表1所示：
表1
從表1中可以看出，對(duì)比實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-6，實(shí)施例1-5的拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率有明顯的提高，壓縮永久變形降低，耐熱和耐磨性能提高。從以上數(shù)據(jù)說明，本發(fā)明制備的高強(qiáng)度耐熱聚丙烯塑料管材，具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性好、耐摩擦和抗沖擊性能優(yōu)異。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。