专利名称：一种高耐候的ppr管材及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑新型塑料管材技术领域，具体涉及一种高耐候的Pra管材。
背景技术：
PPR管道是20世纪90年代初发展起来的一种新一代节能环保型建筑新型塑料管材，随着其竞争优势的逐步凸显，已被市场高度认可，幷得到了大面积的普遍使用，但由于受Pra分子链上存在大量不稳定的叔碳原子，在有氧的情况下，只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基。叔碳自由基非常活跃，它能造成分子链的各种反应的发生，包括链增长、链降解、从而造成PP原有性能的丧失，造成管材变色、粉化、龟裂及力学性能破坏，严重影响管材的使用寿命；同时管材在加工过程中普遍采用色母或者色粉对透明料进行着色加工，色母及色粉的质量也是影响管材耐候性的主要因素。因此如何提高PI3R管道的耐老化性，延长管材的使用寿命，满足建筑行业对PI3R管材的使用要求就显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高耐候的PI3R管材及其制备方法，通过加入复合助剂以及管材着色母粒配方优化量大方面进行改性，幷应用于管材。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述Pra管材的主要组分及重量份数如下
PPR 100 份色母粒4份复合助剂1. 3份
所述的复合助剂包括重量配比为8 2 2 1为抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和金属离子钝化剂，所述的PI3R为聚丙烯。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述色母粒由载体、分散剂、颜料组成，所述载体为十八烷基乙烯醚和马来酸酐的交替共聚物；所述分散剂为聚乙烯蜡、扩散粉、扩散油或表面处理剂中的一种或两种以上混合物，所述的颜料为酞菁绿、有机黄、炭黑、 钛白粉中的一种或两种以上任意比的混合物。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基)苯按质量比为3 3 2的混合物。所述的一种高耐候的PI3R管材，其特征在于所述紫外吸收剂为2- (2’-羟基-3’， 5’ - 二叔苯基)-5-氯化苯并三唑。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述光稳定剂为聚{ [6-[(1, 1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-双[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑 [(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}与聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-ι-哌啶乙醇)酯的复合物。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述金属离子钝化剂双亚水杨基二胺。所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述表面处理剂为硅烷偶联剂。 toon] 所述的一种高耐候的Pra管材的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤
ι)将Pra原料及各复合原料加入高速搅拌机中，搅拌均勻取出，再将搅拌均勻的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得管材助剂母粒；
2)在高速搅拌机中加入制备色母料的载体、分散剂及已经搅拌混合均勻的颜料，搅拌均勻后取出放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得管材着色母粒；
3)将步骤ι)制备的管材助剂母粒、步骤2)制备的管材着色母粒及Pra用单螺杆管材挤出机进行挤管成型，所述的单螺杆管材挤出机套筒温度为20-80°C，机筒温度为 180-200°c，模头温度为200-220°C，螺杆转速为80_95rpm，扭矩为45-60%，熔体温度为 180-200°C，熔体压力为 135-170bar，所用的真空度为 0. 010-0. 025bar/Mpao通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下
1)本发明中的管材着色母粒使用十八烷基乙烯醚和马来酸酐的交替共聚物作色载体， 该色载体中的马来酸酐基有很强的吸附力，使颜料在热、光作用下难以迁移，同时该色载体中的十八烷基侧长链在色载体与聚丙烯之间起润滑作用，使色载体充分分散在基质中，提高产品的分散性，且由于高分子色载体对颜料的包裹作用，使颜料的抗光、抗氧、抗自由基的能力得以提高，使管材的保色性能更好，从而起到提高管材寿命；
2)本发明在管材着色加工过程中添加扩散油及硅烷偶联剂对颜料表面润湿，同时通过高混机高速搅拌对颜料进行表面处理，使颜料达到一定的分散级别，在管材中除着色功能外还能起到成核剂的作用，所生产的管材不但提高了耐候性，同时管材的力学性能也得到了提尚。3)本发明生产的管材内外壁光滑平整，无缺陷，产品符合国家标准中的相关要求， 与普通配方生产的管材相比，管材的力学性能及耐老化性能等得到了显著的改善，管材氧化诱导时间延长、管材冲击强度的提高、管材液压强度和管材耐老化性能均有所提高。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的描述
实施例1 将300克抗氧剂1010、300克抗氧剂168、200克抗氧剂330、200克紫外吸收剂2-( 2，-羟基-3，，5，- 二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、200克光稳定剂聚{ [6- [ (1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-双[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}与聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的复合物、100克金属离子钝化剂双亚水杨基二胺、2千克PPR (燕山石化PPR粉料C4420)加入到高速搅拌机中，于低速搅拌5分钟，高速搅拌10分钟后，取出，双螺杆造粒，制得管材助剂母粒；
将颜料酞菁绿、有机黄、炭黑和钛白粉按比例在打粉机中搅拌5分钟，取出，然后加入500克扩散粉、1500克PE蜡、500克表面处理剂、37千克十八烷基乙烯醚和马来酸酐的交替共聚物，加入高速搅拌机中，低速搅拌3分钟，高速搅拌2分钟，取出后双螺杆造粒，制得管材色母粒；
取上述得到的3. 3千克助剂母粒、4千克色母粒、100千克PI3R管材专用料(如燕山石化 4220等)进行搅拌，用单螺杆管材挤出机与220°C左右进行挤管成型。上述实施例中，分散剂为聚乙烯蜡、扩散粉、扩散油或表面处理剂中的一种或两种以上混合物代替扩散粉、PE蜡和克表面处理剂，所述的颜料为酞菁绿、有机黄、炭黑、钛白粉中的一种或两种以上任意比的混合物代替酞菁绿、有机黄、炭黑和钛白粉混合物，均能取得相同的实验效果。本发明配方生产的管材内外壁光滑平整，无缺陷，产品符合国家标准中的相关要求，与普通配方生产的管材相比，该发明配方生产的管材的力学性能及耐老化性能等得到了显著的改善。(1) 管材的氧化诱导时间的提高
权利要求
1. 一种高耐候的PI3R管材，其特征在于所述Pra管材的主要组分及重量份数如下PPR :100 份色母粒4份复合助剂1. 3份所述的复合助剂包括重量配比为8 2 2 1为抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和金属离子钝化剂。
2.根据权利要求1所述的一种高耐候的PI3R管材，其特征在于所述色母粒由载体、分散剂、颜料组成，所述载体为十八烷基乙烯醚和马来酸酐的交替共聚物；所述分散剂为聚乙烯蜡、扩散粉、扩散油或表面处理剂中的一种或两种以上混合物，所述的颜料为酞菁绿、有机黄、炭黑、钛白粉中的一种或两种以上任意比的混合物。
3.根据权利要求ι所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述抗氧剂为四[甲基-β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基_4_羟基苄基)苯按质量比为3 3 2的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高耐候的PI3R管材，其特征在于所述紫外吸收剂为 2- (2，-羟基-3，，5，- 二叔苯基)-5-氯化苯并三唑。
5.根据权利要求ι所述的一种高耐候的Pra管材，其特征在于所述光稳定剂为聚 {[6-[(1，1,3, 3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-双[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}与聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的复合物。
6.根据权利要求1所述的一种高耐候的PPR管材，其特征在于所述金属离子钝化剂双亚水杨基二胺。
7.根据权利要求2所述的一种高耐候的PPR管材，其特征在于所述表面处理剂为硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的一种高耐候的PPR管材的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤ι)将pra原料及各复合原料加入高速搅拌机中，搅拌均勻取出，再将搅拌均勻的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得管材助剂母粒；2)在高速搅拌机中加入制备色母料的载体、分散剂及已经搅拌混合均勻的颜料，搅拌均勻后取出放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得管材着色母粒；3)将步骤1)制备的管材助剂母粒、步骤2)制备的管材着色母粒及Pra用单螺杆管材挤出机进行挤管成型，所述的单螺杆管材挤出机套筒温度为20-80°C，机筒温度为 180-200 °C，模头温度为200-220°C，螺杆转速为80_95rpm，扭矩为45_60%，熔体温度为 180-200°C，熔体压力为 135-170bar，所用的真空度为 0. 010-0. 025bar/Mpao
全文摘要
一种高耐候的PPR管材及其制备方法，属于建筑新型塑料管材技术领域。它包括如下重量份数的组分PPR100份、色母粒4份、复合助剂1.3份，所述的复合助剂包括重量配比为8∶2∶2∶1为抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和金属离子钝化剂。本发明通过十八烷基乙烯醚和马来酸酐的交替共聚物作色载体，添加扩散油及硅烷偶联剂对颜料表面润湿，得到的管材内外壁光滑平整，无缺陷，产品符合国家标准中的相关要求，与普通配方生产的管材相比，管材的力学性能及耐老化性能等得到了显著的改善，管材氧化诱导时间延长、管材冲击强度的提高、管材液压强度和管材耐老化性能均有所提高。
文档编号C08L23/12GK102286173SQ20111019767
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者张伟娇, 高莉, 黄宝元 申请人:浙江伟星新型建材股份有限公司