一种用于增强ppr管尺寸稳定性的组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种增强PPR管尺寸稳定性的组合物，所述组合物包括以下原料组分及重量份：聚丙烯树脂100份、山梨醇类成核剂1~15份、晶须1~15份、增容剂2~10份、抗氧剂0.1~1份、乙醇50~100份。发明公开了一种用于增强PPR管尺寸稳定性的组合物，这种组合物不仅能够用于增强PPR管尺寸稳定性，且使用其制成的PPR管的各种性能优异。
【专利说明】一种用于増强PPR管尺寸稳定性的组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种组合物，具体涉及一种用于增强PPR管尺寸稳定性的组合物。
【背景技术】
[0002] PPR管又叫三型聚丙烯管，与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比，具有节 能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点，广 泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等 建筑业、市政、工业和农业领域。
[0003] 但是作为聚合物制品，其具有成型收缩率大，尺寸稳定性差的缺点。成型过程中的 冷却收缩主要受到聚合物结晶度的影响，结晶度越高，结晶越完全，制品的收缩率越大。降 低成型收缩率的现有技术方法：主要选用填充物进行填充，用量在0?40%。其主要原理： 通过引入填充物，阻碍聚合物的结晶，同时由于填充物的收缩率较低，利用其高填充量降低 制品的整体收缩率。但这种方法中填充剂的填充量较高，对聚合物本身的性能影响较大，会 进一步的降低聚合物的强度和耐受性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种组合物，用于克服现有技术中PPR管的收缩率高，添 加大量添加剂后综合性能下降的缺点。
[0005] 本发明的进一步目的是提供一种如上述所属组合物的制备方法。
[0006] 本发明的进一步目的是提供一种上述组合物在PPR管中的应用。
[0007] 为实现上述目的，本发明是采取以下的具体技术方案实现的：
[0008] 一种增强PPR管尺寸稳定性的组合物，所述组合物包括以下原料组分及重量份：
[0009] 聚丙烯树脂 100份 山梨醇类成核剂 1?15份 晶须 1?15份 增容剂 2?10份 抗氧剂 0.1?1份 乙醇 50?100份。
[0010] 优选地，所述山梨醇类成核剂为5?10份。
[0011] 优选地，所述晶须为4?8份。
[0012] 优选地，所述增容剂为5?10份。
[0013] 优选地，所述乙醇为50?80份。
[0014] 优选地，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯、前段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一 种或几种。优选地，聚丙烯树脂在230°C，2. 16kg条件下的熔融指数为0. 2?10. 0g/10min。
[0015] 优选地，所述山梨醇类成核剂为选自二苄叉山梨醇DBS、二（对-甲基苄叉）山梨 醇MDBS、（3, 4-二甲基二苄叉）山梨醇DMDBS和二（对-乙基二亚苄叉）山梨醇EDBS中的 一种或多种。
[0016] 优选地，所述晶须选自中镁盐晶须、锌盐晶须、钙盐晶须和β-SiC晶须的一种或 几种。
[0017] 优选地，所述增容剂选自EPDM、POE和聚乙烯蜡中的一种或几种。
[0018] 本发明中所述EPDM为三元乙丙橡胶；所述POE为聚乙烯辛烯共弹性体。
[0019] 优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂DLTP中的 一种或几种。
[0020] 本发明还公开了一种如上述所述组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0021] 1)按照各原料组分的重量份，先将乙醇与聚丙烯树脂混合，然后加入山梨醇类成 核剂、晶须、增容剂和抗氧剂混合；
[0022] 2)加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为180?210°C。
[0023] 本发明还公开了一种PPR管道料，所述PPR管道料包含0. 01?20wt%的如上述所 述组合物。
[0024] 优选地，所述PPR管道料包含1?8wt %的如上述所述组合物。
[0025] 一种PPR管道料，为将如上述所述PPR管道料混合再挤出造粒获得。其中挤出温 度为180?210°C，机头温度200°C?225°C;螺杆转速为200?300转/分；停留时间1? 2分钟；螺杆挤出机的真空度为0?30MPa。
[0026] 本发明中公开的增强PPR管尺寸稳定性的组合物的有益效果为：
[0027] 1)山梨醇类成核剂和晶须的加入会改变PP的结构状态，可防止大球晶的形成，导 致PP结晶度的下降，成型收缩率也相应减小。而且，晶须本身不收缩，它的加入从整体上降 低了改性PP的成型收缩率。
[0028] 2)本发明属于用于PPR管中的一种改性填料母粒，母粒的基体为聚丙烯树脂， 事先充分与成核剂相互混合分散，最后促进在成型加工中成核剂、晶须与管道料的相互作 用；
[0029] 3)增容剂有助于成核剂和晶须在聚乙烯树脂基体中的均匀分散，增强相互作用， 有利于产品的加工成型。
[0030] 综上，本发明公开了一种用于增强PPR管尺寸稳定性的组合物，这种组合物不仅 能够用于增强PPR管尺寸稳定性，且使用其制成的PPR管的各种性能优异。
[0031] 本发明中的组合物克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
【具体实施方式】
[0032] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例中所述组合物的各原料组分的重量份如下：
[0035] 聚丙烯树脂 100份 山梨醇类成核剂 5份 晶须 5份 增容剂 10份 抗氧剂 0.2份 乙醇 80份。
[0036] 其中，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯树脂，所述无规共聚聚丙烯树脂在 230°C，2. 16kg条件下的熔融指数为I. 0g/10min ;所述山梨醇类成核剂为二苄叉山梨醇 DBS，晶须为镁盐晶须；增溶剂为P0E，；所述抗氧剂为抗氧剂1010。
[0037] 本实施例还公开了一种如上述所述组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0038] 1)按照各原料组分的重量份，先将乙醇与聚丙烯树脂混合，然后加入山梨醇类成 核剂、晶须、增容剂和抗氧剂混合；
[0039] 2)加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为190?200°C。
[0040] 实施例2
[0041] 本实施例中所述组合物的各原料组分的重量份如下：
[0042] 聚丙烯树脂 100份 山梨醇类成核剂 5份 晶须 5份 增容剂 10份 抗氧剂 0.2份 乙醇 80份。
[0043] 其中，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯树脂，所述无规共聚聚丙烯树脂在 230°〇，2.161^的条件下的熔融指数为1.28/1〇 1^11;所述山梨醇类成核剂为（3,4-二甲基二 苄叉）山梨醇DMDBS，晶须为镁盐晶须；增溶剂为Ρ0Ε，；所述抗氧剂为抗氧剂1010。
[0044] 本实施例还公开了一种如上述所述组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0045] 1)按照各原料组分的重量份，先将乙醇与聚丙烯树脂混合，然后加入山梨醇类成 核剂、晶须、增容剂和抗氧剂混合；
[0046] 2)加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为190?200°C。
[0047] 实施例3
[0048] 本实施例中所述组合物的各原料组分的重量份如下：
[0049] 聚丙烯树脂 100份
[0050] 山梨醇类成核剂 5份 晶须 5份 增容剂 10份 抗氧剂 0.2份 乙醇 80份。
[0051] 其中，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯树脂，所述无规共聚聚丙烯树脂在 230°C，2. 16kg下的熔融指数为4.6g/10min ;所述山梨醇类成核剂为（3,4-二甲基二苄叉） 山梨醇DMDBS，晶须为锌盐晶须；增溶剂为EPDM ;所述抗氧剂为抗氧剂1010。
[0052] 本实施例还公开了一种如上述所述组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0053] 1)按照各原料组分的重量份，先将乙醇与聚丙烯树脂混合，然后加入山梨醇类成 核剂、晶须、增容剂和抗氧剂混合；
[0054] 2)加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为190?200°C。
[0055] 添加3wt%的上述实施例1?3中组合物到PPR中混合均勾，本发明实施例中所用 PPR为台塑5003，然后采用双螺杆挤出机挤出造粒。其中双螺杆挤出机的挤出温度为200? 230°C，其中机头温度为200?225°C，螺杆转速为270转/分；停留时间1分钟；真空度为 2. 5MPa〇
[0056] 本发明中采用热压成型，其利用平板硫化机热压成型，控制温度为230°C，压力为 15 MPa，磨具冲击成型，得到长方形样条，所述长方形样条的厚度为2mm，长度为80mm，宽度 为 10mnin
[0057] 对比例为无添加改性母料的将上述方法获得的长方形样条分别在0°C和_5°C下 放置24h后，测试低温抗冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度。具体如表1所示。
[0058] 对比例1为没有添加本发明中公开的组合物的纯PPR按照上述同样工艺挤出造粒 和热压成型获得同样规格的长方形样条。
[0059] 其中抗冲击强度的测试方法参照GB/T 1843 ;
[0060] 断裂伸长率的测试方法参照GB/T 1040 ;
[0061] 拉伸强度的测试方法参照GB/T 1040。
[0062] 成型收缩率的测定参照德国国家标准DIN16901的规定，以23°C ±0. 1°C时模具型 腔尺寸与成型放置24h后样条的尺寸。
[0063]
【权利要求】
1. 一种增强PPR管尺寸稳定性的组合物，其特征在于，所述组合物包括以下原料组分 及重量份：
2. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯、前段共 聚聚丙烯和均聚聚丙烯中的一种或几种。
3. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，聚丙烯树脂在230°C，2. 16kg条件下的熔融 指数为 0.2 ?10.0g/10min。
4. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述山梨醇类成核剂为选自二苄叉山梨醇、 二（对-甲基苄叉）山梨醇、（3, 4-二甲基二苄叉）山梨醇和二（对-乙基二亚苄叉）山 梨醇中的一种或多种。
5. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述晶须选自中镁盐晶须、锌盐晶须、钙盐 晶须和0 -SiC晶须的一种或几种。
6. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述增容剂选自EPDM、P0E和聚乙烯蜡中的 一种或几种。
7. 如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗 氧剂168或抗氧剂DLTP中的一种或几种。
8. 如权利要求1?7任一项所述组合物的制备方法，包括以下步骤： 1) 按照各原料组分的重量份，先将乙醇与聚丙烯树脂混合，然后加入山梨醇类成核剂、 晶须、增容剂和抗氧剂混合； 2) 加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为180?210°C。
9. 一种PPR管道料，其特征在于，所述PPR管道料包含0. 01?20wt %的如权利要求 1?7任一项所述组合物。
10. -种PPR管道，为将如权利要求9所述PPR管道料混合再挤出造粒获得。
【文档编号】C08K7/02GK104497422SQ201410697081
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】毕宏海, 储江顺, 程安顺, 毕宏江 申请人:上海邦中新材料有限公司