本发明涉及一种高相容性聚丙烯基静音管材材料的制备方法，属于管材材料
技术领域：
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背景技术：
：近年来随着我国人民生活水平的不断提高，广大居民对居室环境质量的要求越来越高，建筑排水管道的噪声问题越来越多的引起人们的关注。为了减少噪音的影响，一些厂家陆续开发了pvc—u芯层发泡管、pvc实壁螺旋管等塑料管材。但这些管材仅降低2-3分贝噪声，仍高于铸铁管。无法从根本上满足塑料排水管的噪声应小于铸铁管的要求。聚丙烯具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较高的使用温度和相对较低的价格，因而近年来得到人们的广泛关注，在管材、管件领域内应用比较广泛，现在市场上主要产品有超级静音排水管系列、冷热水用聚丙烯管系列、铝塑复合压力管系列、pvc—u给排水管系列、pvc—c高压电力电缆套管系列，被广泛应用于建筑、水利、电力、电讯、农业排灌、城市给水排水、化学原料输送、污水处理等领域，是国家大力推广的新一代化学建材产品。但是塑料管材在建筑中作为排水管的最大缺点是噪声大，为此管材生产商相继开发了芯层发泡管、螺旋消音管等管材用于解决这个难题，由于塑料管材在我国发展历史较短，人们知之甚少，且一旦认可即认为其无所不能，所以开发出来的产品效果并不理想，降噪问题还是没有从根本上得到解决。国外对降噪材料的研究较早，lee、dong等研究了滑石粉/pp复合材料的降噪性能，研究表明：滑石粉/pp复合材料具有很好的耐热性和冲击强度，材料的降噪效果较好，这种材料适用于制造聚丙烯抗冲击降噪管材和相关建筑材料。yang、june等对粘土/pp复合材料的力学、热学和声学性能进行了研究，研究结果表明：粘土对聚丙稀具有很好的增强作用，最终制品具有很高的耐热性能和较好的吸声效果。日本科学家岩本友典研究了无机发泡剂在聚丙烯基体进行发泡，研制具有良好吸声效果的聚丙烯基降噪材料，经验证该材料较适用于水下隔声。2008年，德国的techno公司研制开发了磁铁矿石（fe3o4）/pp隔声材料，材料的隔声效果较好且刚性优异，但是由于磁铁矿石与pp的结合较差，材料内部fe3o4和pp的界面结合力较差，导致材料内部缺陷较多，力学性能欠佳。大量研究表明，添加适量的填料，可以使得材料的性能提升。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对现有管材材料吸音效果小噪声较大的问题，提供了一种高相容性聚丙烯基静音管材材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：（1）取石英纤维并洗涤，自然晾干并切割至石英短纤维，按重量份数计，分别称量45～50份固含量为15％硅溶胶、6～8份水溶性淀粉、10～15份碳化硼和10～15份石英短纤维置于搅拌机中，搅拌混合，收集搅拌浆料；（2）将浆料浇注至模具中，压制成型，保压后，脱模并收集坯料，将坯料干燥至恒重，收集干燥坯料并升温加热，保温煅烧，静置冷却至室温，随后破碎并研磨粉碎，制备得纤维多孔骨架颗粒；（3）按重量份数计，分别称量55～60份甲苯、1～2份三乙基铝、10～15份纤维多孔骨架颗粒置于反应釜中，通丙烯排除空气后，通丙烯提高压强，保温保压反应，对反应釜中滴加无水乙醇终止反应，静置冷却至室温并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得改性颗粒；（4）按重量份数计，分别称量45～50份聚丙烯母粒、10～15份改性颗粒、2～3份铝酸酯和1～2份偶联剂kh-550置于双螺杆挤出机中，挤出造粒并注塑成型，即可制备得所述高相容性聚丙烯基静音管材材料。步骤（1）所述的石英短纤维长度为1～3mm。步骤（2）所述的压制成型压强为1～2mpa。步骤（2）所述的升温加热，保温煅烧为按8℃/min升温至950～1050℃，保温煅烧2～3h。步骤（4）所述的挤出造粒参数为一区温度为200℃、二区温度为210℃、三区温度为230℃、四区温度为220℃、五区温度为210℃，螺杆转速为50r/min。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）在本发明技术方案中，通过短切纤维之间相互搭接并经烧结助剂b4c粉的作用，将短切纤维烧结聚集到一起，形成整体结构，作为多孔骨架材料，同时丙烯分子插入多孔骨架材料孔隙之间进行聚合，在随后进行的引发聚合中，生长的大分子链可将多孔材料剥离并使其以纳米尺度分散在聚合物基体中，可使复合物形成均匀的分散体系并具有强的界面作用力，有效形成界面结合，提高材料的力学强度；（2）本发明技术方案采用聚丙烯在多孔材料内部聚合并经挤出造粒形成有效的填充和包覆，有效提高材料的吸声效应并提高材料的静音效果，通过聚合物和填充材料的有效复合，提高材料的界面性能，进一步改善无机材料和聚丙烯材料之间的结合性能。具体实施方式取石英纤维并用质量分数1％盐酸冲洗3～5次后，再用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，自然晾干并切割至长度为1～3mm石英短纤维，按重量份数计，分别称量45～50份固含量为15％硅溶胶、6～8份水溶性淀粉、10～15份碳化硼和10～15份石英短纤维置于搅拌机中，在250～300r/min下搅拌混合10～15min，收集搅拌浆料并浇注至300目多孔铁丝网模具中，在室温下以1～2mpa压制成型，保压2～3h后，脱模并收集坯料，将坯料置于100～110℃下干燥至恒重，收集干燥坯料并按8℃/min升温至950～1050℃，保温煅烧2～3h后，静置冷却至室温，随后破碎并研磨粉碎，制备得纤维多孔骨架颗粒；按重量份数计，分别称量55～60份甲苯、1～2份三乙基铝、10～15份纤维多孔骨架颗粒置于反应釜中，通丙烯排除空气后，通丙烯至反应压强至2～3mpa，在75～85℃下保温保压反应2～3h后，对反应釜中滴加纤维多孔骨架颗粒质量30％的无水乙醇终止反应，静置冷却至室温并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得改性颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份聚丙烯母粒、10～15份改性颗粒、2～3份铝酸酯和1～2份偶联剂kh-550置于双螺杆挤出机中，控制一区温度为200℃、二区温度为210℃、三区温度为230℃、四区温度为220℃、五区温度为210℃，螺杆转速为50r/min，挤出造粒并注塑成型，即可制备得所述高相容性聚丙烯基静音管材材料。实例1取石英纤维并用质量分数1％盐酸冲洗3次后，再用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，自然晾干并切割至长度为1mm石英短纤维，按重量份数计，分别称量45份固含量为15％硅溶胶、6份水溶性淀粉、10份碳化硼和10份石英短纤维置于搅拌机中，在2500r/min下搅拌混合10min，收集搅拌浆料并浇注至300目多孔铁丝网模具中，在室温下以1mpa压制成型，保压2h后，脱模并收集坯料，将坯料置于100℃下干燥至恒重，收集干燥坯料并按8℃/min升温至950℃，保温煅烧2h后，静置冷却至室温，随后破碎并研磨粉碎，制备得纤维多孔骨架颗粒；按重量份数计，分别称量55份甲苯、1份三乙基铝、10份纤维多孔骨架颗粒置于反应釜中，通丙烯排除空气后，通丙烯至反应压强至2mpa，在75℃下保温保压反应2h后，对反应釜中滴加纤维多孔骨架颗粒质量30％的无水乙醇终止反应，静置冷却至室温并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得改性颗粒；按重量份数计，分别称量45份聚丙烯母粒、10份改性颗粒、2份铝酸酯和1份偶联剂kh-550置于双螺杆挤出机中，控制一区温度为200℃、二区温度为210℃、三区温度为230℃、四区温度为220℃、五区温度为210℃，螺杆转速为50r/min，挤出造粒并注塑成型，即可制备得所述高相容性聚丙烯基静音管材材料。实例2取石英纤维并用质量分数1％盐酸冲洗4次后，再用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，自然晾干并切割至长度为2mm石英短纤维，按重量份数计，分别称量48份固含量为15％硅溶胶、7份水溶性淀粉、12份碳化硼和12份石英短纤维置于搅拌机中，在280r/min下搅拌混合12min，收集搅拌浆料并浇注至300目多孔铁丝网模具中，在室温下以1mpa压制成型，保压2h后，脱模并收集坯料，将坯料置于105℃下干燥至恒重，收集干燥坯料并按8℃/min升温至1000℃，保温煅烧2h后，静置冷却至室温，随后破碎并研磨粉碎，制备得纤维多孔骨架颗粒；按重量份数计，分别称量58份甲苯、1份三乙基铝、12份纤维多孔骨架颗粒置于反应釜中，通丙烯排除空气后，通丙烯至反应压强至2mpa，在80℃下保温保压反应2h后，对反应釜中滴加纤维多孔骨架颗粒质量30％的无水乙醇终止反应，静置冷却至室温并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得改性颗粒；按重量份数计，分别称量48份聚丙烯母粒、12份改性颗粒、2份铝酸酯和1份偶联剂kh-550置于双螺杆挤出机中，控制一区温度为200℃、二区温度为210℃、三区温度为230℃、四区温度为220℃、五区温度为210℃，螺杆转速为50r/min，挤出造粒并注塑成型，即可制备得所述高相容性聚丙烯基静音管材材料。实例3取石英纤维并用质量分数1％盐酸冲洗5次后，再用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，自然晾干并切割至长度为3mm石英短纤维，按重量份数计，分别称量50份固含量为15％硅溶胶、8份水溶性淀粉、15份碳化硼和15份石英短纤维置于搅拌机中，在300r/min下搅拌混合15min，收集搅拌浆料并浇注至300目多孔铁丝网模具中，在室温下以2mpa压制成型，保压3h后，脱模并收集坯料，将坯料置于110℃下干燥至恒重，收集干燥坯料并按8℃/min升温至1050℃，保温煅烧3h后，静置冷却至室温，随后破碎并研磨粉碎，制备得纤维多孔骨架颗粒；按重量份数计，分别称量60份甲苯、2份三乙基铝、15份纤维多孔骨架颗粒置于反应釜中，通丙烯排除空气后，通丙烯至反应压强至3mpa，在85℃下保温保压反应3h后，对反应釜中滴加纤维多孔骨架颗粒质量30％的无水乙醇终止反应，静置冷却至室温并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得改性颗粒；按重量份数计，分别称量50份聚丙烯母粒、15份改性颗粒、3份铝酸酯和2份偶联剂kh-550置于双螺杆挤出机中，控制一区温度为200℃、二区温度为210℃、三区温度为230℃、四区温度为220℃、五区温度为210℃，螺杆转速为50r/min，挤出造粒并注塑成型，即可制备得所述高相容性聚丙烯基静音管材材料。对照例：广东某公司生产的聚丙烯基静音管材材料。将实例及对照例的聚丙烯基静音管材材料进行检测，具体检测如下：密度测试：使用常熟双杰测试仪器厂的jj500型电子分析天平，用注塑机注塑的条形标准样条用该仪器进行密度的测试。测试标准为gb/t9341-2000，样条宽为10mm、厚为4mm，长度为80mm，根据公式计算，单位g/cm3。摆锤冲击性能测试：使用深圳市新三思材料检测有限公司zbc-1400-1简支梁摆锤冲击试验机，参照塑料力学性能测试方法gb/t1043-93，将用注塑机注塑的带有缺口的标准样条进行冲击性能的测试。测试前样条在恒温恒湿箱（湿度为50rh，温度为23℃）中停放24h。其中摆锤冲击测试样条尺寸为l=80mm、h=4mm、b=10mm。根据公式计算，单位为kj/m2。拉伸性能测试：使用深圳市新三思材料检测有限公司cmt4503微机控制万能试样机，参照塑料力学性能方法gb/t1043-92对用注塑机注塑的哑铃型标准样条进行拉伸性能的测试。测试前样条需在恒温恒湿箱（湿度为50rh，温度为23℃）中停放24h。测试时保持拉伸速率为50mm/min的情况下，参照塑料力学性能方法gb/t1043-92测试样条的拉伸性能。其中样条尺寸为l=75mm、d=2mm、b=5mm，标距为25mm。具体检测结果如表1。表1性能表征对比表检测项目实例1实例2实例3对照例密度/g/cm32600280024001800冲击强度/mpa55.5556.7853.2137.00拉伸强度/mpa35.2636.1235.3315.96由表1可知，本发明制备的聚丙烯基静音管材材料具有良好的隔音性能和力学性能。当前第1页12