高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(ppr)管材专用料及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺；采用质量百分比的原料，PPR：85％～90％；PPB-240：10％～15％；β成核剂：0.1％～0.3％；抗氧剂：0.1％～0.3％；润滑剂：0.3％～0.5％；制备工艺主要步骤包括：用低速混合机，按配方称取适量的PPR、PPB、β成核剂、抗氧剂、润滑剂，按比例依次按从多到少的顺序投入低速混料机内混合；设置相应螺纹组合；设置双螺杆挤出机各段料筒加热温度；将混合原辅材料加入双螺杆挤出机组储料斗；开启润滑油泵、冷却风机、切粒机、冷却水、主电机、喂料电机，调整主电机和喂料电机转速；挤出的材料通过冷却水槽、吹干机，牵引至切粒机，调整切粒机转速，使切出的材料粒径达到3，长度3mm；对生产出的材料及时进行各项物性指标检测。
【专利说明】高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料改性材料领域，具体公开了高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]目前，PPR管的市场相当大，但是PPR管材料存在两个明显的缺点:一是PPR管材的低温韧性差，在搬运或施工中受力易破裂或折断；二是PPR管材的耐热耐水压较差，随着管内水温的上升，管材的高温承压能力明显下降。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是针对上述现有PPR管存在两个明显的缺点:一是PPR管材的低温韧性差，在搬运或施工中受力易破裂或折断；二是PPR管材的耐热耐水压较差，随着管内水温的上升，管材的高温承压能力明显下降的问题，提供一种高性能的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺。
[0004]针对现有PPR管材存在的缺点，我们选用添加高效的β成核剂与PPR材料进行共混改性，β成核剂是一种经济高效型聚丙烯β晶型成核剂，通过诱导β结晶获得高β晶型含量的β晶型聚丙烯，而赋予制品良好的抗冲击性、耐热变形性和高气孔率，使聚丙烯的抗冲击性、耐热变形性这一对矛盾的两个方面得到有机的统一。β成核剂特别适用于PP-R管材、汽车、家电及其他要求高抗冲击性和高热变形性的改性PP制品，同时本品无毒、无味，可用于接触食品的制品。通过共混改性，开发出了高性能的PPR专用料，不但解决了以上两大难题，还降低了材料成本。
[0005]进一步，本发明提供前述高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺。`
[0006]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
[0007]高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料，采用质量百分比的如下原
料:
[0008]
PPR:85%~90%;
PPB-240: 10%~I5%;β成核剂:0.1%~0.3%;
抗氧剂:0.1%~0.3%;
润滑剂:0.3%~0.5%;[0009]通过进一步优选上述各成分及其比例，本发明的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料，力学性能能满足不同地区的产品的性能要求，使产品达到达到最优。
[0010]进一步，本发明所述高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料的制备工艺包括步骤:
[0011]1、采用低速混合机，按配方称取适量的PPR、PPB、β成核剂、抗氧剂、润滑剂，根据各材料所占比例，依次按从多到少的顺序投入低速混料机内充分混合均匀。
[0012]2、根据高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料的性能要求，设置与材料适应的螺纹组合如下:
[0013]I)输送、预塑段:
[0014]螺纹块44 / 44，螺纹块72 / 72 (矩形槽)，螺纹块72 / 36，螺纹块4-64 / 64，捏合块2-45° / 5 / 56，螺纹块56 / 56，捏合块2-45° / 5 / 56，螺纹块44 / 44，捏合块45° / 5 / 56，捏合块60° / 4 / 44，反螺纹块44 / 22;
[0015]2)塑化、捏合段:
[0016]螺纹块56 / 56，螺纹块5-72 / 72，螺纹块44 / 44，捏合块45° / 5 / 56，螺纹块44 / 44，捏合块45° / 5 / 56，捏合块90° / 5 / 56，螺纹块56 / 56，捏合块45° /5 / 56，捏合块 2-60° / 4 / 44，反螺纹块 44 / 22 ；
[0017]3)挤压、输出段:
[0018]螺纹块56 / 56`，螺纹块3-72 / 72，螺纹块3-64 / 64，螺纹块56 / 56，螺纹块44 / 44。
[0019]3、设置双螺杆挤出机各段料筒加热温度:
[0020]I)输送、预塑段:
[0021]第一区:210°C，第二区:225°C，第三区:225°C；
[0022]2)塑化、捏合段:
[0023]第四区:220°C，第五区:220°C，第六区:220°C，第七区:215°C ；
[0024]3)挤压、输出段:
[0025]第八区:210°C，第九区:200°C，机头:200°C。
[0026]4、将混合均匀的原辅材料加入双螺杆挤出机组储料斗。
[0027]5、依次开启润滑油泵、冷却风机、切粒机、冷却水、主电机、喂料电机，并调整主电机和喂料电机转速，达到正常生产要求。
[0028]6、从机头挤出的材料通过冷却水槽、吹干机，牵引至切粒机进行切粒，并调整切粒机转速，使切出的材料粒径达到0 3，长度3mm。
[0029]7、对生产出的材料及时进行各项物性指标检测，达到材料物性要求，即为合格的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料。
[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0031]I)在PPR中，β晶的含量(Κβ值)到80%以上，远高于在无规共聚聚丙烯(PPR)中添加传统β成核剂的K β值(40% )；
[0032]2)材料的低温抗冲击性能明显改善，(TC时的缺口冲击强度从4KJ / M2提高到IlKJ / Μ2，常温时的缺口冲击强度从15KJ / M2提高到43KJ / M2 ；
[0033]3)材料及管材的维卡温度提高到135°C ；[0034]4)在高温下(95°C ) 22小时，管材韵耐水压性能:环压力扩大到6.3MPa以上，比传统管材高50% ；
[0035]5)同等外径和耐压级别的管材，本项目管材可以做得更薄，内径更大，水的输送量更大。同时材料用量将减少，成本降低；
[0036]6)即使相同管径和壁厚，本项目管材成本也比传统PPR管材低2~3%左右；
[0037]7)本项目管材表面光滑平整，水输送阻力更低；
[0038]8)本项目改性料及管材卫生无毒，符合国际要求；管材的成型方法、焊接方法与传统的PPR管材相同，加工设备也相同。
[0039]合理的材料配置和组份，掌握材料组份与性能的关系，通过调整成份，可获得不同力学性能的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料，以满足不同使用环境的材料需求，以替代现有的、存在明显缺陷的PPR管材料，从而达到了降低成本的目的。
【具体实施方式】
[0040]高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料，采用质量百分比的如下原
料:
[0041]
PPR:85%~90%;
PPB-240:10%~I5%;
β成核剂:0.1%~0.3%;
`抗氧剂:0.1%~0.3%;
润滑剂: 0.3%~0.5%;
[0042]对于使用环境温度常年高于0°C的地区，采用质量百分比的如下原料:
[0043]
PPR:90%；
PPB-240:10%；
P成核剂:0.1%;
抗氧剂:0.2%;
[0044]
润滑剂:0.3%;
[0045]对于使用环境温度多数时间低于0°C的地区，采用质量百分比的如下原料:
[0046]PPR:85%；
PPB-240: 15%；
β成核剂:0.3%;
抗氧剂: 0.2%
润滑剂: 0.3%
[0047]通过进一步优选上述各成分及其比例，本发明的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料，力学性能能满足不同地区的产品的性能要求，使产品达到达到最优。
[0048]本发明的制备工艺，包括步骤:
[0049]步骤一、采用低速混合机，按配方称取适量的PPR、ΡΡΒ、β成核剂、抗氧剂、润滑剂，根据各材料所占比例，依次按从多到少的顺序投入低速混料机内充分混合均匀；
[0050]步骤二、根据高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料的性能要求，设置与材料适应的螺纹组合；
[0051]步骤三、设置双螺杆挤出机各段料筒加热温度；
[0052]步骤四、将混合均匀的原辅材料加入双螺杆挤出机组储料斗；
[0053]步骤五、依次开启润滑油泵、冷却风机、切粒机、冷却水、主电机、喂料电机，并调整主电机和喂料电机转速，达到正常生产要求；
[0054]步骤六、从机头挤出的材料通过冷却水槽、吹干机，牵引至切粒机进行切粒，并调整切粒机转速，使切出的材料粒径达到0 3，长度3mm ；
[0055]步骤七、对生 产出的材料及时进行各项物性指标检测，达到材料物性要求，即为合格的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料。
【权利要求】
1.高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺，其特征在于，所述材料采用质量百分比的如下原料:
PPR:85%~90%;
PPB-240: 10%~I5%;
β成核剂:0.1%~0.3%;
抗氧剂: 0.1%~0.3%；
润滑剂: 0.3%~0.5%。
2.根据权利要求1所述的高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料及其制备工艺，其特征在于，所述材料的制备工艺包括， 步骤一:采用低速混合机，按配方称取适量的PPR、ΡΡΒ、β成核剂、抗氧剂、润滑剂，根据各材料所占比例，依次按从多到少的顺序投入低速混料机内充分混合均匀； 步骤二:根据高韧性、高耐水压无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料的性能要求，设置与材料适应的螺纹组合如下: .1)输送、预塑段: 螺纹块44 / 44，螺纹块72 / 72 (矩形槽)，螺纹块72 / 36，螺纹块4-64 / 64，捏合块2-45° / 5 / 56，螺纹块 56 / 56，捏合块 2-45° / 5 / 56，螺纹块 44 / 44，捏合块 45° /5 / 56，捏合块60° / 4 / 44，反螺纹块44 / 22 ； .2)塑化、捏合段: 螺纹块56 / 56，螺纹块5-72 / 72，螺纹块44 / 44，捏合块45° / 5 / 56，螺纹块44 / 44，捏合块45° / 5 / 56，捏合块90° / 5 / 56，螺纹块56 / 56，捏合块45° / 5 /56，捏合块2-60° / 4 / 44，反螺纹块44 / 22; .3)挤压、输出段: 螺纹块56 / 56，螺纹块3-72 / 72，螺纹块3-64 / 64，螺纹块56 / 56，螺纹块44 /44 ； 步骤三:设置双螺杆挤出机各段料筒加热温度: .1)输送、预塑段: 第一区:210°C，第二区:225°C，第三区:225°C ； .2)塑化、捏合段: 第四区:220°C，第五区:220°C，第六区:220°C，第七区:215°C ； .3)挤压、输出段: 第八区:210°C，第九区:200。。，机头:2000C ； 步骤四:将混合均匀的原辅材料加入双螺杆挤出机组储料斗； 步骤五:依次开启润滑油泵、冷却风机、切粒机、冷却水、主电机、喂料电机，并调整主电机和喂料电机转速； 步骤六:从机头挤出的材料通过冷却水槽、吹干机，牵引至切粒机进行切粒，并调整切粒机转速，使切出的材料粒径达到0.3,长度3mm ；步骤七:对生产出的材料及 时进行各项物性指标检测。
【文档编号】B29B9/06GK103709522SQ201310714082
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】魏闻, 刘昭 申请人:绵阳市鹏洋高分子材料有限公司