本发明涉及一种具有防爆裂功能的ppr塑料管及制备方法，属于ppr管制备领域。
背景技术：
：pp-r（polypropylenerandom）管又称三型聚丙烯管和又叫无规共聚聚丙烯管或ppr管，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。pp-r管采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材，注塑成为管件。ppr管材与传统的铸铁管、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。但是在实际生产应用过程中，ppr管材有外力砸伤产生划痕、孔眼等，或长期裸露户外受紫外线风化共同作用发生掉块现象，或施工时嵌件经受外力敲砸或安装时，采用金属工具操作不当，扭矩过大导致嵌件产生开裂，造成管壁在受伤处变薄，从而达不到设计使用压力；以上这些原因都可能导致ppr管材在使用中发生爆裂，影响使用。因此，需要寻找一种防爆裂的方法。申请号为201610595258.x的中国专利公开了一种加强型抗菌ppr管。本发明属于ppr
技术领域：
且公开了一种加强型抗菌ppr管，包括杀菌层、ppr管本体、空腔、支撑柱和加热片，所述ppr管本体内部设有若干个空腔，每两个所述空腔之间设有支撑柱，所述ppr管本体内表层设有加热片，所述加热片一侧设有杀菌层。本发明通过设置空腔，并在空腔内部填充保温棉，不但起到保温的作用，当水体在管道内部流动时，而且起到减小噪音的作用，通过设置加热片，可以方便对ppr管本体内部加热，当温度较低时，避免将ppr管本体冻裂，同时本发明具有无毒、质轻、耐压、耐腐蚀、绿色环保的优点，通过在原料里添加ppr破碎料，能够节能环保，减轻环境污染，进一步降低企业的生产成本，使得ppr管更具有市场竞争力。申请号为201611154154.1的中国专利公开了耐热抗冲击的ppr管材及其制备方法。一种耐热抗冲击的ppr管材及其制备方法，属于ppr管材领域，该耐热抗冲击的ppr管材由以下原料制备而成，按重量份数计，原料包括：90～120份无规共聚聚丙烯、10～20份低分子量聚丁烯、20～30份水滑石；以及0.8～1.5份抗氧化剂；其中低分子量聚丁烯的数均分子量为2300～2550。该耐热抗冲击的ppr管材的强度和耐热性能好，其低温脆性也得到了很好的改善。此外本发明还涉及上述耐热抗冲击的ppr管材的制备方法。申请号为201510521143.1的中国专利公开了一种加强型ppr管材，本发明公开了一种加强型ppr管材，采用以下原料重量配比制成：ppr原料31%、ppr破碎料12%、pe70427%、ppr白色母20%，ppr再生料47%。与现有技术相比，本发明通过组分之间的协同作用，制得的ppr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，原料中加入了pe7042高密度聚乙烯，使其与普通ppr管材相比，由于高密度聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，其强度得到了显著的改善，延长了管材的使用寿命。申请号为201611029460.2的中国专利公开了一种耐低温高刚性ppr管材及其制备方法。本发明涉及一种耐低温高刚性ppr管材及其制备方法，所述耐低温高刚性ppr管材按质量份数由以下原料组成：ppr100份；耐寒改性母粒1～30份；色母0.1～5份；抗氧剂0.1～5份；其中，所述耐寒改性母粒按质量份数由以下原料组成：长链支化聚丙烯100份；β成核剂0.1～20份；抗氧剂0.1～5份；所述长链支化聚丙烯在230℃条件下的熔体强度≥10cn。本发明提供的耐低温刚性ppr管材具有优异的低温韧性，同时具有较好的刚性和强度；本发明提供的耐低温刚性ppr管材具有较好的低温环境输运性及应用可靠性。上述专利均是从ppr管材料成分上进行改进，增强了ppr管的强度，但是通过成分来改进强度有一定的限制，导致强度不能更大的提高。技术实现要素：针对以上缺陷，本发明提出了一种具有防爆裂功能的ppr塑料管。一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备方法，其制备方法包括以下步骤：a、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物、水和氢化蓖麻油插层的有机膨润土混合，球磨制成触变性膏状填充物；壳聚糖-丙烯酰胺共聚物、水和氢化蓖麻油插层的有机膨润土的重量比为1:2～5:3～10；b、将a步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管；其中，所述氢化蓖麻油插层的有机膨润土的制备方法为：将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯按重量比1:3～6:8～14混匀，升温至100～140℃,回流搅拌1～3小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。本发明的原理是，利用氢化蓖麻油插层有机膨润土的复合触变剂，与壳聚糖-丙烯酰胺共聚物自增稠效果协同作用，在ppr管内部受高压时流动性降低、固化增粘，从而提升管材的强度，达到防爆裂的效果。由于本发明的具有防爆裂功能的ppr塑料管，并不是从管子材料本身入手来提高其强度。因此，不受ppr管成分及制备方法的限制。因此，本发明的方法可以应用于所有种类的ppr管中，比如申请号为201610595258.x的中国专利公开的一种加强型抗菌ppr管、申请号为201611154154.1的中国专利公开的耐热抗冲击的ppr管材、申请号为201611029460.2的中国专利公开的一种耐低温高刚性ppr管材，均可将本发明制备的膏状填充物填充在内管和外管的夹层中，实现强度的进一步提升，达到防爆裂、抗菌、耐低温等的复合作用。本发明壳聚糖-丙烯酰胺共聚物可以采用常规的方法进行制备。本发明优选一种壳聚糖-丙烯酰胺共聚物的制备方法：在n2保护下，以硝酸铈铵为引发剂，以壳聚糖和丙烯酰胺为单体，接枝共聚制得壳聚糖/丙烯酰胺共聚物。具体作步骤为：将1g壳聚糖加入三口烧瓶中,加入浓度为1%的醋酸溶液,搅拌,待壳聚糖完全溶解后,通入氮气,以驱赶可作为阻聚剂的o2加入丙烯酰胺单体水溶液和硝酸铈铵,搅拌均匀,反应2小时后,冷却反应混合物，将反应混合物倒入丙酮，使壳聚糖/丙烯酰胺共聚物沉淀物析出，减压抽滤，真空干燥至恒重。触变剂加入树脂中，能使树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又变成低稠度流体的物质。氢化蓖麻油、有机膨润土均为常见的触变剂。其中，氢化蓖麻油是白色至淡黄色的粉末、块状物或片状物的化学物质。采用氢化蓖麻油插层有机膨润土，是为了增加其与壳聚糖-丙烯酰胺共聚物自增稠效果协同作用。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：步骤a中，壳聚糖-丙烯酰胺共聚物、水和氢化蓖麻油插层的有机膨润土的重量比为1:3～4:5～8。更优选为：步骤a中，壳聚糖-丙烯酰胺共聚物、水和氢化蓖麻油插层的有机膨润土的重量比为1:3.5:6。优选的：步骤a中，将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物先溶于水后，再与氢化蓖麻油插层的有机膨润土混合。其目的是为了反应更容易进行，避免反应较慢。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：步骤a中，球磨时间为2～5小时。球磨是利用下落的研磨体（如钢球、鹅卵石等）的冲击作用以及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将物料粉碎并混合。本发明采用球磨，其优点是：（1）可用于湿磨；（2）操作条件好，粉碎在密闭机内进行，没有尘灰飞扬；（3）运转可靠，研磨体便宜，且便于更换；（4）可间歇操作，也可连续操作。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：步骤b中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.5～5mm。厚度过低，会导致其强度提高较小，作用不明显。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：氢化蓖麻油插层的有机膨润土的制备方法中，将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯的重量比为1:4～5:10～12。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：氢化蓖麻油插层的有机膨润土的制备方法中，将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯的重量比为1:4.5:11。为了进一步提高具有防爆裂功能的ppr塑料管的强度，优选的：氢化蓖麻油插层的有机膨润土的制备方法中，升温至120℃，回流搅拌2小时。本发明要解决的第二个技术问题是提供一种防爆裂的ppr塑料管。一种具有防爆裂功能的ppr塑料管，由上述一种防爆裂的ppr塑料管的制备方法制备而成。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、本发明制备的一种防爆裂的ppr塑料管，强度高、适用性强，具有较强的防爆裂效果。2、本发明制备的一种防爆裂的ppr塑料管，可以用在所有类型的ppr管内管和外管的夹层中，增强其强度。3、本发明制备的一种防爆裂的ppr塑料管的制备方法，工艺简单、易操作。4、本发明制备的一种防爆裂的ppr塑料管的制备方法，为提高ppr管的强度、防止其爆裂提供了一种新思路。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。实施例1一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备（1）制备氢化蓖麻油插层有机膨润土称取原料：氢化蓖麻油1重量份、有机膨润土4.5重量份、无水甲苯11重量份。将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯混匀，升温至120℃,回流搅拌2小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。（2）制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水3.5重量份、氢化蓖麻油插层的有机膨润土6重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入氢化蓖麻油插层的有机膨润土，混合后，球磨2.5小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.5mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管s1。实施例2一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备（1）制备氢化蓖麻油插层有机膨润土称取原料：氢化蓖麻油1重量份、有机膨润土4重量份、无水甲苯10重量份。将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯混匀，升温至100℃,回流搅拌1小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。（2）制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水3重量份、氢化蓖麻油插层的有机膨润土5重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入氢化蓖麻油插层的有机膨润土，混合后，球磨3小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.5mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管s2。实施例3一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备（1）制备氢化蓖麻油插层有机膨润土称取原料：氢化蓖麻油1重量份、有机膨润土5重量份、无水甲苯12重量份。将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯混匀，升温至140℃,回流搅拌3小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。（2）制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水4重量份、氢化蓖麻油插层的有机膨润土8重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入氢化蓖麻油插层的有机膨润土，混合后，球磨5小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.8mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管s3。实施例4一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备（1）制备氢化蓖麻油插层有机膨润土称取原料：氢化蓖麻油1重量份、有机膨润土4重量份、无水甲苯12重量份。将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯混匀，升温至115℃,回流搅拌1.2小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。（2）制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水3重量份、氢化蓖麻油插层的有机膨润土8重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入氢化蓖麻油插层的有机膨润土，混合后，球磨2.8小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.8mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管s4。实施例5一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备（1）制备氢化蓖麻油插层有机膨润土称取原料：氢化蓖麻油1重量份、有机膨润土5重量份、无水甲苯10重量份。将氢化蓖麻油、有机膨润土和无水甲苯混匀，升温至135℃,回流搅拌2.6小时；减压抽真空去除甲苯，制得氢化蓖麻油插层的有机膨润土。（2）制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水4重量份、氢化蓖麻油插层的有机膨润土5重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入氢化蓖麻油插层的有机膨润土，混合后，球磨3.2小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.5mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管s5。对比例1一种具有防爆裂功能的ppr塑料管的制备制备具有防爆裂功能的ppr塑料管a、称取原料：壳聚糖-丙烯酰胺共聚物1重量份、水1重量份、膨润土11重量份；b、将壳聚糖-丙烯酰胺共聚物加入水中，搅拌，使壳聚糖-丙烯酰胺共聚物溶解，再加入膨润土，混合后，球磨2小时，制成触变性膏状填充物；c、将b步骤制得的触变性膏状填充物填充在ppr塑料管内管和外管的夹层中，触变性膏状填充物在夹层中的填充厚度为0.5mm，得到具有防爆裂功能的ppr塑料管d1。对实施例1～5、对比例1以及未进行填充的ppr塑料管检测其性能，管材直径为63mm，壁厚3.5mm，在相同基材和相同测试条件下测试，施加0.5mpa的水压，持续2h，结果如表1所示。表1编号弯管形变s1未变形s2未变形s3未变形s4微鼓s5未变形d1鼓包未进行填充的ppr塑料管裂开当前第1页12