一種聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)壁管專用料的制備方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種聚丙 烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 塑料結(jié)構(gòu)壁管主要用作埋地排水管，埋地排水管的用途是在重力的作用下把污水 (生活污水、生產(chǎn)污水）或雨水等排送到污水處理場(chǎng)或江河湖海中去。埋地排水管在塑料管 市場(chǎng)中用量最大，約占一半以上。由于埋地排水管一般在重力下輸送，管內(nèi)沒(méi)有壓力（因?yàn)?埋在地下，承受外加的負(fù)載）主要承受外壓負(fù)載，主要要求環(huán)剛度。環(huán)剛度和管壁的慣性矩 成正比，所以使用實(shí)壁管不及結(jié)構(gòu)壁管經(jīng)濟(jì)。達(dá)到同樣環(huán)剛度的結(jié)構(gòu)壁管可以比實(shí)壁管節(jié) 約材料50-70%，因此塑料結(jié)構(gòu)壁管在埋地排水管領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前塑料結(jié)構(gòu)壁管在原料方面有聚氯乙烯和聚烯烴（聚乙烯或聚丙烯）2大類。其 中，聚氯乙烯樹脂具有很高的剛性，其材料的彈性模量大于聚烯烴材料的，達(dá)到同等的環(huán)剛 度可以用較小的慣性矩。如果采用同樣的波形設(shè)計(jì)可以用較小的壁厚，所以在一定范圍內(nèi) 聚氯乙烯結(jié)構(gòu)壁管在經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢(shì)。但對(duì)于大口徑結(jié)構(gòu)壁管，由于聚氯乙烯的流動(dòng)性和熱 穩(wěn)定性差，生產(chǎn)比較困難且不經(jīng)濟(jì)。
[0004] 聚烯烴樹脂近些年來(lái)憑借其優(yōu)異的性能得到了迅速的發(fā)展，從國(guó)外資料看美國(guó)大 量應(yīng)用聚乙烯結(jié)構(gòu)壁管，做了大量的試驗(yàn)和研宄，有比較成熟的使用經(jīng)驗(yàn)和比較完備的標(biāo) 準(zhǔn)和規(guī)范。而在歐洲聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管的應(yīng)用發(fā)展較快，已研制成功用于塑料結(jié)構(gòu)壁管使用 的聚丙烯專用料，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)草案。原因在于聚丙烯樹脂與聚乙烯相比具有彈性 模量大、剛性較高，密度小，可以節(jié)省更多的原料，從而降低生產(chǎn)成本和施工的難度等優(yōu)點(diǎn)， 具有良好的性價(jià)比和綜合優(yōu)勢(shì)，正在受到越來(lái)越多的關(guān)注。
[0005] 我國(guó)在塑料結(jié)構(gòu)壁管開發(fā)上起步較晚，近年來(lái)，隨著國(guó)家加大對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視， 加快了對(duì)于水污染的治理，出臺(tái)了一系列相應(yīng)的節(jié)水、治水政策，同時(shí)塑料結(jié)構(gòu)壁管所具有 的優(yōu)異性能逐步被人們所認(rèn)知，塑料結(jié)構(gòu)壁管得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)成為管道領(lǐng)域發(fā)展 的一大熱點(diǎn)。
[0006] 雖然目前國(guó)內(nèi)在塑料結(jié)構(gòu)壁管的生產(chǎn)和設(shè)備研宄方面發(fā)展較快，但對(duì)于專用料的 研制開發(fā)明顯落后。目前國(guó)內(nèi)在用料方面主要為聚氯乙烯和高密度聚乙烯，相當(dāng)部分是依 靠進(jìn)口；對(duì)于PE專用料的研制，這兩年有了一定的發(fā)展，國(guó)內(nèi)幾家大的石化企業(yè)加緊了在 這方面的開發(fā)并推出了供大口徑結(jié)構(gòu)壁管使用的專用料；同時(shí)也有對(duì)普通HDPE樹脂進(jìn)行 改性的研宄，開發(fā)適應(yīng)大口徑波紋管使用要求的專用料的報(bào)道。但符合塑料結(jié)構(gòu)壁管使用 要求的聚丙烯專用料的報(bào)道較少。
[0007] 塑料結(jié)構(gòu)壁管主要用于承受外壓的埋地排水管頓域、要求管材必須具有足夠的抗 外壓能力，而承受外壓能力的大小，取決于管材的環(huán)剛度，這就要求專用料必須具有較高的 剛性，同時(shí)其備一定的抗沖擊性能，同時(shí)其結(jié)晶速度要快后收縮小。
[0008] 聚丙條是半結(jié)晶聚合物，主要存在兩種晶型：a晶型和0晶型。其中，a晶型聚 丙烯的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量較高；0晶型聚丙烯的沖擊強(qiáng)度和熱變形較高。通過(guò)加入高效 成核劑能提高聚丙烯的結(jié)晶度，同時(shí)能提高聚丙烯結(jié)晶溫度、降低后收縮、縮短加工時(shí)間。
[0009] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制備方法，將 母料1-3份作為加入到聚丙烯粒中，混合均勻即可用于擠出聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制 備方法，步驟為：首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇5-7份混合均勻，將混 合均勻的共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在180-245°C。然后再將造好的粒料 中加入N，N'-二苯基己二酰胺5-7份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制 在180-245°C，即得聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。
[0011] 本發(fā)明的原理是：
[0012] (1)成核劑能提高聚丙烯結(jié)晶溫度，有利于縮短成型時(shí)間，降低制品后收縮。
[0013] (2)二亞芐基山梨醇為聚丙烯的高效a晶型成核劑，能提高聚丙烯的拉伸強(qiáng)度和 彎曲模量和結(jié)晶溫度，縮短結(jié)晶時(shí)間；
[0014] (3)N，N'-二苯基己二酰胺為聚丙烯的高效0晶型成核劑，能提高聚丙烯的沖擊 強(qiáng)度和熱變形溫度；
[0015] (4)馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯為聚丙烯增溶劑，酸酐基團(tuán)能與二亞芐基山梨醇中 的-OH作用生成氫鍵，酸酐基團(tuán)也能與N，N'-二苯基己二酰胺中的-CONH-發(fā)生作用，從而 有利于兩種成核劑的分散；
[0016] (5)由于二亞芐基山梨醇中的-OH能與N，N' -二苯基己二酰胺中的-CONH-發(fā)生 反應(yīng)而影響使用效果，因此本發(fā)明通過(guò)兩種成核劑分次加入造粒；
[0017] (6)本發(fā)明綜合利用了a晶型成核劑的增強(qiáng)增剛作用和縮短結(jié)晶時(shí)間作用、0晶 型成核劑的增韌和提高熱變形溫度作用。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] (1)發(fā)明產(chǎn)品為母料，加入方便；
[0020] (2)通過(guò)使用馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯，二亞芐基山梨醇、N，N' -二苯基己二酰胺分次 加入的方法，解決了成核劑的分散、成核劑在聚丙烯中的相溶性，以及兩種成核劑發(fā)生反應(yīng) 而產(chǎn)生的不良影響；
[0021] (3)發(fā)明產(chǎn)品的集增剛、增強(qiáng)、增韌和縮短成型時(shí)間于一體。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)例一首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇3份混合均勻，將混合 均勻的共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在180_245°C。然后再將造好的粒料 中加入N，N'-二苯基己二酰胺7份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發(fā)明的聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。
[0023] 實(shí)例二首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇5份混合均勻，將混合 均勻的共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在180_245°C。然后再將造好的粒料 中加入N，N'-二苯基己二酰胺5份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發(fā)明的聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。
[0024] 實(shí)例三首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇7份混合均勻，將混合 均勻的共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在180_245°C。然后再將造好的粒料 中加入N，N' -二苯基己二酰胺3份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發(fā)明的聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。
[0025] 在具體實(shí)施中，將發(fā)明產(chǎn)品1-3份作為母料加入到聚丙烯粒中，混合均勻即可用 于擠出聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管。以下是發(fā)明產(chǎn)品2份加入到聚丙烯（牌號(hào)F401)中，按擠管工藝 擠出后制品取樣數(shù)據(jù)，說(shuō)明了其增剛、增韌、增強(qiáng)和縮短成型時(shí)間的效果。
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制備方法，其特征在于： 首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇5-7份混合均勻，將混合均勻的 共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在180-245 °C。然后再將造好的粒料中加 入Ν，Ν' -二苯基已二酰胺5-7份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料的制備方法，其特征是首先將馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯100份，二亞芐基山梨醇5-7份混合均勻，將混合均勻的共混料在雙螺桿擠出機(jī)中造粒。然后再將造好的粒料中加入N，N’-二苯基己二酰胺5-7份混合均勻，再在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，制備得到聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管改性母料。將母料1-3份作為加入到聚丙烯粒中，混合均勻即可用于擠出聚丙烯結(jié)構(gòu)壁管。
【IPC分類】C08J3-22, C08K5-053, C08K5-20, C08L23-12, C08L51-06
【公開號(hào)】CN104610695
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510027819
【發(fā)明人】宋波, 趙俠, 黃進(jìn)榮, 鄭南鋒, 梁學(xué)良, 鄭元生
【申請(qǐng)人】佛山顧地塑膠有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日