專利名稱：Ppr/evoh/poe共混高抗沖阻透管材和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型高分子復(fù)合材料，主要涉及的是PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透 管材及其制造方法。
背景技術(shù)：
PP-R又叫三型聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯，采用無規(guī)共聚聚丙烯經(jīng)擠出成為管材，注 塑成為管件。聚丙烯無規(guī)共聚物也是聚丙烯的一種，它的高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)用加入不同 種類的單體分子加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質(zhì)的改變。與PP 均聚物相比，無規(guī)共聚物改進了光學(xué)性能(增加了透明度并減少了濁霧)，提高了抗沖擊性 能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔 離性能和器官感覺性能(低氣味和味道)方面與均聚物基本相同。使用于吹塑、注塑、薄膜 和片材擠壓加工領(lǐng)域，作食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費品。PPR管材是歐洲90年代初開發(fā)應(yīng)用的新型塑料管道產(chǎn)品。PP-R是80年代末，采 用氣相共聚工藝使5%左右PE在PP的分子鏈中隨機地均勻聚合(無規(guī)共聚)而成為新一 代管道材料。它強度高，具有較好的抗沖擊性能和長期蠕變性能。同時管道具有優(yōu)異的耐化 學(xué)物品腐蝕性能，常溫下不溶于任何已知溶劑，所以除了家裝之外，更適合化工廠等場所輸 送化學(xué)流體。使用壽命可達50年之久，市場上還沒有任何一種更廉價的材料可以取代它。一方面，Pra管材的抗蠕變能力、低溫韌性較差。在溫度降至32°C時，還能保持適 中的沖擊強度，而當溫度降至-4°C時，韌性就有限了。另一方面，20世紀80年代初，歐美技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用塑料管道的熱水循環(huán)系 統(tǒng)中，設(shè)備中的金屬部件容易腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備快速損壞。1982年，專家得出結(jié)論當管材加 熱后，氧分子更容易透過塑料層，而深入到管內(nèi)的水中，導(dǎo)致設(shè)備中金屬部件的快速腐蝕。 由此而研發(fā)出了阻氧管。在歐美，采暖系統(tǒng)中阻氧管道的使用率到70%，經(jīng)過近二十年的實 踐經(jīng)驗，阻氧管道系統(tǒng)中的金屬部件壽命可延長10-20年。因此保持pra管道原有的優(yōu)良性能，改善其韌性不足、阻氧性能和阻溶劑滲透性 能，提高其抗沖擊性、抗開裂性、延長系統(tǒng)使用壽命、阻隔氧和溶劑滲透進入管材內(nèi)，就成了 PPR管道創(chuàng)新發(fā)展的課題之一，也是突破PI3R管道局限性的關(guān)鍵。PPR管道性能改進方式目前國際上Pra管道技術(shù)創(chuàng)新的主要方向是通過材料和 加工工藝的技術(shù)創(chuàng)新，制造出比傳統(tǒng)Pra管道性能更好，兼有高強度和高韌性的管道系統(tǒng)。 主要方式有物理共混改性和化學(xué)共聚改性。阻氧改性主要為添加阻隔樹脂進行多層共擠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，結(jié)合無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)、乙 烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚烯烴彈性體(POE)、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 的優(yōu)點，提供了一種PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材及其制造方法，它復(fù)合使用了 PPR、 EV0H.P0E物理共混形成共混體系，采用了 PP-g-MAH成核劑增容共混體系，解決PI3R管材的
3低溫脆性、阻氧阻透性、耐腐蝕性、抗老化性、耐熱性、加工性等問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于采用 馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑PP-g-MAH增容PPR、EVOH、POE物理共混改性體系而成，配方具 體包括無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)、乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)、聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)、馬來酸酐 接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH)和色母，具體組分及重量份為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)100份乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)20-30份聚烯烴彈性體(POE)10-15份馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH) 0.8-1.0份色母3-5 份。本發(fā)明中使用了 PI5R樹脂，為間歇液相本體法共聚聚丙烯樹脂，其原料豐富，具有 優(yōu)異的機械性能、耐腐蝕、抗老化、柔韌性、節(jié)能、衛(wèi)生環(huán)保，被廣泛用于多種領(lǐng)域。本發(fā)明中使用了乙烯_乙烯醇共聚物(EVOH)，為進口高阻隔性EVOH樹脂，具有優(yōu) 異的機械強度、表面硬度、阻氣性、耐有機溶劑性，其加工性和耐候性及耐輻射能力良好，有 較強的抗靜電性，同時該樹脂無毒、無污染，易回收再生和改性等優(yōu)點。提高管材的機械性 能、阻氧阻透性能、抗老化性能、耐腐蝕性能。本發(fā)明中使用了聚烯烴彈性體(POE)，為進口擠出級聚氧化乙烯樹脂，具有優(yōu)異的 耐老化、耐紫外光性、良好的力學(xué)性能和加工流變性能，與聚烯烴親和性好、低溫韌性突出、 性能價格比高等優(yōu)點，使其在聚烯烴的增韌改性效果好、廣泛使用，有效解決了管材的韌 性、敏感性、抗老化性差的問題。本發(fā)明中使用了馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH)，為共混體系成核劑，是 一種新功能助劑，提高共混體系相容性，透過改變樹脂的結(jié)晶行為，加快結(jié)晶速率、增加結(jié) 晶密度和促使晶粒尺寸細微化，達到縮短成型周期、提高管材透明性、表面光澤、抗拉強度、 剛性、熱變形溫度、抗沖擊性、抗蠕變性等綜合性能。本發(fā)明PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材的制造方法為無規(guī)共聚聚丙烯 (PPR)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚烯烴彈性體(POE)、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑 (PP-g-MAH)、色母按上述的比例稱重后一起加入高速混合機攪拌10-15分鐘，加入擠出 機造粒，將粒料加入全自動一體化擠出機擠出真空定型、噴碼、切割、檢驗、包裝、入庫；擠 出溫度是進料段為150-180°C，壓縮段為190-200 °C，塑化段為200-210 °C，均化段為 200-220°C，模具溫度為190-210°C，冷卻水溫度15_20°C ；冷卻定型真空為0. 4MPa。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有Pra管材比較，本發(fā)明具有優(yōu)異的機械性能、耐腐蝕 性能、抗老化性能、阻氧阻透性能、加工性能、熱性能，光潔度好，性價比高，水長時間不流動 也不會變質(zhì)，抑制細菌的產(chǎn)生，防止溶劑的滲透，耐壓安全，使用壽命長，節(jié)能衛(wèi)生環(huán)保?？?廣泛應(yīng)用于市政及建筑給水、采暖供氣、電力、通信、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，用途十分廣泛。
具體實施例方式實施例1 配方為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 20份、聚烯烴 彈性體(POE) 15份、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 0.8份、色母3份，按上述制造方法生產(chǎn)樣管。樣管經(jīng)檢測，拉伸屈服壓力為48MPa，簡支梁沖擊強度為3. 6KJ/m2，吸油率 為0. 5%，縱向回縮率1%，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管材 符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。實施例2 配方為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 30份、聚烯烴 彈性體(POE) 10份、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生產(chǎn)樣管。樣管經(jīng)檢測，拉伸屈服壓力為50MPa，簡支梁沖擊強度為3.8KJ/m2，吸油率 為0. 3%，縱向回縮率1. 2%，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管 材符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。實施例3 配方為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 30份、聚烯烴 彈性體(POE) 15份、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生產(chǎn)樣管。樣管經(jīng)檢測，拉伸屈服壓力為50MPa，簡支梁沖擊強度為4. OKJ/m2,吸油率 為0. 3%，縱向回縮率1. 5%，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管 材符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。實施例4 配方為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 25份、聚烯烴 彈性體(POE) 15份、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 0.8份、色母3份，按上述制造 方法生產(chǎn)樣管。樣管經(jīng)檢測，拉伸屈服壓力為49MPa，簡支梁沖擊強度為3.8KJ/m2，吸油率 為0. 3%，縱向回縮率1. 8%，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管 材符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。實施例5 配方為無規(guī)共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 20份、聚烯烴 彈性體(POE) 10份、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生產(chǎn)樣管。樣管經(jīng)檢測，拉伸屈服壓力為48MPa，簡支梁沖擊強度為3. 5KJ/m2，吸油率 為0. 5%，縱向回縮率0. 8%，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管 材符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。
權(quán)利要求
1. 一種PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于采用馬來酸酐接枝聚丙烯成 核劑PP-g-MAH增容PPR、EVOH、POE物理共混改性體系而成，配方具體包括無規(guī)共聚聚丙烯 PPR、乙烯-乙烯醇共聚物EV0H、聚烯烴彈性體Ρ0Ε、馬來酸酐接枝聚丙烯成核劑PP-g-MAH 和色母，具體組分及重量份為無規(guī)共聚聚丙烯PPR乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)聚烯烴彈性體POE馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH色母100份 20-30 份 10-15 份 0. 8-1. 0 份3-5 份。
2.按權(quán)利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于所述的無規(guī)共 聚聚丙烯PI3R為間歇液相本體法共聚聚丙烯樹脂。
3.按權(quán)利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于所述的乙烯 乙烯醇共聚物EVOH為進口高阻隔性EVOH樹脂。
4.按權(quán)利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于所述的聚烯烴 彈性體POE為進口擠出級聚氧化乙烯樹脂。
5.按權(quán)利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材，其特征在于所述的馬來酸 酐接枝聚丙烯PP-g-MAH為共混體系成核劑。
6.一種權(quán)利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材的制造方法，其特征在 于將乙烯-丙烯無規(guī)共聚物PPR、乙烯-乙烯醇共聚物EV0H、聚烯烴彈性體Ρ0Ε、馬來酸酐 接枝聚丙烯成核劑PP-g-MAH和色母按所述的比例稱重后一起加入高速混合機攪拌10-15 分鐘，然后加入擠出機造粒，再將粒料加入全自動一體化擠出機擠出真空定型、噴碼、切割、 檢驗、包裝、入庫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗沖阻透管材的制造方法，其特征在 于擠出溫度是進料段為150-180°C，壓縮段為190-200°C，塑化段為200-210°C，均化段為 200-220°C，模具溫度為190-210°C，冷卻水溫度15_20°C ；冷卻定型真空為0. 4MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PPR/EVOH/POE共混高抗沖阻透管材及其制造方法，屬于新型高分子復(fù)合材料。復(fù)合使用了PPR、EVOH、POE物理共混形成共混體系，采用了PP-g-MAH成核劑增容共混體系，有效解決了PPR管材的低溫脆性、阻氧阻透性、耐腐蝕性、抗老化性、耐熱性、加工性等問題。其性能拉伸屈服壓力為48MPa，簡支梁沖擊強度為3.6KJ/m2，吸油率為0.5％，縱向回縮率1％，靜液壓試驗和靜液壓狀態(tài)下熱穩(wěn)定性試驗無滲漏、無破裂，管材符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》。有益效果是可廣泛應(yīng)用于市政及建筑給水、采暖供氣、電力、通信、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
文檔編號B29B9/06GK102002191SQ20101053699
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者岳喜東, 程全山 申請人:徐州百安居建材科技有限公司