專利名稱：改性pp－r塑料專用料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種通過工程塑料改性的PP-R塑料專用料及其制備方法。
目前國內外所用的PP-R是一種無毒、衛生的新型高分子化學材料，其為PP-R三型，是繼PP-R二型之后的第三代產品，主要用先進的氣相共聚法使乙烯和丙烯在分子鏈中隨機聚合而成，但由于其本身分子結構的特性，使用溫度范圍較窄，當溫度升高到玻璃化溫度Tg時，分子鏈間空隙體積開始膨脹，主鏈單鍵內旋轉勢壘突然降低，鏈段開始進行位移運動，聚合物開始相態轉變，此時在壓力作用下，溫度只要提高幾度，形變值突然增大幾十倍，模量下降3-4個數量級。若溫度繼續升高，高分子的熱運動能量和分子間的空隙體積均達到可以使鏈段比較自由地進行相對位移運動。此時PP-R塑料已處于高彈態，塑料制品如果有壓力或受到拉伸力作用時，鏈段就會進行相對更大的位移運動，致使高分子鏈從卷曲的構象變為伸展的構象。在宏觀上，形變大，模量少，時間一長，就具有松馳特性，因此目前國內外用PP-R塑料制成的塑料制品，最高使用溫度90-95℃，短時期使用為110℃，目前國家明文規定逐步取消鍍鋅管，最佳的替代產品為PP-R塑料管材，事實上沸水、鍋爐蒸氣、溫泉的溫度有時遠大于95℃，長期使用就不能滿足此要求。
本發明的目的旨在改進上述已有技術的不足，而提供一種耐高溫、具有高強度、耐疲勞性和使用壽命長的改性PP-R塑料專用料。
本發明的另一目的是提供一種改性PP-R塑料專用料的制備方法。
為了達到上述目的，本發明是這樣實現的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂50-75份、工程塑料10-30份、增容劑1-10份、潤滑劑0.5-3份。
本發明改性的PP-R塑料專用料的優選方案，按重量份，包括PP-R樹脂55-70份、工程塑料12-25份、增容劑3-8份、潤滑劑0.5-2.5份。
本發明改性的PP-R塑料專用料的最佳方案，按重量份，包括PP-R樹脂67份、工程塑料15.5份、增容劑6.8份、潤滑劑0.65份。
本發明所述的改性PP-R塑料專用料，所述的工程塑料為聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺-聚苯醚共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物、聚苯醚-聚酰胺共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合；所述的增容劑為乙烯-丙烯酸酯類共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯彈性體接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物EPDM(商品代號)、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物、美國生產的商品代號C803、日本生產的商品代號HTNA01，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合；所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸單甘酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
本發明所述的改性PP-R塑料專用料，也可加入高熔點聚丙烯7-20份。
另外，本發明所述的改性PP-R塑料專用料，還可加入活性納米材料1-5份。
本發明所述的改性PP-R塑料專用料，可同時加入高熔點聚丙烯7-20份和活性納米材料1-5份。
本發明所述的改性PP-R塑料專用料，所述的活性納米材料為二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣。
本發明的改性PP-R塑料專用料，其制備方法依次包括下列步驟a，混料將各種粉狀原料配好后，加入高速攪拌機，攪拌到60-100℃；b，冷卻將上述混料自動排入冷攪機中，冷卻至20-40℃，備用；c，造粒將備好的料加入造粒機，經擠出造粒；d，冷卻切粒冷切水溫為20-45℃；切粒后成為改性PP-R塑料專用料；其中造粒過程造粒機的機筒溫度為輸送段180-195℃；壓縮段190-195℃；熔融段190-195℃；計量段190-198℃；機頭溫度為機頭體190-210℃；口模190-255℃。
本發明的改性PP-R塑料專用料，是采用工程塑料對PP-R樹脂進行改性，使之形成錯綜復雜的分子構象，通過分子鏈互相纏繞在一起，減少應力集中，減少取向，縱橫平衡，從而使改性后的PP-R塑料的耐熱性、強度，耐疲勞性，使用壽命提高。
本發明的改性PP-R塑料專用料與已有技術相比，具有積極效果，采用塑料制品常規的測試工具和手段，測得用改性的PP-R塑料專用料制得的管材最高使用溫度為100-123.5℃，比目前的PP-R塑料最高使用溫度90-95℃高10-28.5℃；短期使用溫度125-131.8℃，比目前的PP-R塑料高15-21.8℃；其拉伸強度≥29MPa，比目前的PP-R塑料拉伸強度大3-6MPa；在0℃時，沖擊試驗28J，高于目前的PP-R塑料15J；此外其邵氏硬度＞75，洛氏硬度＞65，彎曲模量＞885MPa，彎曲應力＞33.5MPa，拉伸彈性模量＞818MPa。
為了更好地理解與實施，下面結合實施例詳細說明本發明。
實施例1，將PP-R樹脂(RA130E)67Kg、聚甲醛15.5Kg、乙烯-丙烯酸酯類共聚物6.8Kg、聚乙烯蠟0.65Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為80℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至30℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段185℃；壓縮段190℃；熔融段192℃；計量段194℃；機頭溫度為機頭體195℃；口模220℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為30℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例2，將PP-R樹脂(RA130E)50Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物10Kg、甲基丙烯酸-丁苯彈性體接枝共聚物1Kg、硬脂酸0.25Kg、聚乙烯蠟0.25Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為60℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至20℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段180℃；壓縮段190℃；熔融段190℃；計量段190℃；機頭溫度為機頭體190℃；口模190℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為20℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例3，將PP-R樹脂(RA130E)75Kg、聚酰胺-聚苯醚共混物15Kg、聚酰胺15Kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物5Kg、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物5Kg、硬脂酸單甘酯1Kg、聚乙烯蠟1Kg、硬脂酸1Kg，配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為100℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至40℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段195℃；壓縮段195℃；熔融段195℃；計量段198℃；機頭溫度為機頭體210℃；口模255℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為45℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例4，將PP-R樹脂(RA130E)70Kg、聚甲醛8Kg、聚碳酸酯8Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物9Kg、高熔點聚丙烯7Kg、二氧化硅1Kg、EPDM 3Kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物3Kg、乙烯-丙烯酸酯類共聚物3Kg、聚乙烯蠟1.0Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為75℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至25℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段192℃；壓縮段194℃；熔融段195℃；計量段195℃；機頭溫度為機頭體205℃；口模245℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為40℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例5，將PP-R樹脂(RA130E)60Kg，聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物10Kg、聚酰胺10Kg、高熔點聚丙烯15Kg、馬來酸酐接枝烯烴共聚物5Kg、硬脂酸2.0Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為90℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至35℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段190℃；壓縮段192℃；熔融段193℃；計量段195℃；機頭溫度為機頭體200℃；口模240℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為40℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例6，將PP-R樹脂(RA130E)55Kg、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物4Kg、聚苯醚-聚酰胺共混物4KG、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚4Kg、二氧化硅3Kg、C803 3.0Kg、聚乙烯蠟1.5Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為70℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至28℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段182℃；壓縮段191℃；熔融段192℃；計量段192℃；機頭溫度為機頭體195℃；口模200℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為35℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
實施例7，將PP-R樹脂(RA130E)65Kg、聚酯18Kg、高熔點聚丙烯20Kg、二氧化鈦5Kg、HTNAO18Kg、硬脂酸單甘酯2.5Kg配好后，加入高速攪拌機，攪拌至溫度為75℃時，自動排入冷攪機中，冷卻至25℃，而后加入溫度已設定好的造粒機，造粒機的機筒溫度為輸送段188℃；壓縮段192℃；熔融段194℃；計量段196℃；機頭溫度為機頭體198℃；口模235℃，經擠出造粒，而后冷卻切粒，冷切水溫為30℃，切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
本發明的改性PP-R塑料專用料，可用通用的塑料加工設備和工藝，經擠出機制成塑料管，廣泛用于建筑物內的冷熱水系統、采暖系統、中央空調系統、輸送或排放化學介質等，另外還可以按常規工藝制成各種塑料容器。
權利要求
1.改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂50-75份、工程塑料10-30份、增容劑1-10份、潤滑劑0.5-3份。
2.按權利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂55-70份、工程塑料12-25份、增容劑3-8份、潤滑劑0.5-2.5份。
3.按權利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，按重量份，包括PP-R樹脂67份、工程塑料15.5份、增容劑6.8份、潤滑劑0.65份。
4.按權利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的工程塑料為聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺-聚苯醚共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物與聚苯醚共混物、聚苯醚-聚酰胺共混物、聚酰胺/苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
5.按權利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的增容劑為乙烯-丙烯酸酯類共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯彈性體接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、EPDM、馬來酸酐接枝聚烯烴共聚物、C803、HTNA01，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
6.按權利要求1或2或3所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸單甘酯，可單用也可為任意兩種及兩種以上的混合。
7.按權利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入高熔點聚丙烯7-20份。
8.按權利要求1所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入活性納米材料1-5份。
9.按權利要求7所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于還可加入活性納米材料1-5份。
10.按權利要求8或9所述的改性PP-R塑料專用料，其特征在于所述的納米材料為二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣。
11.權利要求1-10所述的任意一種改性PP-R塑料專用料，其制備方法依次包括下列步驟a，混料將各種粉狀原料配好后，加入高速攪拌機，攪拌到60-100℃；b，冷卻將上述混料自動排入冷攪機中，冷卻至20-40)℃，備用；c，造粒將備好的料加入造粒機，經擠出造粒；d，冷卻切粒冷切水溫為20-45℃；切粒后成為改性PP-R塑料專用料。
12.按權利要求11所述的改性PP-R塑料專用料的制備方法，其特征在于所述的造粒過程造粒機的機筒溫度為輸送段160-175℃；壓縮段170-185℃；熔融段180-195℃；計量段190-198℃；機頭溫度為機頭體190-200℃；口模190-255℃。
全文摘要
本發明涉及一種通過工程塑料改性的PP—R塑料專用料及其制備方法,本發明的改性PP—R塑料專用料,按重量份,包括PP—R樹脂50—75份、工程塑料10—30份、增容劑1—10份、潤滑劑0.5—3份,還可以加入高熔點聚丙烯7—20份、活性納米材料1—5份,其制備方法包括混料、冷卻、造粒、冷卻切料四個步驟,本發明的改性PP—R塑料專用料制成的塑料制品具有耐高溫、高強度、耐疲勞性和較長的使用壽命。
文檔編號C08K3/00GK1304956SQ0012396
公開日2001年7月25日 申請日期2000年10月25日 優先權日2000年10月25日
發明者黃學倫, 于好興, 王永選, 王錫臣, 黃志誠, 張雙全 申請人:招遠市海星塑料廠