一種聚丙烯結構壁管改性母料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種結構壁管專用料的制備方法。更具體地講，本發明涉及一種聚丙 烯結構壁管改性母料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 塑料結構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、生產污水）或雨水等排送到污水處理場或江河湖海中去。埋地排水管在塑料管 市場中用量最大，約占一半以上。由于埋地排水管一般在重力下輸送，管內沒有壓力（因為 埋在地下，承受外加的負載）主要承受外壓負載，主要要求環剛度。環剛度和管壁的慣性矩 成正比，所以使用實壁管不及結構壁管經濟。達到同樣環剛度的結構壁管可以比實壁管節 約材料50-70%，因此塑料結構壁管在埋地排水管領域得到了迅速的發展和廣泛的應用。
[0003]目前塑料結構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，達到同等的環剛 度可以用較小的慣性矩。如果采用同樣的波形設計可以用較小的壁厚，所以在一定范圍內 聚氯乙烯結構壁管在經濟上占優勢。但對于大口徑結構壁管，由于聚氯乙烯的流動性和熱 穩定性差，生產比較困難且不經濟。
[0004] 聚烯烴樹脂近些年來憑借其優異的性能得到了迅速的發展，從國外資料看美國大 量應用聚乙烯結構壁管，做了大量的試驗和研宄，有比較成熟的使用經驗和比較完備的標 準和規范。而在歐洲聚丙烯結構壁管的應用發展較快，已研制成功用于塑料結構壁管使用 的聚丙烯專用料，并制定了相應的標準草案。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，可以節省更多的原料，從而降低生產成本和施工的難度等優點， 具有良好的性價比和綜合優勢，正在受到越來越多的關注。
[0005] 我國在塑料結構壁管開發上起步較晚，近年來，隨著國家加大對環境保護的重視， 加快了對于水污染的治理，出臺了一系列相應的節水、治水政策，同時塑料結構壁管所具有 的優異性能逐步被人們所認知，塑料結構壁管得到了迅速的發展，已經成為管道領域發展 的一大熱點。
[0006] 雖然目前國內在塑料結構壁管的生產和設備研宄方面發展較快，但對于專用料的 研制開發明顯落后。目前國內在用料方面主要為聚氯乙烯和高密度聚乙烯，相當部分是依 靠進口；對于PE專用料的研制，這兩年有了一定的發展，國內幾家大的石化企業加緊了在 這方面的開發并推出了供大口徑結構壁管使用的專用料；同時也有對普通HDPE樹脂進行 改性的研宄，開發適應大口徑波紋管使用要求的專用料的報道。但符合塑料結構壁管使用 要求的聚丙烯專用料的報道較少。
[0007] 塑料結構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，取決于管材的環剛度，這就要求專用料必須具有較高的 剛性，同時其備一定的抗沖擊性能，同時其結晶速度要快后收縮小。
[0008] 聚丙條是半結晶聚合物，主要存在兩種晶型：a晶型和0晶型。其中，a晶型聚 丙烯的拉伸強度和彎曲模量較高；0晶型聚丙烯的沖擊強度和熱變形較高。通過加入高效 成核劑能提高聚丙烯的結晶度，同時能提高聚丙烯結晶溫度、降低后收縮、縮短加工時間。
[0009] 本發明針對現有技術的不足，提供一種聚丙烯結構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構壁管。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種聚丙烯結構壁管改性母料的制 備方法，步驟為：首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，擠出溫度控制 在180-245°C，即得聚丙烯結構壁管改性母料。
[0011] 本發明的原理是：
[0012] (1)成核劑能提高聚丙烯結晶溫度，有利于縮短成型時間，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度和 彎曲模量和結晶溫度，縮短結晶時間；
[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 強度和熱變形溫度；
[0015] (4)馬來酸酐接枝聚丙烯為聚丙烯增溶劑，酸酐基團能與二亞芐基山梨醇中 的-OH作用生成氫鍵，酸酐基團也能與N，N'-二苯基己二酰胺中的-CONH-發生作用，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-發生 反應而影響使用效果，因此本發明通過兩種成核劑分次加入造粒；
[0017] (6)本發明綜合利用了a晶型成核劑的增強增剛作用和縮短結晶時間作用、0晶 型成核劑的增韌和提高熱變形溫度作用。
[0018] 本發明與現有技術相比，具有如下優點：
[0019] (1)發明產品為母料，加入方便；
[0020] (2)通過使用馬來酸酐接枝聚丙烯，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，以及兩種成核劑發生反應 而產生的不良影響；
[0021] (3)發明產品的集增剛、增強、增韌和縮短成型時間于一體。
【具體實施方式】
[0022] 實例一首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發明的聚丙烯結構壁管改性母料。
[0023] 實例二首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發明的聚丙烯結構壁管改性母料。
[0024] 實例三首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到本發明的聚丙烯結構壁管改性母料。
[0025] 在具體實施中，將發明產品1-3份作為母料加入到聚丙烯粒中，混合均勻即可用 于擠出聚丙烯結構壁管。以下是發明產品2份加入到聚丙烯（牌號F401)中，按擠管工藝 擠出后制品取樣數據，說明了其增剛、增韌、增強和縮短成型時間的效果。
[0026]
【主權項】
1. 一種聚丙烯結構壁管改性母料的制備方法，其特征在于： 首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，擠出溫度控制在 180-245°C，制備得到聚丙烯結構壁管改性母料。
【專利摘要】本發明公開一種聚丙烯結構壁管改性母料的制備方法，其特征是首先將馬來酸酐接枝聚丙烯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，再在雙螺桿擠出機中造粒，制備得到聚丙烯結構壁管改性母料。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構壁管。
【IPC分類】C08J3-22, C08K5-053, C08K5-20, C08L23-12, C08L51-06
【公開號】CN104610695
【申請號】CN201510027819
【發明人】宋波, 趙俠, 黃進榮, 鄭南鋒, 梁學良, 鄭元生
【申請人】佛山顧地塑膠有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月15日