一种MOFs粒子掺杂的复合材料及其制备方法与流程

一种mofs粒子掺杂的复合材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种mofs粒子掺杂的复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.管道塑料是一种专门用于制备导排水管材的高分子材料，塑料管道与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比，具有制备成本低、难度低且冷热收缩率较小等问题，并且其通常具有更好的耐候性，不易发生氧化腐蚀。
3.但是，相较于传统的非塑料管道，塑料管道也同样存在着一定的缺陷。管道塑料通常为ppr、pvc、pp、pe、pe-rt、pe/hdpe等材质，其普遍存在着塑料材料不耐低温、抗热震性能差，以及管道内部容易积垢等问题。在具体的使用过程中，管道塑料容易由于其耐低温性能和抗热震性能差，所产生的低温脆性导致其在较低使用温度下发生脆断。并且，现有的塑料大多不具备良好的疏水性，并且无法通过有效的表面处理实现疏水防污涂层的制备，因而实际防污性能较差，而管道除污过程较为繁琐，尤其是对于预埋管道的除污，几乎无法有效进行，仅能够通过特定的化学助剂进行辅助除污。
4.因此，如何改善塑料管道的耐温性能和抗污能力，是管道塑料领域的一大发展重心。


技术实现要素：

5.为解决现有的管道塑料存在耐温性能差，在寒冷的环境中容易发生脆断、输送热水时容易产生热开裂，并且力学性能差，受冲击后容易断裂、运载输送热水时热蒸汽也容易导致其发生涨裂等问题，本发明提供了一种mofs粒子掺杂的复合材料，以及该复合材料的制备方法。
6.本发明的目的在于：一、能够有效强化现有管道塑料的耐温性能，使其更加耐冷、耐热且抗热冲击；二、大大提高管道塑料的抗静载荷能力；三、强化管道塑料的抗冲击能力；四、强化使得管道塑料形成一定的防污抗污能力。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
8.一种mofs粒子掺杂的复合材料的制备方法，所述方法包括：1)将硅酸铝成分超细石粉分散在水体系中，配制为水相溶液；2)将两亲性嵌段共聚物加入至油性有机溶液中，配制为预液；3)向步骤2)所得预液中加入正硅酸乙酯，混匀后加入步骤1)所得的水相溶液并超声处理，静置后过滤并分液，将沉淀物洗净后加入至分液所得的油相溶液中，超声分散得到浊液；
4)向步骤3)所得的浊液中加入锌盐醇溶液，混合得到预制液；5)向步骤4)所得的预制液中加入配体咪唑醇溶液，混合反应后过滤固体物并对固体物低温热处理得到前驱体，将前驱体再次加入至滤液中得到前驱体液；6)向步骤5)所得的前驱体液中加入油溶性酚醛树脂和聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物，混匀后加入水并分散处理，分离油相得到涂板液；7)对步骤6)所得的涂板液进行涂板干燥至恒重，收集固体产物并加入至有机溶剂中，分散均匀后至少分两次加入聚二甲氧基硅氧烷，且控制第一次聚二甲氧基硅氧烷的加入量≤5wt％总加入量，反应后再次进行分散，至分散均匀后加入余量聚二甲氧基硅氧烷和二月桂酸二丁基锡，搅拌反应完成后干燥即得到掺杂颗粒；8)将掺杂颗粒加入至熔融的管道塑料中进行强化，即完成所述复合材料的制备。
9.硅酸铝成分的石粉是用于塑料强化的一类较为常用的石粉。但是，其强化效果较为有限，虽然能够较为有效提高塑料的耐磨性能，但是经常会导致塑料的耐温性能进一步减弱。
10.在本发明技术方案中，以硅酸铝成分的石粉作为载体，在其表面通过嵌段共聚进行空心包层结构的制备，具体在1)至3)的过程中，石粉分散后加入预液，通过搅拌的方式形成油水混合液体，在油水混合液体中，一方面油水液滴分离能够促进石粉的分散，另一方面通过嵌段共聚物的的两亲性捕获分离软团聚的石粉，进一步提高石粉的分散性，随后通过两亲性嵌段共聚物捕获正硅酸乙酯以及正硅酸乙酯在油水界面的水解，对石粉进行包封，形成二氧化硅包覆石粉的颗粒。在这系列过程中，两亲性嵌段共聚物的运用是尤为关键的。因此，若将石粉简单分散在油液中，加入正硅酸乙酯并缓慢加水分散，也能够实现二氧化硅包覆石粉的制备，但是该过程一来无法确保石粉的分散性，虽然经试验石粉在油性液中分散效果会略优于水相液，但在油相液中难以有效实现二次分散，而后加水使得正硅酸乙酯水解，一来无法确保二氧化硅能够有效生长、包覆在石粉表面，另一方面即便对石粉进行包覆，也是一种相对紧密的包覆方式，形成实心核壳结构，与本发明的壳层和内核实际并不直接接触的空包核壳结构相比，其仍容易导致塑料的抗热震性能减弱，同时比表面积相对较小，对于后续的mofs修饰不利。而后步骤4)和步骤5)，通过锌盐和配体咪唑进行zif-8修饰，即进行mofs修饰，zif-8修饰是一种较为常见塑料的mofs修饰方式，但是通常用于膜材的疏水性修饰，因为其具有良好的疏水性。但简单地进行该种mofs修饰并不能有效提高管道塑料的疏水性，更不便以其修饰的颗粒简单地对管道进行表面处理，因此后续还需进一步加工处理。在本发明步骤6)中，通过嵌段共聚物自组装的方式形成类似“枝蔓”的结构，所形成的枝蔓结构是使得掺杂颗粒能够提高管道塑料疏水性的关键，其能够连接管道塑料基体，并且在嵌段共聚物的“扩张膨胀”作用下，能够实现掺杂颗粒的高度分散、呈弥散状分布，使得熔融母料挤出成型的过程中支撑经过修饰的颗粒能够至少部分“上浮”至所形成的塑料管道表面，进行疏水修饰，同时对管道的表面硬度和耐磨性进行强化。而步骤7)则是进行最终的修饰处理，使得掺杂颗粒与管道塑料的亲和性更强。
11.具体的，本发明所述的管道塑料包括但不仅限于pp和/或pe中的任意一种或多种，但经试验与pp和pe的配合效果最佳，能够形成性能相对更优的mofs(zif-8)粒子修饰的pp或pe复合材料。
12.作为优选，
步骤1)所述硅酸铝成分超细石粉为莫来石粉和/或埃洛石粉；所述莫来石粉和/或埃洛石粉目数≥2000目；所述水相溶液中硅酸铝成分超细石粉的含量为15～30g/l。
13.莫来石粉和埃洛石粉来源广泛、硅酸铝含量相对较高，并且容易通过球磨机实现超微石粉的制备，如本发明实际制备过程中通过2000目球磨机即可简单快速地完成。而控制石粉含量，一方面由于莫来石粉和埃洛石粉含量过高容易在分散过程中发生软团聚，导致所制得的掺杂颗粒粒径均匀性差，另一方面含量过高时后续与两亲性嵌段共聚物配合时需要浓度较高的嵌段共聚物预液，导致两亲性嵌段共聚物容易发生类网状组装，无法有效实现球状组装。
14.作为优选，步骤2)所述两亲性嵌段共聚物为聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物或聚乙二醇-聚己内酯-聚乙二醇三嵌段共聚物；所述预液中两亲性嵌段共聚物浓度为12～18mmol/l。
15.上述所选用的两亲性嵌段共聚物是较为常见且容易获得的嵌段共聚物类型。控制嵌段共聚物浓度主要在于实现分别对石粉和正硅酸乙酯的捕获的分散，用量过小时无法实现有效的捕获分散，但用量过大则容易导致形成空壳结构，因此适当控制用量是确保掺杂颗粒品质以及最终形成的塑料品质的关键因素之一。而经试验实际浓度可选用约12～30mmol/l的最佳浓度，但本发明考虑到实际生产过程中，选用相对较低的浓度，能够使得两亲性嵌段共聚物在单次制备中完全消耗，以便于后续回收油性溶剂进行二次利用并且避免对后续反应的影响。
16.此外，对于上述两种嵌段共聚物的选择，选用聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物最终能够使得塑料获得相对较优的力学性能，而选用聚乙二醇-聚己内酯-聚乙二醇三嵌段共聚物则能够使得塑料获得相对更优的耐温性能。
17.作为优选，步骤3)所述正硅酸乙酯为预液的4～8％vol；所述水相溶液用量为预液的2～5％vol。
18.正硅酸乙酯的用量会对壳层组装产生较为显著的影响。但用量过大时会导致正硅酸乙酯的添加过量，在溶液中产生正硅酸乙酯的残留，导致了物料浪费。而本发明控制正硅酸乙酯和水相溶液的相对用量确保石粉有效分散形成空包核壳结构的同时保证正硅酸乙酯能够基本完全消耗，以便于油性有机溶剂的回收再利用以及减少对后续反应的影响。
19.作为优选，步骤4)所述锌盐醇溶液为硝酸锌和/或氯化锌的甲醇和/或乙醇溶液；所述硝酸锌和/或氯化锌的总浓度20～50g/l。
20.上述的锌盐均具有良好的醇溶性，并且常见易获得。
21.作为优选，所述锌盐醇溶液的用量为浊液的3～5倍体积份。
22.采用较大量的锌盐醇溶液能够进行浊液进行二次分散，同时醇具有良好地促进二氧化硅分散的作用。实际上采用锌盐水溶液也能够实现mofs修饰，但是在水溶液中，所形成的空包核壳结构颗粒由于其具有二氧化硅外壳，分散性差，容易再次形成软团聚，因此采用
醇溶液是保障mofs修饰效果的关键因素。
23.作为优选，步骤5)所述配体咪唑醇溶液浓度为0.5～2.0g/l的2-甲基咪唑醇溶液；所述配体咪唑醇溶液的用量为预制液的0.5～2倍体积份。
24.通过上述配体咪唑能够与锌盐配合有效形成mofs修饰，大大强化颗粒的疏水性能。
25.作为优选，步骤6)所得涂板液中：油溶性酚醛树脂浓度为0.8～1.2mol/l；聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物浓度为8～13mmol/l。
26.所述油溶性酚醛树脂和聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物在本发明技术方案中能够形成网状自组装，其中聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物常用于阻燃强化，但在本发明技术方案中，其使用目的主要在于与油溶性酚醛树脂配合形成非封闭形式的网状组装，强化mofs修饰的掺杂颗粒所形成的mofs粒子与管道塑料基体的连接强度和分散性，使其能够至少部分“上浮”至成型的塑料管道表面。
27.作为优选，步骤7)所述聚二甲氧基硅氧烷用量为固体产物4～7倍重量份，所述二月桂酸二丁基锡为固体产物1～6倍重量份。
28.上述是常见两种常见且常用的交联剂和催化剂，能够提高掺杂颗粒与管道塑料基体的相容性。
29.一种mofs粒子掺杂的复合材料。
30.本发明所制得的复合材料具有良好的疏水防污性能，并且具有良好的耐磨性、抗弯强度以及冲击韧性等力学性能，面对温度变化也不易发生脆断或涨裂，用于管道制备和使用时具有非常显著的有益效果。
31.本发明的有益效果是：1)大大提高了管道塑料的疏水防污性能，使得管道内壁不易积垢；2)提高管道塑料的表面耐磨性和冲击韧性，同时具有更优的化学耐候性，进行管道疏通时减少疏通剂对管道的损伤并能够有效避免物理疏通过程中对管道造成的损伤；3)具有良好的抗热震性能，pp基体的复合材料在-30℃至140℃的热震试验中表现良好.
具体实施方式
32.以下结合具体实施例对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
33.实施例1一种mofs粒子修饰的复合材料，其由以下方法进行制备：1)将2000目莫来石粉分散在去离子水中，配制为25g/l的水相溶液；2)将聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物加入至正庚烷中，配制为15mmol/l的预液；3)按比例向每1l步骤2)所得预液中加入60ml正硅酸乙酯，混匀后加入45ml步骤1)所得的水相溶液并超声处理15min，静置20min后过滤并分液分离得到沉淀物和油相溶液，将沉淀物洗净后加入至分液所得的油相溶液中，超声分散15min得到浊液；4)按比例向每1l步骤3)所得的浊液中加入4l浓度为35g/l的硝酸锌乙醇溶液，混合得到预制液；5)按比例向每1l步骤4)所得的预制液中分五次等量总计加入1.5l浓度为1.5g/l的2-甲基咪唑乙醇溶液，每次加入后均混合反应6h，添加并反应完全后过滤出固体物并对固体物60℃热处理12h得到前驱体，将前驱体再次加入至滤液中得到前驱体液；6)向步骤5)所得的前驱体液中以1.15mol/l的比例加入(市售)100％油溶性酚醛树脂，并以10mmol/l的比例聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物，混匀后加入2倍前驱体液体积的去离子水并分散均匀，分液分离去除油相得到涂板液；7)对步骤6)所得的涂板液进行60℃涂板干燥至恒重，收集固体产物并加入至其8倍松装体积的正庚烷中，分散均匀后分两次加入5倍固体产物质量的聚二甲氧基硅氧烷，第一次聚二甲氧基硅氧烷的加入量为聚二甲氧基硅烷总量的3.5wt％，反应15min后再次进行分散，至分散均匀后加入余量聚二甲氧基硅氧烷和3倍固体产物质量的二月桂酸二丁基锡，搅拌反应完成后60℃涂板干燥即得到掺杂颗粒；8)将市售pp材质的管道塑料母粒(pp母粒)熔融并加入掺杂颗粒进行强化，掺杂颗粒添加量为所用pp母粒总质量的3.75wt％，即完成所述复合材料的制备。
34.所述复合材料可造粒制备为强化母粒，或直接用于挤出成型。本实施例直接挤出成型制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本实施例所制得的标准管标记为bg1。
35.实施例2一种mofs粒子修饰的复合材料，其由以下方法进行制备：1)将2000目莫来石粉分散在去离子水中，配制为20g/l的水相溶液；2)将聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物加入至正庚烷中，配制为14mmol/l的预液；3)按比例向每1l步骤2)所得预液中加入55ml正硅酸乙酯，混匀后加入38ml步骤1)所得的水相溶液并超声处理15min，静置20min后过滤并分液分离得到沉淀物和油相溶液，将沉淀物洗净后加入至分液所得的油相溶液中，超声分散15min得到浊液；4)按比例向每1l步骤3)所得的浊液中加入4l浓度为25g/l的硝酸锌乙醇溶液，混合得到预制液；5)按比例向每1l步骤4)所得的预制液中分五次等量总计加入1.25l浓度为1.2g/l的2-甲基咪唑乙醇溶液，每次加入后均混合反应6h，添加并反应完全后过滤出固体物并对固体物60℃热处理12h得到前驱体，将前驱体再次加入至滤液中得到前驱体液；6)向步骤5)所得的前驱体液中以1.0mol/l的比例加入(市售)100％油溶性酚醛树脂，并以11mmol/l的比例聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物，混匀后加入2倍前驱体液
体积的去离子水并分散均匀，分液分离去除油相得到涂板液；7)对步骤6)所得的涂板液进行60℃涂板干燥至恒重，收集固体产物并加入至其8倍松装体积的正庚烷中，分散均匀后分两次加入6倍固体产物质量的聚二甲氧基硅氧烷，第一次聚二甲氧基硅氧烷的加入量为聚二甲氧基硅烷总量的5wt％，反应15min后再次进行分散，至分散均匀后加入余量聚二甲氧基硅氧烷和4.5倍固体产物质量的二月桂酸二丁基锡，搅拌反应完成后60℃涂板干燥即得到掺杂颗粒；8)将市售pp材质的管道塑料母粒(pp母粒)熔融并加入掺杂颗粒进行强化，掺杂颗粒添加量为所用pp母粒总质量的5.15wt％，即完成所述复合材料的制备。
36.所述复合材料可造粒制备为强化母粒，或直接用于挤出成型。本实施例直接挤出成型制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本实施例所制得的标准管标记为bg2。
37.实施例3一种mofs粒子修饰的复合材料，其由以下方法进行制备：1)将2000目莫来石粉分散在去离子水中，配制为15g/l的水相溶液；2)将聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物加入至正庚烷中，配制为12mmol/l的预液；3)按比例向每1l步骤2)所得预液中加入40ml正硅酸乙酯，混匀后加入20ml步骤1)所得的水相溶液并超声处理15min，静置20min后过滤并分液分离得到沉淀物和油相溶液，将沉淀物洗净后加入至分液所得的油相溶液中，超声分散15min得到浊液；4)按比例向每1l步骤3)所得的浊液中加入3l浓度为20g/l的硝酸锌乙醇溶液，混合得到预制液；5)按比例向每1l步骤4)所得的预制液中分五次等量总计加入0.5l浓度为2.0g/l的2-甲基咪唑乙醇溶液，每次加入后均混合反应6h，添加并反应完全后过滤出固体物并对固体物60℃热处理12h得到前驱体，将前驱体再次加入至滤液中得到前驱体液；6)向步骤5)所得的前驱体液中以1.2mol/l的比例加入(市售)100％油溶性酚醛树脂，并以13mmol/l的比例聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物，混匀后加入2倍前驱体液体积的去离子水并分散均匀，分液分离去除油相得到涂板液；7)对步骤6)所得的涂板液进行60℃涂板干燥至恒重，收集固体产物并加入至其8倍松装体积的正庚烷中，分散均匀后分两次加入4倍固体产物质量的聚二甲氧基硅氧烷，第一次聚二甲氧基硅氧烷的加入量为聚二甲氧基硅烷总量的3wt％，反应15min后再次进行分散，至分散均匀后加入余量聚二甲氧基硅氧烷和1倍固体产物质量的二月桂酸二丁基锡，搅拌反应完成后60℃涂板干燥即得到掺杂颗粒；8)将市售pp材质的管道塑料母粒(pp母粒)熔融并加入掺杂颗粒进行强化，掺杂颗粒添加量为所用pp母粒总质量的3wt％，即完成所述复合材料的制备。
38.所述复合材料可造粒制备为强化母粒，或直接用于挤出成型。本实施例直接挤出成型制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本实施例所制得的标准管标记为bg3。
39.实施例4一种mofs粒子修饰的复合材料，其由以下方法进行制备：1)将2000目莫来石粉分散在去离子水中，配制为30g/l的水相溶液；
2)将聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物加入至正庚烷中，配制为18mmol/l的预液；3)按比例向每1l步骤2)所得预液中加入80ml正硅酸乙酯，混匀后加入50ml步骤1)所得的水相溶液并超声处理15min，静置20min后过滤并分液分离得到沉淀物和油相溶液，将沉淀物洗净后加入至分液所得的油相溶液中，超声分散15min得到浊液；4)按比例向每1l步骤3)所得的浊液中加入5l浓度为50g/l的硝酸锌乙醇溶液，混合得到预制液；5)按比例向每1l步骤4)所得的预制液中分五次等量总计加入2l浓度为0.75g/l的2-甲基咪唑乙醇溶液，每次加入后均混合反应6h，添加并反应完全后过滤出固体物并对固体物60℃热处理12h得到前驱体，将前驱体再次加入至滤液中得到前驱体液；6)向步骤5)所得的前驱体液中以0.8mol/l的比例加入(市售)100％油溶性酚醛树脂，并以8mmol/l的比例聚二甲基硅氧烷-聚碳酸醋嵌段共聚物，混匀后加入2倍前驱体液体积的去离子水并分散均匀，分液分离去除油相得到涂板液；7)对步骤6)所得的涂板液进行60℃涂板干燥至恒重，收集固体产物并加入至其8倍松装体积的正庚烷中，分散均匀后分两次加入7倍固体产物质量的聚二甲氧基硅氧烷，第一次聚二甲氧基硅氧烷的加入量为聚二甲氧基硅烷总量的5wt％，反应15min后再次进行分散，至分散均匀后加入余量聚二甲氧基硅氧烷和6倍固体产物质量的二月桂酸二丁基锡，搅拌反应完成后60℃涂板干燥即得到掺杂颗粒；8)将市售pp材质的管道塑料母粒(pp母粒)熔融并加入掺杂颗粒进行强化，掺杂颗粒添加量为所用pp母粒总质量的6wt％，即完成所述复合材料的制备。
40.所述复合材料可造粒制备为强化母粒，或直接用于挤出成型。本实施例直接挤出成型制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本实施例所制得的标准管标记为bg4。
41.实施例5一种mofs粒子修饰的复合材料，具体制备工艺同实施例1，所不同的是：步骤2)所用聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物替换为聚乙二醇-聚己内酯-聚乙二醇嵌段共聚物，其余过程操作参数均与实施例1相同。以相同的方式制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本实施例所制得的标准管标记为bg5。
42.对比例1一种复合材料，具体制备工艺同实施例1，所不同的是：不进行步骤2)操作，其余过程操作参数均与实施例1相同。以相同的方式制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本对比例所制得的标准管标记为dbg1。
43.对比例2一种复合材料，具体制备工艺同实施例1，所不同的是：不进行步骤6)操作，其余过程操作参数均与实施例1相同。以相同的方式制备为符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，本对比例所制得的标准管标记为dbg2。
44.对比例3市售符合gb/t 13663-2000标准的dn90*en8.2mm标准管，材质为pp。本对比例标准管标记为dbg3。
45.测试i
依照gb/t19278-2018对上述标准管进行力学性能检测。力学性能检测包括抗拉强度、抗弯强度、内壁硬度(d法邵氏硬度)和冲击强度等。具体检测结果如下表表1所示。所有检测均取十次有效试验均值。
46.表1：力学性能检测结果。表1：力学性能检测结果。
47.从上表检测结果可以看出，本发明复合材料所制备得到的标准管具有非常优异的力学性能，相较于市售同规格尺寸的pp管材力学性能显著上升，尤其在抗弯强度和冲击强度方面，有着极为显著的提升作用。能够有效提高管道的工作压力，并且面对冲击时更不易发生破裂损坏。此外，对比bg1和bg5结果可以看出，虽然bg5的力学性能略差与bg1，但bg在低温条件下的缺口冲击强度却显著高于bg1，而bg1和bg5的改变仅在于嵌段共聚物的换用，表明步骤2)的嵌段共聚物选用对于复合材料的耐温性能有着显著的影响，所选用的二嵌段共聚物和三嵌段共聚物会构成不同的显微结构，以此影响了复合材料中掺杂颗粒受温度影响时的反应。同样dbg1与bg1对比可以发现，在常温检测条件下力学性能基本相差无几，但在低温条件下力学性能有着较为显著的影响。此外，对比bg1和dbg2，可以看出步骤6)过程对于复合材料的力学性能有较为显著的影响。在微观观察下，dbg2中掺杂颗粒部分产生团聚，产生了少量的带状结构，因而实际影响了复合材料管材的力学性能，导致其力学性能不均，而bg1中掺杂颗粒呈较为均匀的弥散状分布，力学性能均匀。
48.测试ii进一步对上述复合材料所制得的管材进行耐温性能和疏水性能检测。
49.其中，耐温性能采用本厂检验标准，具体检验过程为：向管材内灌注92％满容积的纯水，降温冷冻至-40℃，保持2h后于10℃条件下自然化冰后排水置于135
±
5℃的热烘室中静置2h，反复进行12次后，检测复合材料管材表面裂纹并对其无缺口冲击强度(22℃)进行检测。检测结果显示，bg1～bg5管材表面均无裂纹，具有良好的耐高低温性能，并且bg1～bg4管材无缺口冲击强度下降率≤10％，bg5管材无缺口冲击强度下降率≤6％，具有非常优异的耐温性能。而dbg1表面形成较为严重的裂纹，裂纹形式为蛛网状，无法有效进行无缺口
冲击强度检测。而dbg2管材表面裂纹并不明显，但无缺口冲击强度下降达到13～16％，有较为明显的下降。而市售的pp管材dbg3，虽声称能够在-40～130℃条件下工作，并且理论pp能够耐受-40～130℃的工作条件，但温度相对较为剧烈的变化也使其表面产生崩口状的裂纹，外表面部分有崩落碎片，损坏较为严重同样无法进行有效的无缺口冲击强度检测。
50.通过上述测试可以明显看出，本发明复合材料的添加对于强化pp管材的耐温性能有着非常显著的作用。能够非常有效地承受极端冷热交替的环境，在用于部分北方地区的热水供应时具有非常优秀的使用效果。
51.疏水性能检测经接触角测试仪测量，bg1～bg5和dbg1管材内壁的接触角均≥152
°
，具有超疏水性质，而dbg2管材内壁的接触角约为131～133，表明其疏水性不及bg1～bg5和dbg1管材，这主要是其掺杂颗粒在挤塑成型无法有效分散、扩散至表层，导致掺杂颗粒的疏水性无法得到有效的发挥，而dbg3管材的接触角约为119～122，介于疏水和超疏水之间，对于起到疏水防污的效果十分有限，仍容易在使用过程中积纳污垢，导致管道在长期使用后发生堵塞。
52.通过上述实施例、对比例以及测试可以明显看出，本发明技术方案对现有的管道塑料进行了显著的改进，从管材的力学性能、耐温性能以及防污性能多方面具有显著的改进效果，产生了明显有益的效果。