一种有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材及其制备方法与流程

1.本发明涉及高分子复合材料领域，特别是涉及一种有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材及其制备方法。


背景技术：

2.目前，大部分塑料排污管道产品表现环刚度不高，抗冲击强力差，管材内外壁粗糙，冬天低温脆性明显，夏天管材偏软，产品扩口头破损严重，管材埋地后经常出现破管，水流堵塞，造成城市内涝；并且管材施工难度高，管道之间的连接漏水，往往造成庞大的施工浪费，管材连接扩口处强度不足，容易破损。在众多的塑料埋地排水管道中，双壁波纹结构管以其独特的结构设计，比其它的塑料管道更节省原料。
3.聚丙烯(pp)是一种通用合成树脂，由于其具有耐化学腐蚀、耐热、无毒、易加工等优异的综合性能，在器械制造业、汽车工业、模具、家用电器等领域得到了广泛应用。但聚丙烯也存在一些缺陷，例如：韧性差、低温脆性、不耐老化性、冲击强度低、收缩率大等，限制了其作为工程受力材料等方面的应用。因此，对pp进行耐老化、增韧增强等改性处理，可拓宽其应用范围。而pa6是一种极性聚合物，具有高强度，弹性好，耐磨耐化学腐蚀好，pp和pa6共混既保留了pp和pa6的优点，又能改善它们的缺点，可以提高耐冲击性、耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、改善尺寸和形状稳定性、加工性等性能，被认为是可以代替钢铁广泛应用于各个领域的理想型高性能塑料。因此，选用pa6和pp共混改性材料，制备复合材料，期望达到改善聚丙烯双壁波纹管材的力学性能的目的。


技术实现要素：

4.本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种有效提高环刚度、环柔度、抗冲击性能、高低温性能的有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材及其制备方法。
5.一方面，本发明提出一种有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材，由内层和外层经热熔复合而成，外层具有波浪形结构，内层和外层均采用有机增韧增强聚丙烯复合材料制成；
6.有机增韧增强聚丙烯复合材料包括如下按重量份计的原料：50-70份ppb， 9-18份pa6，2-4份abs，6-9份增韧剂，3-6份增容剂，0.3-0.5份β成核剂， 0.2-0.4份熔脂调节剂，8-15份纳米级活化滑石粉，0.5-1份光扩散剂，0.3-0.6 份光稳定剂，0.3-0.6份抗氧剂1010，0.3-0.6份抗氧剂168，0.2-0.4份硬脂酸钙，0.2-0.4份硬脂酸锌。
7.优选的，ppb采用聚丙烯k8003，abs采用沙比b221干料末，增韧剂采用威达美6202，增容剂采用pp-g-mah(马来酸酐接枝聚丙烯)，纳米级活化滑石粉采用2500目以上的。
8.另一方面，本发明提出一种上述有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材的制备方法，包括如下步骤：
9.s1、按重量份配置如下原料：50-70份ppb，9-18份pa6，2-4份abs，6-9 份增韧剂，3-6份增容剂，0.3-0.5份β成核剂，0.2-0.4份熔脂调节剂，8-15 份纳米级活化滑石粉，0.5-1
份光扩散剂，0.3-0.6份光稳定剂，0.3-0.6份抗氧剂1010，0.3-0.6份抗氧剂168，0.2-0.4份硬脂酸钙，0.2-0.4份硬脂酸锌；
10.s2、利用高速混合机组将配置的原料进行混合、改性、预塑化，再通过双阶挤出机组进行熔融、塑化、混炼、挤出、造粒，最后冷却切粒，得到有机增韧增强聚丙烯复合材料；
11.s3、将内层和外层所采用的有机增韧增强聚丙烯复合材料分别加入两台挤出机中挤出，物料通过挤出机单螺杆加热熔融塑化输送至机头口模，管材内层通过内定径套抽真空再冷却定型，管材外层在内部空气压力和外部真空吸力的共同作用下和模块紧密接触成型，管材内、外层均匀地熔合在一起，内层挤出各段温度：200℃，210℃，230℃，230℃，230℃，外层挤出各段温度：200℃， 210℃，230℃，230℃，230℃。
12.与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
13.本发明采用pp和pa6共混、用马来酸酐接枝pp作相容剂，采用纳米无机粒子作增强增韧形成多元复合材料，用该复合材料制备有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材，所制备的有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材的环刚度、环柔度、抗冲击性能、高低温性能等都明显提高，能满足埋地排污管特殊环境性能要求。
具体实施方式
14.实施例一
15.本实施例提出的一种有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材，由内层和外层经热熔复合而成，外层具有波浪形结构，内层和外层均采用有机增韧增强聚丙烯复合材料制成；
16.有机增韧增强聚丙烯复合材料包括如下按重量份计的原料：50份ppb，18 份pa6，2份abs，9份增韧剂，6份增容剂，0.3β成核剂，0.4份熔脂调节剂， 15份纳米级活化滑石粉，1份光扩散剂，0.6份光稳定剂，0.6份抗氧剂1010， 0.6份抗氧剂168，0.4份硬脂酸钙，0.4份硬脂酸锌。
17.ppb采用聚丙烯k8003，abs采用沙比b221干料末，增韧剂采用威达美6202，增容剂采用pp-g-mah(马来酸酐接枝聚丙烯)，纳米级活化滑石粉采用2500目以上的。威达美6202作体系增韧剂，用pp-g-mah作体系增容剂，提高了体系的相容性，增强了体系材料的刚性、韧性和耐低温性能。用有机刚性材料pa6、 abs和纳米无机刚性粒子滑石粉增强增刚增韧，增强了体系材料的刚性和韧性。
18.将以上配置的原料加入高速混合机组中混合、改性、预塑化10-15分钟，再加入到双阶挤出机组中进行熔融、塑化、混炼、挤出、造粒，最后冷却切粒，得到有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材专用料，料筒温度分别为：200℃， 210℃，230℃，230℃，230℃，口模温度为：230℃。
19.制备有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材时：将内层材料和外层材料分别加入两台挤出机中挤出，物料通过挤出机单螺杆加热熔融塑化输送至机头口模，管材内层通过内定径套抽真空再冷却定型，管材外层在内部空气压力和外部真空吸力的共同作用下和模块紧密接触成型，管材内、外层均匀地熔合在一起，内层挤出各段温度：200℃，210℃，230℃，230℃，230℃，外层挤出各段温度：200℃，210℃，230℃，230℃，230℃。
20.表1、利用实施例一制备的有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材的物理力学性能
[0021][0022]
实施例二
[0023]
本实施例提出的一种有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材，由内层和外层经热熔复合而成，外层具有波浪形结构，内层和外层均采用有机增韧增强聚丙烯复合材料制成；
[0024]
有机增韧增强聚丙烯复合材料包括如下按重量份计的原料：70份ppb，9 份pa6，4份abs，6份增韧剂，3份增容剂，0.5β成核剂，0.2份熔脂调节剂， 8份纳米级活化滑石粉，0.5份光扩散剂，0.3份光稳定剂，0.3份抗氧剂1010， 0.3份抗氧剂168，0.2份硬脂酸钙，0.2份硬脂酸锌。
[0025]
ppb采用聚丙烯k8003，abs采用沙比b221干料末，增韧剂采用威达美6202，增容剂采用pp-g-mah(马来酸酐接枝聚丙烯)，纳米级活化滑石粉采用2500目以上的。威达美6202作体系增韧剂，用pp-g-mah作体系增容剂，提高了体系的相容性，增强了体系材料的刚性、韧性和耐低温性能。用有机刚性材料pa6、 abs和纳米无机刚性粒子滑石粉增强增刚增韧，增强了体系材料的刚性和韧性。
[0026]
将以上配置的原料加入高速混合机组中混合、改性、预塑化10-15分钟，再加入到双阶挤出机组中进行熔融、塑化、混炼、挤出、造粒，最后冷却切粒，得到有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材专用料，料筒温度分别为：200℃， 210℃，230℃，230℃，230℃，口模温度为：230℃。
[0027]
制备有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材时：将内层材料和外层材料分别加入两台挤出机中挤出，物料通过挤出机单螺杆加热熔融塑化输送至机头口模，管材内层通过内定径套抽真空再冷却定型，管材外层在内部空气压力和外部真空吸力的共同作用下和模块紧密接触成型，管材内、外层均匀地熔合在一起，内层挤出各段温度：200℃，210℃，230℃，230℃，230℃，外层挤出各段温度：200℃，210℃，230℃，230℃，230℃。
[0028]
表2、利用实施例二制备的有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材的物理力学性能
[0029][0030]
本发明采用pp和pa6共混、用马来酸酐接枝pp作相容剂，采用纳米无机粒子作增强增韧形成多元复合材料，用该复合材料制备有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材，所制备的有机增韧增强嵌段共聚聚丙烯止脱管材的环刚度、环柔度、抗冲击性能、高低温性能等都明显提高，能满足埋地排污管特殊环境性能要求。
[0031]
上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。