[发明专利]一种玻璃纤维增强PP-RCT材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑管材技术领域，具体地说，是一种玻璃纤维增强PP-RCT材料及其制备方法。

背景技术

PP-RCT是具有高耐热、耐压、韧性等特性的带有β结晶结构的PP无规共聚聚丙烯，即四型聚丙烯。其中C为六方β晶，T为被赋予高耐热耐压与高韧性的特殊属性。德国于2007年5月颁布了DIN8077PP-RCT（β-PP-R）管材生产标准。利用PP-RCT材料制成的管材因改变了晶体结构，从而提高了管材的高温抗蠕变、抗氧化和抗慢速开裂等长期性能。与PP-R管相比，同样规格的PP-RCT管材在一定条件下提升一个压力等级使用。但是PP-RCT管道作为立管时强度略显不足，而且通过常规的方法添加玻璃纤维不仅不能提高PP-RCT管道的强度，反而由于玻璃纤维对β晶型成核的消极影响，使得PP-RCT管材性能降低。

建筑立管的使用年限为50年，通常需要添加抗氧剂。普通的抗氧体系，如抗1010、抗168、DSTP协同体系对普通的非填充或非增强聚丙烯材料非常有效，但对填充或增强聚丙烯材料的效果就不是很理想。玻璃纤维增强聚丙烯材料在这一问题上显得尤为突出。这是因为，一方面玻璃纤维所含有的一些组分以及对玻璃纤维进行表面处理时所使用的一些处理剂组分通常会加速聚丙烯材料的老化；另一方面在玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备过程中，通常需要加入一定量的、能够促使玻璃纤维与聚丙烯树脂形成良好界面粘接效果的增强剂，如某些有机酸或酸酐接枝功能化聚丙烯，这些功能接枝化的相容剂对添加的普通抗氧体系有很大的冲突作用，减弱了抗氧剂在聚丙烯材料中的抗老化作用。另外，普通抗氧体系具有一定的水溶性，在水解过程中抗氧剂会不断析出，材料中残存的抗氧剂越来越少，从而使得材料的抗氧能力不断下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种玻璃纤维增强PP-RCT材料及其制备方法，所述玻璃纤维增强PP-RCT材料具有良好力学性能，优异长期耐高温和高抗氧化性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃纤维增强PP-RCT材料，包括以下重量配比的组分：

无规共聚聚丙烯40~90份；相容剂1~30份；玻璃纤维10~30份；抗氧剂0~7.0份；光稳定剂0~2.0份；复配β晶型成核剂0.2~0.6份。

进一步地，包括以下重量配比的组分：

无规共聚聚丙烯60~80份；相容剂10~20份；玻璃纤维15~20份；抗氧剂0.7~4.0份；光稳定剂0.1~1.0份；复配β晶型成核剂0.2~0.4份。

进一步地，所述无规共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为2~10g/10min的无规共聚聚丙烯。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚丙烯。

进一步地，所述的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或任意组合，其中所述受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂均为相应类抗氧剂中主抗氧剂和辅助抗氧剂的一种或多种的混合物；所述受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量配比为：受阻酚类抗氧剂0~2.0份、硫代酯类抗氧剂0~3.0份和亚磷酸酯类抗氧剂0~2.0份。

进一步地，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、水杨酸酯类光稳定剂和二甲苯酮类光稳定剂中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述的复配β晶型成核剂包括羧酸稀土盐成核剂、四氢苯酐羧酸盐成核剂、芳酰胺类成核剂、聚合物类成核剂和有机金属盐类成核剂的其中两种以上的混合物。

本发明还提供了一种上述玻璃纤维增强PP-RCT材料的制备方法，包括：

1）按重量份称取无规共聚聚丙烯、相容剂、玻璃纤维、抗氧剂、光稳定剂和复配β晶型成核剂原料，备用；

2）将所述重量份的无规共聚聚丙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和复配β晶型成核剂原料充分混合；

3）在混合好的物料中加入玻璃纤维，然后熔融共混挤出，得到所述玻璃纤维增强PP-RCT材料。

进一步地，

所述步骤2）中，利用高混机对无规共聚聚丙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和复配β晶型成核剂原料进行混合操作，混合时间为3-5分钟。

进一步地，