[发明专利]一种家装用高性能PPR管材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑用塑料管材技术领域，具体涉及一种家装用高性能PPR管材及其制备方法。 背景技术 无规共聚聚丙烯（PPR）管材因重量轻，具有良好的机械和物理性能，特别耐温性好、安装方便、绿色环保，是家庭装修中普遍采用的建筑冷热水管，占有绝对的市场份额。 但是PPR管材自身抗冲击性较差，在施工过程中容易受撞击产生暗伤甚至开裂，导致使用寿命不长，质量问题频发，特别是在冬季以及中国北方地区使用，抗冲击性能不足的缺点更突出，严重影响了PPR管材在家装领域的进一步推广。 现有技术中，为了改善PPR管材的抗冲击性，一般采用化学方法如共聚的时候增加乙烯单体含量；或者采用物理增韧的方式，加入大量弹性体以及PE树脂等进行增韧，这两种方法在提高PPR管材韧性的同时，均明显降低了PPR管材的耐温性能，而耐温性恰恰是在家庭输送热水时非常重要的一个指标，耐温性不足将大大缩短PPR管材的使用寿命，无法满足国标中要求的使用设计寿命应满足50年的质量要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种家装用高性能PPR管材及其制备方法，通过对管材配方进行改性优化，改善目前家装市场上PPR管材冲击性能不足，耐热性不好的问题。

本发明上述目的通过以下技术方案实现： 一种家装用高性能PPR管材，由以下按重量份数计算的组分组成： PPR树脂100份，成核剂母粒0.8~6份（最优地 1.5~5份）， 耐温增刚母粒 5~25份（最优地8~22份）， 色母粒1~2.5份（最优地1.3~2份）。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于成核剂母粒由PPR粉料、复合分散剂A、PP专用成核剂组成，PPR粉料、复合分散剂A、PP专用成核剂的投料质量比为100 : 2~5 : 5~10，优选质量投料比为：100 : 3~4 : 7~8。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述复合分散剂A为聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺EBS、硬脂酸钙中的一种或两种以上的混合物。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述PP专用成核剂熔点≥80℃，分解温度≥320℃，优选地采用稀土类β晶型成核剂。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述耐温增刚母粒由PPR粒料、改性纳米蒙脱土、PP-g-MAH、抗氧剂、复合分散剂B组成， PPR粒料、改性纳米蒙脱土、PP-g-MAH、抗氧剂、复合分散剂B的投料质量比为100 : 20~35 : 2~5 : 0.3~0.8 : 5~8，优选质量投料比为：100 : 23~30 : 3~4 : 0.4~0.6 : 6~7.5。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述改性纳米蒙脱土表面用季铵盐进行有机化处理，X射线衍射XRD d001值在2.3~3.5 nm。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述抗氧剂为1076、168、330中的一种或两种以上的混合物。

所述的一种家装用高性能PPR管材，其特征在于所述复合分散剂B为聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺EBS、硬脂酸钙中的一种或两种以上的混合物。

所述的一种家装用高性能PPR管材的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤： 1） 成核剂母粒的制备：将PPR粉料、复合分散剂A、PP专用成核剂按一定比例放入高速混合机中搅拌均匀，然后经同向双螺杆挤出机熔融挤出造粒，制成母料，备用；2） 耐温增刚母粒的制备：采用熔融插层法制备PPR/改性纳米蒙脱土耐温增刚母粒。将PPR粒料、改性纳米蒙脱土、PP-g-MAH、抗氧剂及复合分散剂B按一定比例放入高速混合机中搅拌均匀，然后经同向双螺杆挤出 机熔融挤出造粒，制成母料，备用；3） 家装用高性能PPR管材的制备：将步骤1）制得的成核剂母粒、步骤2）制得的耐温增刚母粒、PPR、色母粒在搅拌机中搅拌均匀，在干燥机中于85℃烘干2~3小时后，用高效单螺杆挤出机进行挤管成型，得到家装用高性能PPR管材，该步骤制备方法与普通PPR管材生产工艺相同，所述的单螺杆挤出机料筒温度为：180~210℃，连接器温度为200~210℃，模头温度为：200~230℃，螺杆转速为60~110rpm，扭矩为48%~70%，熔体温度为195~220℃。