[发明专利]一种高耐压和高抗冲PPR管

说明书

【技术领域】

本发明涉及管材技术领域，具体地说是一种高耐压和高抗冲PPR管。

【背景技术】

无规共聚聚丙烯(PP-R)管道为国内主要的家用给水管道。随着技术的发展，人们对管道的要求也越来越高。纤维增强PPR管道可以一定程度上提高PPR管道的耐压性能，但是又容易出现低温脆性问题。主要是由于常规的纤维改性PPR时，界面不处理，容易出现界面薄弱；而添加相容剂后，过强的界面粘结，则会降低复合材料阻止裂纹扩展及吸收外加冲击能量的能力。综上都会使复合材料的抗冲及抗疲劳性能大幅度下降。因此在纤维改性PPR材料中，引入一层可变形的柔性界面层一定程度上可以解决脆性问题。

此外，β晶特有的束状聚集体结构，使材料在受到外力冲击的时候可以引发大量的微细裂纹，从而吸收大量的冲击能量，提高材料的韧性。但是当添加纤维、β成核剂共存时，由于在挤出过程中纤维的高剪切容易抑制β成核，因此，在结构设计时，内外层添加β成核剂，而中间层从成本和有效性考虑，不添加β成核剂。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高耐压和高抗冲PPR管。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种高耐压和高抗冲PPR管，其具有三层结构，分为内层，中间层和外层，在内层和外层之间设置中间层。

中间层的材料采用纤维增强PPR树脂，中间层的材料同时引入柔性相容剂。

内层的原料为采用β成核剂改性PPR树脂。

外层的原料采用β成核剂改性PPR树脂。

中间层的原料，其组份质量百分比为：

增强纤维为25-30％；柔性相容剂为5％-10％；其他为常规PPR原料，常规PPR原料为PPR树脂、色母粒、抗氧剂等。

所述的柔性相容剂为嵌段共聚物PS-PHEA，分子量为25000-50000，HEA含量30-50％。

所述增强纤维为玻璃纤维，玄武岩纤维中的一种或配合使用，优选为玄武岩纤维，纤维为短切纤维。

玄武岩纤维具有良好的耐化学腐蚀性、高轴向抗拉强度、抗疲劳性能、大的弹性变形能力、非磁性、重量轻等方面优异性能。

内层的原料，其组份质量百分比为：

β成核剂为0.1‰-2‰，相容剂为1％-5％，其他为常规PPR原料常规PPR原料为PPR树脂、色母粒、抗氧剂等。

外层的原料和内层的原料相同。

所述管材为三台单螺杆挤出机共挤挤出，三层结构分布为：内层10-35％，中间层30-50％，外层10-35％。

所制管材的尺寸为D20*2.8。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.提高了PPR管材的耐压性能，并同时解决了PPR管存在易脆性破坏的问题。在中间层玻纤增强的同时，引入中间柔性相容剂；而内外层则进行了β成核剂改性。所制备的新型PPR管在提高PPR整体强度的同时，保证了抗冲性能，解决了脆性开裂问题，是一种高耐压、高抗冲PPR管。

2.突破常规纤维增强树脂的配方，引入柔性相容剂，解决了纤维与PPR树脂之间界面薄弱的问题，更大程度的发挥纤维增强PPR的作用功效。

3.引入β成核剂，在提高管材韧性的同时，还可以进一步提高管材的高温耐压性能。

【附图说明】

图1为一种高耐压和高抗冲PPR管示意图；其中，1a为径向剖面图，1b为轴向剖面图；

图2为柔性相容剂作用在PPR/纤维界面的示意图。

附图中的标号分别为：1外层，2中间层，3内层，4纤维，5β成核剂。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种高耐压和高抗冲PPR管的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种高耐压和高抗冲PPR管，其具有三层结构，分为内层3，中间层2和外层1，在内层和外层之间设置中间层；

中间层的材料采用纤维4增强PPR树脂，中间层的材料同时引入柔性相容剂。

内层的原料为采用β成核剂5改性PPR树脂。

外层的原料采用β成核剂改性PPR树脂。

一种高耐压、高抗冲PPR管，其结构为30％的无规共聚聚丙烯外层，30％的无规共聚聚丙烯内层，40％的中间纤维增强层。选用树脂为大庆炼化PPR，牌号PA14D。中间增强层中，选用纤维为玄武岩纤维，纤维含量为25％；PS-PHEA的Mn为38950，添加比例为5％。内外层添加的β成核剂添加比例为1‰，相容剂为MPP(马来酸酐接枝PP)，添加比例为5％。