[发明专利]一种排水管道用高强度复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种排水管道用高强度复合材料及其制备方法，涉及排水管道材料领域，包括共聚聚丙烯50‑60份、均聚聚丙烯25‑30份、三元乙烯丙橡胶14‑20份、纳米二氧化硅8‑12份、纳米碳化硅4‑9份、纳米碳酸钙6‑12份、纳米氧化锌6‑12份、纳米竹炭粉5‑10份、钛酸酯偶联剂0.4‑0.8份、抗菌剂1.8‑3.6份等重量份计的原料；本发明材料通过几种高分子聚合物进行共混共融改性后，加入纳米填料和加工助剂，协同作用达到增韧补强效果，使材料具有优异的刚性、柔韧性和抗机械冲击性，同时提高了材料的结晶温度、熔点和热变形温度和力学性能。

技术领域

本发明涉及排水管道领域，具体涉及一种排水管道用高强度复合材料及其制备方法。

背景技术

排水管道指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统。包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计。随着高分子聚合物塑料管的崛起，替代了传统的生铁管、镀锌管及其他一些金属管道。由于环境、能源、卫生性等要求，所以塑料管材代替传统管材(如铸铁管、镀锌钢管、混凝土管、粘土管等)已成为共识。在塑料管材的使用中，排水管道系统是应用量最大的。在此领域，所使用的塑料管道主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)管道，在我国PVC管道的用量占绝对优势，约占60％以上。但在近几年，发达国家的管道应用实践表明：无论是给水管道还是排水管道，聚烯烃管材的发展速度超过PVC管材。聚烯烃管道今后将逐渐占主导地位，特别在大口径实壁管和结构壁管系统。

中国专利CN201210191246.2公开了一种埋地塑料排水管道专用料及其制造方法以高密度聚乙烯为原料添加微量的抗氧剂、过氧化物引发剂、润滑剂和增塑剂等加工助剂制备而成，加工性能好，模量高柔韧性好，但是存在耐候性、耐温性和抗机械冲击性能差的缺点。

中国专利CN201210252666.7公开了一种静音排水管道用改性耐冲击共聚聚丙烯及其制备方法，以耐冲击共聚聚丙烯为基体添加玄武岩纤维、有机改性蒙脱土、稀土、纳米二氧化硅、润滑剂、稳定剂和填料共混熔融挤出造粒制备而成，提高了管道材料的热力学温度，进而维卡软化温度也得到了很大提高；但是共聚聚丙烯存在刚性低、高温下抗氧化差的缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种排水管道用高强度复合材料及其制备方法，本发明材料通过几种高分子聚合物进行共混共融改性后，加入纳米填料和加工助剂，协同作用达到增韧补强效果，使材料具有优异的刚性、柔韧性和抗机械冲击性，同时提高了材料的结晶温度、熔点和热变形温度和力学性能。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种排水管道用高强度复合材料，包括以下重量份计的原料：

共聚聚丙烯50-60份、均聚聚丙烯25-30份、三元乙烯丙橡胶14-20份、纳米二氧化硅8-12份、纳米碳化硅4-9份、纳米碳酸钙6-12份、纳米氧化锌6-12份、纳米竹炭粉5-10份、钛酸酯偶联剂0.4-0.8份、抗菌剂1.8-3.6份、相容剂2-4份、增塑剂6-9份、抗氧剂0.8-1.5份和光稳定剂0.8-1.5份。

优选地，包括以下重量份计的原料：共聚聚丙烯55份、均聚聚丙烯28份、三元乙烯丙橡胶18份、纳米二氧化硅10份、纳米碳化硅7份、纳米碳酸钙8份、纳米氧化锌8份、纳米竹炭粉8份、钛酸酯偶联剂0.6份、抗菌剂2.8份、相容剂3.5份、增塑剂8份、抗氧剂1.2份和光稳定剂1.2份。

优选地，所述抗菌剂为负离子粉和纳米氧化银按照1:3的质量比混合组成。

优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

优选地，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯和环氧大豆油酸辛酯中的一种或几种结合。