[发明专利]一种使用寿命长的PPR管道及其制备方法

说明书

本发明提供一种使用寿命长的PPR管道，包括如下重量分数的组分：PPR 100份；色母料4‑6份；联接链调节剂10‑15份；纳米粒子4‑6份；β晶型成核剂1‑20份；抗氧化剂1‑3份；光稳定剂2‑8份，所述联接链调节剂为间戊二烯，纳米粒子为外壳为天然橡胶内核为甲基丙烯酸甲酯的核壳纳米粒子，还提供了制备本发明管道的制备方法。本发明的目的在于提供一种使用寿命长的PPR管道及其制备方法，旨在提高PPR管道在低温下的韧性、抗冲击性能、改善低温脆性的缺点带来的影响，延长PPR管道的使用寿命。

技术领域

本发明涉及PPR塑料管道的加工技术领域，特别涉及一种使用寿命长的PPR管道及其制备方法。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PPR)树脂是目前塑料管道材生产中最常用的原料之一。因共聚单体在聚丙烯主链上无规分布，改变了其分子结构和结晶特征，使得材料具有优异的物理机械性能、成型加工性能和良好的化学稳定性。这种生产成本低、无毒抗腐蚀材料在上水管道、淡水输送管道、建筑采暖管道、化学物质输送管道、农林灌溉管道等管道材的发展过程中起到了至关重要的作用。然而PPR管道的缺口冲击强度较低，尤其是在低温时更为突出，这就限制了PPR管道作为低温运输物料的应用领域。

在静液压载荷下，随着温度、随温度、时间、载荷大小的变化，PPR管道可发生韧性断裂或脆性断裂。PPR热水管道的主要破坏方式有三种，即韧性破坏、脆性破坏和氧化破坏。不管道什么环境和温度条件下，高的应力导致管道子的韧性破坏，而低的应力易导致缓慢开裂增长的脆性破坏。脆性破坏的本质在于应力开裂，裂缝的增长速度很慢，称为慢速裂纹增长；也可能相当快，瞬间开裂，称为快速裂纹增长。脆性破坏是由管道壁上有穿透性的纵向裂纹形成导致的。PPR管道的开裂大多数是低温或者常温下，随着使用时间的推移，管道形成脆性破裂。

为了改善PPR管道在低温下的脆性破裂，延长PPR管道在低温下的应用领域和使用寿命，急需研发一种新的PPR管道及其制备的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用寿命长的PPR管道及其制备方法，旨在提高PPR管道在低温下的韧性、抗冲击性能、改善低温脆性的缺点带来的影响，延长PPR管道的使用寿命。

本发明提供一种使用寿命长的PPR管道，包括如下重量分数的组分：PPR 100份 色母料4-6份 联接链调节剂10-15份 纳米粒子4-6份 β晶型成核剂1-20份 抗氧化剂1-3份光稳定剂2-8份，所述联接链调节剂为间戊二烯，纳米粒子为外壳为天然橡胶内核为甲基丙烯酸甲酯的核壳纳米粒子。

作为本发明的进一步改进，β晶型成核剂为WBG-2或者TMB-5。

作为本发明的进一步改进，抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或者抗氧化剂330中的任意一种或一种以上的混合物。

作为本发明的进一步改进，光稳定剂为光稳定剂LQ-292、光稳定剂770或者光稳定剂765中的任意一种或一种以上的混合物。

本发明还提供一种使用寿命长的PPR管道的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备纳米粒子：在80-100℃下，将甲基丙烯酸甲酯滴加至装有天然橡胶胶乳的反应釜中，加入AIBN反应12h，干燥，得到胶状物A；

S2：制备耐低温开裂的PPR管道：将步骤S1的胶状物A溶解，然后将胶状物A溶解后的溶液、PPR、色母粒、间戊二烯、β晶型成核剂、抗氧化剂、光稳定剂和交联剂三烯丙基异氰脲酸酯加入高速搅拌机中搅拌均匀后，用单螺杆管道材挤出机进行挤管道成型，经过超声波测厚、牵引、切割制得耐低温开裂的PPR管道；

S3：退火工艺：将步骤S2制得的耐低温开裂的PPR管道放置于烘箱120℃下热处理6h，细化晶粒，消除管道内应力，得到目的产物的耐低温开裂的PPR管道。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：