[发明专利]一种阻垢聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种阻垢聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。阻垢聚丙烯材料是由88‑97.8份聚丙烯树脂、1‑5份NiFe₂O₄、0.5‑2份聚乙二醇、0.5‑4份硬脂酸锌、0.2‑1份抗氧剂按重量份制备而成。本发明采用NiFe₂O₄改性聚丙烯材料，使得改性聚丙烯表面具有胞状结构，且晶胞大小与水中的矿物盐沉积晶核大小匹配，可较好地促使水垢结晶沉积，有效降低水垢的沉积和黏附。本发明体系中的聚乙二醇的粘结性较低，可在配方中起到增塑作用，较好地保护NiFe₂O₄本身结构；硬脂酸锌的添加，主要是为了后期制件成型过程中减少材料与模具的黏附力，降低脱模应力，从而达到保护表面的晶胞结构。本发明阻垢聚丙烯材料可用于疏水管道领域，从而扩大聚丙烯材料的应用范围。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚丙烯改性材料，具体是一种管道用的阻垢聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

水资源短缺已经成为目前全球面临的重大难题，建立管道运调水资已成为我国目前重要解决问题的方法，比如南水北调工程。但在水运输过程中，由于水中钙和镁的碳酸盐形成矿物结垢，黏附在处理设备及运输水管表面，造成设备腐蚀、管道堵塞。而目前工业上阻垢方法为化学阻垢，方法是向水中加入阻垢剂防止污垢产生，常用的阻垢剂一般为磷酸三钠、六偏磷酸钠等，阻垢剂会使水体酸化，对金属运输管道造成腐蚀。

为了克服以上缺点，采用改性聚丙烯工程塑料作为水运输管道，采用NiFe₂O₄改性聚丙烯材料，使得改性聚丙烯表面具有胞状结构，有效降低水垢的沉积和黏附，大大扩大的聚丙烯材料的应用领域，同时也给水运输提供了较好的解决方案，减少管道中水垢产生，从而减少后期维护和清洗费用，同时减少水中阻垢剂的加入，使得水质更为健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻垢聚丙烯材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻垢聚丙烯材料，由以下组分按重量份制备而成：

所述NiFe₂O₄的制备步骤如下：将NiO和Fe₂O₃按照摩尔比1:1经过球磨混合后，干燥，在空气气氛下经过1000-1200℃固相合成6-10小时，再经球磨机破碎后得到粒径为10-30μm的粉体。

进一步方案，所述聚丙烯树脂为熔体流动速率为1-120g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种。

所述聚乙二醇为CAS号25322-68-3的白色晶体。

所述的硬脂酸锌为纯度大于98％的白色粉末。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种。

本发明的另一个目的在于提供一种阻垢聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将88-97.8份聚丙烯树脂、1-5份NiFe₂O₄、0.5-2份聚乙二醇、0.5-4份硬脂酸锌、0.2-1份抗氧剂混合均匀，经双螺杆挤出机主喂料口加入，经熔融造粒，得到阻垢聚丙烯材料。

进一步方案，所述双螺杆挤出机的长径比为34-40:1，挤出温度为190-230℃。

本发明的有益效果：

1、由于水垢主要为水中矿物盐的沉积造成对管壁黏附，而NiFe₂O₄改性的聚丙烯材料表面呈胞状结构，可有效抑制水垢在树脂表面的沉积现象；