[发明专利]一种高耐寒PPR热水管材料及其制备方法

说明书

本发明公开了提供一种高耐寒PPR热水管材料及其制备方法。高耐寒PPR热水管材料，其原料组分包括：100份无规聚丙烯，0.1～0.3份空间受阻酚，0.05～0.15份亚磷酸酯抗氧剂，0.05～0.15份含硫协效剂，0.05～0.3份β晶型成核剂，上述份数均为重量份；高耐寒PPR热水管材料的制备方法：将计量好的各种原料混合均匀，然后加入到连续式双螺杆密炼造粒机，温度控制在200～230℃，出料即可。本发明的PPR热水管材料具有良好的物理机械性能和成型加工性能，同时具有优异的耐寒性能和耐长期蠕变性能，管材使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种高耐寒PPR热水管材料及其制备方法，属于聚丙烯管材领域。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料由丙烯与乙烯在加热、加压和催化剂作用下共聚得到，乙烯随机地嵌入丙烯的长链中。在一定的温度和内压力的长期作用下，PPR管材的热水静压寿命比均聚聚丙烯(PPH)、嵌段共聚聚丙烯(PPB)高出许多，且耐压性、耐高温性和使用寿命均有所提高，例如在输送70℃的热水及内压力长期为1MPa的条件下，其使用寿命可达到50年。由于PPR管材性能优良，其市场占有率迅速提高。目前，欧洲已有超过80％的室内自来水管道使用PPR管材。我国建设部也已将PPR管作为重点推广的三大新型塑料管材的首推品种，发展前景十分广阔。

由于PPR管材料生产时，乙烯共聚单体是无序嵌入丙烯的长链中的，这导致PPR管材与PPB相比在材料韧性上相差较多，从而影响了产品在寒冷气候下的安装使用，严重制约了产品在市场中推广应用。目前国内还未见高耐寒PPR热水管材料生产方法的相关专利报道。

发明内容

为了解决现有技术中PPR热水管韧性差、耐寒性能不足等缺陷，本发明提供一种高耐寒PPR热水管材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高耐寒PPR热水管材料，其原料组分包括：100份无规聚丙烯，0.1～0.3份空间受阻酚，0.05～0.15份亚磷酸酯抗氧剂，0.05～0.15份含硫协效剂，0.05～0.3份β晶型成核剂，上述份数均为重量份。

上述高耐寒PPR热水管材料在保持较高的韧性(常温简支梁冲击强度≥90KJ/m²)的前提下同时具有优良的刚性(弯曲模量≥850MPa)，通过对助剂配方体系的选择，保证材料具有较高的冲击强度、弯曲模量及耐热性能，使之具有刚韧平衡的特点，适用于高耐寒PPR热水管材的生产。

为了进一步提高各组分之间的协同效应，进而进一步提高产品的刚韧平衡，空间位阻酚为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(以下简称抗氧剂330)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(以下简称抗氧剂1330)或1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(以下简称抗氧剂3114)中的至少一种。

为了进一步提高各组分之间的协同效应，进而进一步提高产品的刚韧平衡，亚磷酸酯抗氧剂为4,4’-[1,1’-联苯基]亚基二膦酸-四[2,4-二叔丁苯基]酯(以下简称抗氧剂PEPQ)、二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯(以下简称抗氧剂618)或2,2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯(以下简称抗氧剂398)中的至少一种。

为了进一步提高各组分之间的协同效应，进而进一步提高产品的耐寒性，含硫协效剂为硫代二丙酸双十八醇酯(以下简称DSTDP)。

为了进一步提高各组分之间的协同效应，进而进一步提高产品的耐寒性等综合性能，β晶型成核剂为TMB-5(山西化工研究所生产)、STARNU-100(日本理化公司生产的芳香族胺类化合物)或WBGⅡ(广东炜林纳功能材料公司生产)。