[发明专利]晶须增强复合PP材料及其制备方法以及塑料管道

说明书

本发明揭示了一种晶须增强复合PP材料及其制备方法以及塑料管道，所述晶须增强复合PP材料包括：重量百分比为40‑70％的PP树脂基材、重量百分比为5‑25％的晶须硅纤维、重量百分比为5‑30％的填充剂、重量百分比为1‑3％的塑料加工助剂。本发明提出的晶须增强复合PP材料及其制备方法以及塑料管道，可提高复合材料的强度、化学稳定性、分散性、耐高温性及绝缘性，降低烧失量及吸油率。本发明采用晶须增强改性材料，可以消除玻纤外露，改善塑料管道外观，提高内壁平整度，降低摩擦系数、提高热变形温度，提高阻燃性，降低收缩变形率，克服翘曲，改善加工性能，提高制品的刚性，减轻材料比重，降低生产成本。

技术领域

本发明属于塑料管道技术领域，涉及一种塑料管道材料，尤其涉及一种晶须增强复合PP 材料及其制备方法以及塑料管道。

背景技术

新型复合材料是比传统材料具有更高性能的复合材料,这主要是指用各种高性能增强剂 (纤维、晶须等)增强基体所构成的高性能树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材 料、玻璃基复合材料、碳基复合材料和功能复合材料等。

当前人类已经从合成材料的时代进入复合材料的时代。众多科学家认为,未来的金属基复 合材料及非金属基复合材料将在很大程度上集中于非连续(包括晶须、颗粒及片状增强体)增 强材料方面的研究与应用。因此,晶须的合成和应用研究必将成为材料科学研究的热点之一。

晶须是在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维,是高新技术新型复合材料中的 一种特殊成员,其直径非常小,以致难容纳在大晶体中常出现的缺陷,其原子高度有序,因而强 度接近于完整晶体的理论值,它不仅具有优良的耐高温、高热、耐腐蚀性能,良好的机械强度、 电绝缘性、轻量、高强度、高弹性模量、高硬度等特性,而且在电学、光学、磁学、铁磁性、 介电性、传导性甚至超导性等方面皆发生显著变化。

晶须作为塑料、金属、陶瓷的改性增强材料时，显示出极佳的物理、化学性能和优异的 机械性能。以碳化硅晶须为代表的无机晶须材料增强增韧的金属基、陶瓷基复合材料已应用 到机械、电子、化工、国防、能源、环保等领域。可以预计,此种材料的研究与应用将对国防 工业、汽车工业、航空航天材料工业、塑料工业等多种产品的升级换代和提高经济效益,具有 现实或潜在的重大意义。

现有地下管道使用的材料通常为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，管道内的平整度欠佳，在受热时容易变形，且阻燃性也较低。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种地下管道材料，以便克服现有地下管道材料存在的上 述缺陷。

发明内容

本发明提供一种晶须增强复合PP材料及其制备方法以及塑料管道，可提高塑料管道内的 平整度、强度高、化学稳定性、分散性、耐高温性及绝缘性，降低烧失量及吸油率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种钛酸钾晶须增强复合PP材料，其特征在于，所述晶须增强复合PP材料包括：重量 百分比为50～85％的PP树脂基材、重量百分比为5～30％的晶须硅纤维、重量百分比为5～30％的 填充剂、重量百分比为1～3％的塑料加工助剂。

作为本发明的一种实施方式，所述重量百分比为5～30％的填充剂包括重量百分比为1～8％ 的相容剂、重量百分比为2～10％的增韧剂、重量百分比为1～5％的偶联剂及重量百分比为1～10％ 的纳米碳酸钙。

作为本发明的一种实施方式，所述钛酸钾晶须增强复合PP材料包括：重量百分比为80％ 的PP树脂、重量百分比为11％的晶须硅纤维、重量百分比为3％的马来酸酢、重量百分比为3％ 的苯乙烯、重量百分比为0.1％的过氧化二异丙苯、重量百分比为0.4％的抗氧剂、重量百分比 为0.5％的润滑剂、重量百分比为2％的白矿油；其中，马来酸酢作为相容剂。

作为本发明的一种实施方式，所述塑料加工助剂包括抗氧剂和润滑剂。