[发明专利]木质素作为功能载体的低熔垂增强型大口径聚乙烯给水管

权利要求书

1.木质素作为功能载体的低熔垂增强型大口径聚乙烯给水管，其特征在于：包括以下质量份数的原料组分：树脂100份、改性木质素4~7份、增容剂0.5~1份、芳香族二醇类扩链剂0.2~1份、抗氧化剂0.5~1.5份、润滑剂0.05~0.2份；

所述的改性木质素的制备方法是取木质素加入去离子水中润湿均匀得到木质素糊液，所述木质素的质量与去离子水的体积比为500g:（2~3）L；接着将木质素糊液加入容器中密封后，置于105℃的高压蒸汽灭菌锅中处理1~2h，然后将蒸汽灭菌锅温度降至室温，取出容器打开后加入木质素降解酶，半纤维素降解酶，所述木质素:木质素降解酶:半纤维素降解酶的质量比为500:（1~2）:（0.2~0.5）；接着将容器重新密封后置于29℃~31℃的恒温摇床中，以300 rpm的旋转速度振荡处理48 h，取出容器打开密封后加入浓度为10wt%的亚磷酸水溶液得到混合液，所述亚磷酸水溶液与去离子水的体积比为（0.05~0.1）:（2~3），然后将混合液置于恒温摇床中，在90℃下，以450 rpm的旋转速度振荡处理30 min，接着冷却至室温后，过滤后得到固体，将固体水洗1~2次后，干燥至固体含水量小于0.5wt%，得到酶解木质素；将酶解木质素与粉末化硅烷偶联剂混合均匀后加入到过热蒸汽气流磨中，以1200 m/s的气流速度粉碎得到改性木质素，所述酶解木质素与粉末化硅烷偶联剂的质量比为（1~1.5）:1；

所述木质素以甘蔗渣碱法制浆黑液为原料，经Klason法提取的酸不溶木质素；

所述木质素的粒度D90小于50 μm；

所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶A，在所述复合酶A中，所述木质素过氧化物酶的重量是漆酶重量的5倍以上；所述的半纤维素降解酶为木聚糖酶和甘露聚糖酶混合的复合酶B，在所述复合酶B中，所述木聚糖酶的重量是甘露聚糖酶重量的2倍以上；

所述粉末化硅烷偶联剂是N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或两者的任意比例混合物；所述N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷均是采用炭黑吸附N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷得到的，所述炭黑与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为（10~20）:1，所述炭黑与γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的质量比为（10~20）:1；

所述的改性木质素中酚羟基含量大于3.6 mmol/g，数均分子量小于5000 g/mol，颗粒度D90小于80 nm，比表面积大于150 m2/g；

所述的树脂为聚乙烯树脂，具体为PE125、PE112、PE100和PE80中的任意一种；所述的增容剂为苯乙烯-甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物；所述的芳香族二醇类扩链剂为间苯二酚-双(β-羟乙基)醚和氢醌-双(β-羟乙基)醚中的任意一种或其任意比例混合物；所述的抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂按照质量比为1.5:1混合而得到的；所述润滑剂为聚乙烯蜡。

2.如权利要求1中所述的木质素作为功能载体的低熔垂增强型大口径聚乙烯给水管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将高速混合机温度升高至130℃，在500 r/min的搅拌条件下，依次加入改性木质素、增容剂、芳香族二醇类扩链剂、抗氧化剂、润滑剂及树脂，搅拌处理15～18 min得到糊状粘稠的混合物；

（2）将步骤（1）得到的混合物加入到螺杆挤出机中进行处理后，再通过牵引、冷却切割后得到大口径聚乙烯给水管，所述大口径聚乙烯给水管的口径范围为500mm~3500 mm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，控制螺杆挤出机中的喂料速度为400～1000kg/h、机头温度为180～200℃；控制牵引速率为0.5m/min；牵引完成后在5min内降至室温。