[发明专利]一种防爆水管管材及其制备方法

说明书

本发明涉及C08L23/12领域，具体为一种防爆水管管材及其制备方法，所述管材包括内层和外层；按重量份计，所述外层的制备原料至少包括聚丙烯60‑90份、热塑性弹性体15‑30份、填料10‑20份、助剂1‑3份；所述内层的制备原料至少包括聚乙烯50‑80份、抗氧剂0.3‑0.8份、光稳定剂0.1‑0.5份，具有优异的耐候性、耐低温性能和耐水压冲击性能，满足户外用水设备的使用要求。

技术领域

本发明涉及C08L23/12领域，具体为一种防爆水管管材及其制备方法。

背景技术

目前市面上的水管按材质可分为金属管、塑料管、复合管材，金属管包含紫铜管、不锈钢管、钢管，塑料管最常用的是PPR水管，安全、无毒、安装方便、价格低廉，逐渐成为家装、给水、排水等常用的水管。但是水管在实际使用过程中不可避免的需要安装在户外使用，受光、热、湿度等外界环境因素的长期影响下，PPR水管易出现管材变色、粉化、龟裂及力学性能破坏，严重影响管材的使用寿命。因此如何提高PPR水管的耐老化性，延长管材的使用寿命，以满足户外用水设备的应用需求尤为重要。

中国专利申请(授权公告号CN102286173B)公开了一种高耐候的PPR管材及其制备方法，具体以PPR、色母粒和包括重量配比为8：2：2：1为抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和金属离子钝化剂的复合助剂为原料制备得到高耐候的PPR管材，提高PPR管材的耐候性，满足建筑行业对PPR管材的使用要求，但是管材的耐压承受能力未能有效改善。中国专利申请(授权公告号CN112664724B)公开了一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法，虽然通过引入碳纤维增强水管的硬度和耐磨性能，但是成本较高，且引入的碳纤维与聚合物基体之间相容性不足，且不适用于低温条件下使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防爆水管管材及其制备方法，具有优异的耐候性、耐低温性能和耐水压冲击性能，满足户外用水设备的使用要求。

本发明一方面提供了一种防爆水管管材，所述管材包括内层和外层；按重量份计，所述外层的制备原料至少包括聚丙烯60-90份、热塑性弹性体15-30份、填料10-20份、助剂1-3份；所述内层的制备原料至少包括聚乙烯50-80份、抗氧剂0.3-0.8份、光稳定剂0.1-0.5份。

作为一种优选的技术方案，所述聚丙烯为等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种；优选的，所述共聚聚丙烯为无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和接枝共聚聚丙烯中的至少一种。进一步优选的，所述共聚聚丙烯为无规共聚聚丙烯，所述无规共聚聚丙烯的型号为燕山石化B4240或台塑宁波5003。

作为一种优选的技术方案，所述聚乙烯为高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的一种；优选的，所述聚乙烯为超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的分子量为370万-900万。优选的，所述超高分子量聚乙烯的分子量为500万-700万；最优选的，所述超高分子量聚乙烯的分子量为550万，型号为UHMWPE U050 F(韩国油化)，来源于东莞市滔滔塑胶原料有限公司。

发明人针对PPR水管在实际使用过程中存在的不耐低温、耐候性差、防爆性能差等缺陷进行探究，发明人在探究过程中发现，采用超高分子量聚乙烯与无规共聚聚丙烯复合得到具有两层结构的防爆水管，尤其是采用分子量为500万-700万的超高分子量聚乙烯，能够实现在户外的长期使用的同时，避免由于水压过大导致PPR水管破裂的问题，且同时赋予防爆水管以优异的耐低温性能和耐磨损性能，有效延长水管的使用寿命。

作为一种优选的技术方案，所述热塑性弹性体为聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种；优选的，所述热塑性弹性体为聚甲基丙烯酸甲酯和聚烯烃弹性体的组合；优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯和聚烯烃弹性体的质量比为(1-2)：1。