[发明专利]一种耐低温开裂的PPR管材料及其制备方法和制得的PPR管制品

说明书

本发明公开了一种耐低温开裂的PPR管材料及其制备方法和制得的PPR管制品。本发明的耐低温开裂的PPR管材料，包括如下重量份的组分：PPR100重量份，PPB10重量份，β成核剂0.05～0.1重量份，LLDPE3～5重量份，色母粒3～5重量份；所述PPR管制品由所述PPR管材料制得，PPR管制品的制备方法包括成型、冷却、熟化处理。本发明通过PPB、β成核剂、LLDPE的加入，协同增效，有效改善了PPR的低温下脆性问题，获得了耐低温开裂性能优异的PPR管材料。利用上述PPR管材料，通过较低温度下的长时间熟化处理，有效降低PPR管材料中各组分的分子间张力，增强了结晶结构稳定性，进一步提升了PPR管制品的耐低温开裂性能。

技术领域

本发明涉及PPR管道的加工技术领域，更具体的，涉及一种耐低温开裂的PPR管材料及其制备方法和制得的PPR管制品。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PPR)树脂是目前塑料管道材生产中最常用的原料之一。因共聚单体在聚丙烯主链上无规分布，改变了其分子结构和结晶特征，使得材料具有优异的物理机械性能、成型加工性能和良好的化学稳定性。PPR管材在制备上水管道、淡水输送管道、建筑采暖管道、化学物质输送管道、农林灌溉管道等领域均有广泛应用。

但PPR管材的自身韧性较差，特别是在东北等高寒地区，在-25℃环境下时，PPR管材的脆性大，在使用和施工过程中极易出现破裂，进而影响PPR管道的使用寿命和管道运输效果。

针对PPR管道的低温开裂问题，已有相关技术研究报道。中国专利申请CN109485996A公开了一种PPR管道，通过纳米粒子填充改性，提升了PPR管材的常温冲击效果，但对低温冲击贡献不大。中国专利申请CN 104592644 A公开了一种晶型可控的耐低温开裂PPR管道，利用晶型调控剂和长支链聚丙烯作为抗低温开裂改性剂提高了PPR管道的抗低温开裂性能，但其在0℃、1.5kg、1.5m的落锤冲击测试下仍有20％的PPR管道出现开裂情况，无法满足实际的低温环境抗开裂要求。

因此，需要开发出一种抗低温开裂性能优异的PPR管材料。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的裂纹开裂的缺陷，提供一种耐低温开裂的PPR管材料，该PPR管材料具有优异的耐低温开裂性能。

本发明的另一目的在于提供上述PPR管材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种由上述PPR管材料制备得到的PPR管制品。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐低温开裂的PPR管材料，包括如下重量份的组分：

无规共聚聚丙烯(PPR)100份，

乙烯丙烯嵌段共聚聚丙烯(PPB)10～20份，

β成核剂0.05～0.1份，

线性低密度聚乙烯(LLDPE)3～5份，

色母粒3～5份。

在本发明的PPR管材料中，PPB与PPR为同极性材料，PPB的混入不会带来相容性的问题。同时，由于PPB中含有较多乙烯成分，因而PPB自身具有更优的耐低温、抗冲击特性；且PPB为嵌段共聚物，在嵌段共聚物中，乙烯和丙烯能够生成具有高抗冲击性能的弹性嵌段连段，而PPR为无规共聚物，乙烯和丙烯以单体形式共聚，乙烯单体的抗冲性能远小于弹性嵌段连段，因此PPB的加入也使得本发明的PPR管材料耐低温开裂性能更优。

同时β成核剂提高了PPR管材料的结晶速度及结晶度，以形成细小致密的球晶颗粒，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，球晶可以比较规整地成长，数目很多、尺寸很小，从而在PPR与PPB共混的基础上，进一步提高PPR管材料在低温下的抗冲击能力及韧性。