专利名称：Ppr/evoh/poe共混高抗冲阻透管材和制造方法
技术领域：
本发明属于新型高分子复合材料，主要涉及的是PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透 管材及其制造方法。
背景技术：
PP-R又叫三型聚丙烯、无规共聚聚丙烯，采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材，注 塑成为管件。聚丙烯无规共聚物也是聚丙烯的一种，它的高分子链的基本结构用加入不同 种类的单体分子加以改性。乙烯是最常用的单体，它引起聚丙烯物理性质的改变。与PP 均聚物相比，无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾)，提高了抗冲击性 能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度；同时在化学稳定性、水蒸汽隔 离性能和器官感觉性能(低气味和味道)方面与均聚物基本相同。使用于吹塑、注塑、薄膜 和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。PPR管材是欧洲90年代初开发应用的新型塑料管道产品。PP-R是80年代末，采 用气相共聚工艺使5%左右PE在PP的分子链中随机地均勻聚合(无规共聚)而成为新一 代管道材料。它强度高，具有较好的抗冲击性能和长期蠕变性能。同时管道具有优异的耐化 学物品腐蚀性能，常温下不溶于任何已知溶剂，所以除了家装之外，更适合化工厂等场所输 送化学流体。使用寿命可达50年之久，市场上还没有任何一种更廉价的材料可以取代它。一方面，Pra管材的抗蠕变能力、低温韧性较差。在温度降至32°C时，还能保持适 中的冲击强度，而当温度降至-4°C时，韧性就有限了。另一方面，20世纪80年代初，欧美技术人员发现，在应用塑料管道的热水循环系 统中，设备中的金属部件容易腐蚀，导致设备快速损坏。1982年，专家得出结论当管材加 热后，氧分子更容易透过塑料层，而深入到管内的水中，导致设备中金属部件的快速腐蚀。 由此而研发出了阻氧管。在欧美，采暖系统中阻氧管道的使用率到70%，经过近二十年的实 践经验，阻氧管道系统中的金属部件寿命可延长10-20年。因此保持pra管道原有的优良性能，改善其韧性不足、阻氧性能和阻溶剂渗透性 能，提高其抗冲击性、抗开裂性、延长系统使用寿命、阻隔氧和溶剂渗透进入管材内，就成了 PPR管道创新发展的课题之一，也是突破PI3R管道局限性的关键。PPR管道性能改进方式目前国际上Pra管道技术创新的主要方向是通过材料和 加工工艺的技术创新，制造出比传统Pra管道性能更好，兼有高强度和高韧性的管道系统。 主要方式有物理共混改性和化学共聚改性。阻氧改性主要为添加阻隔树脂进行多层共挤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，结合无规共聚聚丙烯(PPR)、乙 烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚烯烃弹性体(POE)、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 的优点，提供了一种PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材及其制造方法，它复合使用了 PPR、 EV0H.P0E物理共混形成共混体系，采用了 PP-g-MAH成核剂增容共混体系，解决PI3R管材的
3低温脆性、阻氧阻透性、耐腐蚀性、抗老化性、耐热性、加工性等问题。本发明是这样实现的一种PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于采用 马来酸酐接枝聚丙烯成核剂PP-g-MAH增容PPR、EVOH、POE物理共混改性体系而成，配方具 体包括无规共聚聚丙烯(PPR)、乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)、聚烯烃弹性体(Ρ0Ε)、马来酸酐 接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH)和色母，具体组分及重量份为无规共聚聚丙烯(PPR)100份乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)20-30份聚烯烃弹性体(POE)10-15份马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH) 0.8-1.0份色母3-5 份。本发明中使用了 PI5R树脂，为间歇液相本体法共聚聚丙烯树脂，其原料丰富，具有 优异的机械性能、耐腐蚀、抗老化、柔韧性、节能、卫生环保，被广泛用于多种领域。本发明中使用了乙烯_乙烯醇共聚物(EVOH)，为进口高阻隔性EVOH树脂，具有优 异的机械强度、表面硬度、阻气性、耐有机溶剂性，其加工性和耐候性及耐辐射能力良好，有 较强的抗静电性，同时该树脂无毒、无污染，易回收再生和改性等优点。提高管材的机械性 能、阻氧阻透性能、抗老化性能、耐腐蚀性能。本发明中使用了聚烯烃弹性体(POE)，为进口挤出级聚氧化乙烯树脂，具有优异的 耐老化、耐紫外光性、良好的力学性能和加工流变性能，与聚烯烃亲和性好、低温韧性突出、 性能价格比高等优点，使其在聚烯烃的增韧改性效果好、广泛使用，有效解决了管材的韧 性、敏感性、抗老化性差的问题。本发明中使用了马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH)，为共混体系成核剂，是 一种新功能助剂，提高共混体系相容性，透过改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结 晶密度和促使晶粒尺寸细微化，达到缩短成型周期、提高管材透明性、表面光泽、抗拉强度、 刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等综合性能。本发明PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材的制造方法为无规共聚聚丙烯 (PPR)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚烯烃弹性体(POE)、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂 (PP-g-MAH)、色母按上述的比例称重后一起加入高速混合机搅拌10-15分钟，加入挤出 机造粒，将粒料加入全自动一体化挤出机挤出真空定型、喷码、切割、检验、包装、入库；挤 出温度是进料段为150-180°C，压缩段为190-200 °C，塑化段为200-210 °C，均化段为 200-220°C，模具温度为190-210°C，冷却水温度15_20°C ；冷却定型真空为0. 4MPa。本发明的有益效果是与现有Pra管材比较，本发明具有优异的机械性能、耐腐蚀 性能、抗老化性能、阻氧阻透性能、加工性能、热性能，光洁度好，性价比高，水长时间不流动 也不会变质，抑制细菌的产生，防止溶剂的渗透，耐压安全，使用寿命长，节能卫生环保。可 广泛应用于市政及建筑给水、采暖供气、电力、通信、工业、农业等领域，用途十分广泛。
具体实施例方式实施例1 配方为无规共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 20份、聚烯烃 弹性体(POE) 15份、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 0.8份、色母3份，按上述制造方法生产样管。样管经检测，拉伸屈服压力为48MPa，简支梁冲击强度为3. 6KJ/m2，吸油率 为0. 5%，纵向回缩率1%，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管材 符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。实施例2 配方为无规共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 30份、聚烯烃 弹性体(POE) 10份、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生产样管。样管经检测，拉伸屈服压力为50MPa，简支梁冲击强度为3.8KJ/m2，吸油率 为0. 3%，纵向回缩率1. 2%，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管 材符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。实施例3 配方为无规共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 30份、聚烯烃 弹性体(POE) 15份、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生产样管。样管经检测，拉伸屈服压力为50MPa，简支梁冲击强度为4. OKJ/m2,吸油率 为0. 3%，纵向回缩率1. 5%，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管 材符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。实施例4 配方为无规共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 25份、聚烯烃 弹性体(POE) 15份、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 0.8份、色母3份，按上述制造 方法生产样管。样管经检测，拉伸屈服压力为49MPa，简支梁冲击强度为3.8KJ/m2，吸油率 为0. 3%，纵向回缩率1. 8%，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管 材符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。实施例5 配方为无规共聚聚丙烯(PPR) 100份、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 20份、聚烯烃 弹性体(POE) 10份、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂(PP-g-MAH) 1. 0份、色母5份，按上述制造 方法生产样管。样管经检测，拉伸屈服压力为48MPa，简支梁冲击强度为3. 5KJ/m2，吸油率 为0. 5%，纵向回缩率0. 8%，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管 材符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。
权利要求
1. 一种PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于采用马来酸酐接枝聚丙烯成 核剂PP-g-MAH增容PPR、EVOH、POE物理共混改性体系而成，配方具体包括无规共聚聚丙烯 PPR、乙烯-乙烯醇共聚物EV0H、聚烯烃弹性体Ρ0Ε、马来酸酐接枝聚丙烯成核剂PP-g-MAH 和色母，具体组分及重量份为无规共聚聚丙烯PPR乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)聚烯烃弹性体POE马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH色母100份 20-30 份 10-15 份 0. 8-1. 0 份3-5 份。
2.按权利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于所述的无规共 聚聚丙烯PI3R为间歇液相本体法共聚聚丙烯树脂。
3.按权利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于所述的乙烯 乙烯醇共聚物EVOH为进口高阻隔性EVOH树脂。
4.按权利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于所述的聚烯烃 弹性体POE为进口挤出级聚氧化乙烯树脂。
5.按权利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材，其特征在于所述的马来酸 酐接枝聚丙烯PP-g-MAH为共混体系成核剂。
6.一种权利要求1所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材的制造方法，其特征在 于将乙烯-丙烯无规共聚物PPR、乙烯-乙烯醇共聚物EV0H、聚烯烃弹性体Ρ0Ε、马来酸酐 接枝聚丙烯成核剂PP-g-MAH和色母按所述的比例称重后一起加入高速混合机搅拌10-15 分钟，然后加入挤出机造粒，再将粒料加入全自动一体化挤出机挤出真空定型、喷码、切割、 检验、包装、入库。
7.根据权利要求6所述的PPR/EV0H/P0E共混高抗冲阻透管材的制造方法，其特征在 于挤出温度是进料段为150-180°C，压缩段为190-200°C，塑化段为200-210°C，均化段为 200-220°C，模具温度为190-210°C，冷却水温度15_20°C ；冷却定型真空为0. 4MPa。
全文摘要
本发明公开了一种PPR/EVOH/POE共混高抗冲阻透管材及其制造方法，属于新型高分子复合材料。复合使用了PPR、EVOH、POE物理共混形成共混体系，采用了PP-g-MAH成核剂增容共混体系，有效解决了PPR管材的低温脆性、阻氧阻透性、耐腐蚀性、抗老化性、耐热性、加工性等问题。其性能拉伸屈服压力为48MPa，简支梁冲击强度为3.6KJ/m2，吸油率为0.5％，纵向回缩率1％，静液压试验和静液压状态下热稳定性试验无渗漏、无破裂，管材符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》。有益效果是可广泛应用于市政及建筑给水、采暖供气、电力、通信、工业、农业等领域。
文档编号B29B9/06GK102002191SQ20101053699
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者岳喜东, 程全山 申请人:徐州百安居建材科技有限公司