一种高抗冲PP-R管材及其制备方法与流程

本发明涉及聚丙烯管材技术领域，具体为一种高抗冲pp-r管材及其制备方法。

背景技术：

pp-r管材具有绿色环保、优异的耐热、氧稳定性与卫生性能等优点，与其它冷热水管道相比，pp-r管道价格适中，性价比高，适合国内的市场需求。

但pp-r管材的低温抗冲击较差，在温度降至32℃时，还能保持适中的冲击强度，而当温度降至-4℃时，韧性就很有限了。在低温环境条件下，pp-r管材会发生低温脆化，因此极易在安装、运输中损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种高抗冲pp-r管材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

优选的，pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

优选的，聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

优选的，β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

优选的，色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌10-15分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后2-5h内，进行退火处理2-5h得到最终制品。

优选的，退火为将管材放入100-130℃烘箱内。

优选的，单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为175-185℃，第二段挤出温度为185-195℃，第三段挤出温度为195-200℃，口模温度为200-210℃，螺杆的转速为80-100r/min。

优选的，双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：165～175℃，190～200℃，180～190℃；挤出速率100～160r/min；加料速率5～10r/min。

优选的，所述双螺杆挤压造粒机包括机架，所述机架顶部安装有电机座和底座二，所述电机座顶部安装有电机，所述底座二顶部安装有机筒，所述电机输出端通过联轴器安装有螺杆一，所述螺杆一贯穿机筒的一端延伸至机筒的内部，所述机筒外壁连接有l型板，所述l型板外壁通过轴承转动连接有螺杆二，所述螺杆二的一端贯穿机筒的一端延伸至机筒的内部，所述螺杆二与螺杆一螺纹连接，所述机筒内部安装有加热块，所述机筒顶部设置有料斗，所述料斗上设置防堵塞机构。

优选的，所述防堵塞机构包括旋转电机、齿轮一、转杆一、转杆二、齿轮一、齿条、挤压轮一和挤压轮二；

所述转杆一的一端安装在旋转电机的输出端上，所述齿轮一和挤压轮二均套设在转杆一上，所述料斗内壁通过轴承转动连接有转杆二，所述齿轮二和挤压轮一均套设在转杆二上，所述齿轮一和齿轮二啮合，所述齿条的数量为两个，两个所述齿条分别安装在料斗内壁两侧。

优选的，所述料斗外壁连接有底座三，所述旋转电机安装在底座三上。

优选的，所述挤压轮二和挤压轮一位于料斗内部，所述齿轮一和齿轮二位于料斗外部。

优选的，所述机架底部安装有底座一。

本发明提供了一种高抗冲pp-r管材及其制备方法。具备以下有益效果：

(1)、本发明中pp-r管材性能改进方式目前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ppr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。

(2)、本发明通过对双螺杆挤压造粒机进行改进，可以使在进料的过程中进行破碎，一边可以防止料斗堵塞，一边防止大的物料存在，影响后期管材的质量。

附图说明

图1为本发明双螺杆挤压造粒机结构示意图；

图2为本发明螺杆一和螺杆二俯视图；

图3为本发明防堵塞机构俯视剖视图。

图中：1机架、2底座一、3电机座、4底座二、5电机、6螺杆一、7加热块、8机筒、9料斗、10螺杆二、11l型板、12防堵塞机构、1201旋转电机、1202齿轮一、1203转杆一、1204转杆二、1205齿轮二、1206齿条、1207挤压轮一、1208挤压轮二、13底座三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌10分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后2h内，进行退火处理2h得到最终制品。

退火为将管材放入100℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为175℃，第二段挤出温度为185℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为200℃，螺杆的转速为80r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：165℃，190℃，180℃；挤出速率100r/min；加料速率5r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

实施例二：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌10-15分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后3h内，进行退火处理3h得到最终制品。

退火为将管材放入105℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为180℃，第二段挤出温度为190℃，第三段挤出温度为195℃，口模温度为205℃，螺杆的转速为85r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：170℃，195℃，185℃；挤出速率110r/min；加料速率6r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

实施例三：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌12分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后3h内，进行退火处理3h得到最终制品。

退火为将管材放入115℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为180℃，第二段挤出温度为190℃，第三段挤出温度为197℃，口模温度为205℃，螺杆的转速为90r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：175℃，195℃，185℃；挤出速率120r/min；加料速率8r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

实施例四：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌14分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后3.5h内，进行退火处理3.5h得到最终制品。

退火为将管材放入100-130℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为180℃，第二段挤出温度为190℃，第三段挤出温度为197℃，口模温度为205℃，螺杆的转速为95r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：172℃，196℃，186℃；挤出速率140r/min；加料速率8r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

实施例五：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌14分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后4h内，进行退火处理4h得到最终制品。

退火为将管材放入100-130℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为182℃，第二段挤出温度为192℃，第三段挤出温度为198℃，口模温度为208℃，螺杆的转速为95r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：172℃，198℃，188℃；挤出速率158r/min；加料速率9r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

实施例六：

如图1-3，一种高抗冲pp-r管材，包括以下成分；

pe-rt和pp-r为管道专用料，pp-r为主要载体。

聚烯烃弹性体为乙烯丙烯类弹性体。

β成核剂母粒为有机金属盐类成核剂造粒。

色母为管道专用色母料。

一种高抗冲pp-r管材制备方法，包括以下步骤：

s1、将pe-rt、聚烯烃弹性体、β成核剂母粒、色母按配方一起加入高速混合机搅拌15分钟，然后通过双螺杆挤压造粒机得到专用料；

s2、将pp-r、专用料、色母按配方混合搅拌后，通过单螺杆挤出机挤出成管材；

s3、管材下线后5h内，进行退火处理5h得到最终制品。

退火为将管材放入130℃烘箱内。

单螺杆挤出机挤出时，第一段挤出温度为185℃，第二段挤出温度为195℃，第三段挤出温度为200℃，口模温度为210℃，螺杆的转速为100r/min。

双螺杆挤出造粒的参数条件为：进料口温度、平行段温度、机头温度分别为：175℃，200℃，190℃；挤出速率160r/min；加料速率10r/min。

双螺杆挤压造粒机包括机架1，机架1顶部安装有电机座3和底座二4，电机座3顶部安装有电机5，底座二4顶部安装有机筒8，电机5输出端通过联轴器安装有螺杆一6，螺杆一6贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，机筒8外壁连接有l型板11，l型板11外壁通过轴承转动连接有螺杆二10，螺杆二10的一端贯穿机筒8的一端延伸至机筒8的内部，螺杆二10与螺杆一6螺纹连接，机筒8内部安装有加热块7，机筒8顶部设置有料斗9，料斗9上设置防堵塞机构12。

防堵塞机构12包括旋转电机1201、齿轮一1202、转杆一1203、转杆二1204、齿轮一1205、齿条1206、挤压轮一1207和挤压轮二1208；

转杆一1203的一端安装在旋转电机1201的输出端上，齿轮一1202和挤压轮二1208均套设在转杆一1203上，料斗9内壁通过轴承转动连接有转杆二1204，齿轮二1205和挤压轮一1207均套设在转杆二1204上，齿轮一1202和齿轮二1205啮合，齿条1206的数量为两个，两个齿条1206分别安装在料斗9内壁两侧，料斗9外壁连接有底座三13，旋转电机1201安装在底座三13上，挤压轮二1208和挤压轮一1207位于料斗9内部，齿轮一1202和齿轮二1205位于料斗9外部，机架1底部安装有底座一2。

综上可得，本发明中pp-r管材性能改进方式目前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ppr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。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。