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艺管理
高抗冲聚丙烯管材的研究
李卓民宋科明李统一(1华南理大学,广东广州510640
2广东联塑科技实业有限公司,广东顺德528318)
通用塑料中,聚丙烯的密度最小(900910kgm),用于管C2=PPR100份、POE20份、纳米碳酸钙12份;C3=PR100份、
材中的综合性能较高,主要表现在:质轻、表面光滑、有较好的POE30份、纳米碳酸钙18份;C4=PR100份、POE40份、纳米
耐热稳定性、机械性能较为优异。目前应用最普遍的是无规碳酸钙24份。
共聚聚丙烯(PP-R),较前两代的产品的综合性能有所提高,即
从检测的性能结果看,随着POE和纳米碳酸钙用量的增
保持强度和耐热性条件下,冲击性能和低温脆化有所改善。大,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量有所降低,当加入量为
但是PP-R管材在冬季长期低温条件下,特别是在北方,受到物175%(C4配方)时,强度都有较大的下降:冲击强度随着用量的
理冲击后会产生微裂纹,使用一段时间后,水压将使裂纹逐渐增大而提高,表明冲击性能有了明显的提升。从综合物理性能
扩大,最终导致漏水,严重影响PP-R管的使用。本文以热望性的表现来看,C2是最佳配方。
弹性体为主增韧剂、纳米碳酸钙为辅助增韧剂,与PP-R共混,
生产产品以DN25*2.8(16MPa)规格产品为例,将制备的抗
制备抗冲击母粒,在生产PP-R管材时母粒与P2-R共混,制备冲击PP-R管材按照国家标准GB/T18742.2-2002对其检测各
出具备抗冲击性能的P2-R管材。
项性能指标,经检冽其完全通过(见表2。管材的低温抗冲击性
工艺流程分为两大步骤:首先制备出增韧母粒,然后将母能有明显的提高,在0℃的落锤冲击试验中,增加落锤重量和高
粒与PP-R原料共混合用于PP-R管材挤出,制备出具备增初效度的情况下,管材仍然能通过测试。
果的PP-R管材。工艺流程如图1所示。
表2抗冲击PP-R管材检测结果
混料高速搅拌?挤出造粒
枪项目
标准要求
检测结果
外观
内外表面光滑、平整、无凹陷、
合格
生产混料
烘干
纵向回缩
不大于
挤出生产
简支梁冲击试验
破损率小于10%
通过
静液压试验
无破裂,无渗漏
通过
检测
静液压热稳定性
无破裂,无渗漏
通过
图1抗冲击改性P-R管材制备工艺流程图
0C落锤冲击
试验
1.5kg,1m不破裂
2.5kg,2m不破裂
按比例准确称量PP-R、纳米碳酸钙和POE的质量。纳米
喉酸钙使用前经过钛酸酯偶联剂进行预处理。然后用高速搅
结语
拌机设备进行混合。攪拌好原料后,直接投放PP-R双螺杆挤
(1)通过商用的POE弹性体、纳米碳酸钙与PP-R管材专用
出机的造粒设备内进行造粒,熔融温度控制在180C左右。将科共混,提高了材料的抗冲击性能,能够实用于工业化生产、
制备的母粒与P-R按照1:4比例进行共混,混合原料通过吸料
2)通过此工艺制备的高抗冲击PP-R管材对低温冲击性
系统吸人烘箱烘干,然后通过P-R单螺杆挤出机进行挤出生能有了明显的提升,弥补了PP-R低温脆性的弱点,具有良好的
市场应用前景。
将P-R改性母粒与PP-R按1:4混合后,制备成注塑样参考文献
条,对其物理性能进行检测,其检测结果如表1所示。
[]张威,李玉松.PP-R管材的发展概况.塑料工业,2012
表1抗冲改性配方的注塑样条进行检测的物理性能表
(6):10-14.
物理性能
配方C1
c3
纯PP-R
吴致彭.煙地排水排污用聚丙烯(PP管材发展展望.黑
拉伸强度MPa
26.1
25.8
25.0
26.3
龙江科技信息,2012,(2082
弯曲强度MPa
24.2
22.6
25.6
53]张华,陈建峰,赵红英,王国会.纳米磯酸钙表面改性及
弯曲模量MP
873.1
2
796.3
722.4
断裂伸长率
465
420
其对聚丙烯复合材料増韧的研究.北京化工大学学报,2002
缺口冲击强度KJ/
8-11
40.1
45.3
40.8
m2
项目编号:2013B090600072;:广东省科技计划项目(省部产学
注:母粒配方Cl=PPR100份、POE10份、纳米碳酸钙6份;研结合项目
118.(化2016年9月
方数据