該發明涉及一種新型PP管材及其制備方法。
背景技術：
：PP具有化學穩定性，無毒、無味，密度小，透明性，耐熱性，電絕緣性能等性能。聚丙烯可用注射、擠出、吹塑、模塑等方法成型，廣泛應用于塑料管材、食品包裝、高透材料、家用電器、汽車部件等領域。目前，PP材料在力學強度、相容性、低體積收縮率等性能需要進一步提升。該發明采用1,2-環氧十六烷改性PP、4，4’-二氨基二苯砜改性PP、改性鈣芒硝、聚丙烯酰胺等為原料制備了新型PP管材，該方法制備的新型PP管材具有優異的力學強度、相容性、低體積收縮率等性能。技術實現要素：該發明的目的在于提供一種新型PP管材的制備方法，該方法通過改變反應物原料和工藝方式，制備的管材具有優異的力學強度、相容性、低體積收縮率等性能。為了實現上述目的，該發明的技術方案如下。一種新型PP管材及其制備方法，具體包括以下步驟：(1)、將硫酸鈉、稀硫酸、氯化鈣、聚丙烯酰胺、水和硬脂酸按照份數比為100：16～23：49～55：2～6：130～185：17～25加入到反應器中，攪拌速度為87～98r/min，維持體系溫度27～35℃條件下反應0.3～2h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、將十八醇、鈣芒硝、十二烷基磺酸鈉和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照份數比100：115～135：3～8：2～6加入到反應釜中，攪拌速度為60～86r/min，維持體系溫度61～69℃條件下反應0.5～2h，得到改性鈣芒硝；(3)、將4，4’-二氨基二苯砜、PP、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、乙醇和雙氧水按照份數比100：105～120：3～7：6～12：5～9加入到反應釜中，在溫度158～175℃，攪拌速度為41～54r/min條件下反應1～2h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、將PP、1,2-環氧十六烷、聚丙烯酰胺、乙醇、氫氧化鈉、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照份數比100：75～87：8～12：5～14：1～3：5～11：3～6加入到反應釜中，在溫度65～85℃，攪拌速度為61～73r/min條件下反應0.5～2h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、將1,2-環氧十六烷改性PP、4，4’-二氨基二苯砜改性PP、改性鈣芒硝、聚丙烯酰胺、聚磷酸銨、硬脂酸鈣和亞磷酸三苯酯按照份數比100：105～115：23～37：8～17：7～16：3～7：2～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度170～200℃混合反應0.5～1h，用擠出機在溫度170～200℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。本申請中，各主要組分所起的作用如下：所述的稀硫酸的目的為了促進硫酸鈉在水中的溶解度。所述的十八醇的目的為了調整鈣芒硝的表面能及吸油值。所述的聚丙烯酰胺的目的為了提高物料的分散性及相容性。所述的4，4’-二氨基二苯砜和1,2-環氧十六烷的目的為了提高PP的化學活性及力學強度。該發明的有益效果在于：1、稀硫酸可以與硫酸鈉反應生成硫酸氫鈉，可以促進硫酸鈉的溶解，生成的硫酸氫鈉屬于中強酸，可以與氯化鈣反應生成硫酸鈣和鹽酸，生成的鹽酸又可以促進硫酸鈉在水中的溶解，而且，硫酸鈉為工業副產品或固廢物，可以解決因硫酸鈉存放所導致的環境污染問題；2、十八醇對鈣芒硝表面起到修飾作用，可以調整鈣芒硝的表面能、吸油值、PP的相容性及增塑作用；3、4，4’-二氨基二苯砜和1,2-環氧十六烷源于環氧樹脂材料的合成、加工及應用，此改性不僅可以賦予PP優異的化學反應活性，還可以因具有類似環氧樹脂的結構而縮短PP加工成型時間，拓寬加工成型方式，提高PP的交聯密度、相容性、內聚強度、剛性及力學強度；4、改性鈣芒硝與PP具有優異的相容性，可以更好的填充在PP中，而且，鈣芒硝吸收PP或空氣中的水分，可以形成致密的結構，從而可以減少PP的體積收縮率。具體實施方式下面結合實施例對該發明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解該發明。實施例1一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、20份稀硫酸、52份氯化鈣、4份聚丙烯酰胺、155份水和21份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為90r/min，維持體系溫度30℃條件下反應0.6h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、120份鈣芒硝、4份十二烷基磺酸鈉和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為72r/min，維持體系溫度66℃條件下反應0.7h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、109份PP、5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、9份乙醇和7份雙氧水加入到反應釜中，在溫度165℃，攪拌速度為47r/min條件下反應1.2h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、81份1,2-環氧十六烷、10份聚丙烯酰胺、11份乙醇、2份氫氧化鈉、8份水和4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度74℃，攪拌速度為67r/min條件下反應0.6h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、106份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、28份改性鈣芒硝、10份聚丙烯酰胺、9份聚磷酸銨、5份硬脂酸鈣和3份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度182℃混合反應0.6h，用擠出機在溫度182℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例2一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、16份稀硫酸、49份氯化鈣、2份聚丙烯酰胺、130份水和17份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為87r/min，維持體系溫度27℃條件下反應0.3h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、115份鈣芒硝、3份十二烷基磺酸鈉和2份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為60r/min，維持體系溫度61℃條件下反應0.5h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、105份PP、3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、6份乙醇和5份雙氧水加入到反應釜中，在溫度158℃，攪拌速度為41r/min條件下反應1h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、75份1,2-環氧十六烷、8份聚丙烯酰胺、5份乙醇、1份氫氧化鈉、5份水和3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度65℃，攪拌速度為61r/min條件下反應0.5h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、105份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、23份改性鈣芒硝、8份聚丙烯酰胺、7份聚磷酸銨、3份硬脂酸鈣和2份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度200℃混合反應0.5h，用擠出機在溫度200℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例3一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、23份稀硫酸、55份氯化鈣、6份聚丙烯酰胺、185份水和25份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為98r/min，維持體系溫度35℃條件下反應2h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、135份鈣芒硝、8份十二烷基磺酸鈉和6份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為86r/min，維持體系溫度69℃條件下反應2h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、120份PP、7份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、12份乙醇和9份雙氧水加入到反應釜中，在溫度175℃，攪拌速度為54r/min條件下反應2h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、87份1,2-環氧十六烷、12份聚丙烯酰胺、14份乙醇、3份氫氧化鈉、11份水和6份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度85℃，攪拌速度為73r/min條件下反應2h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、115份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、37份改性鈣芒硝、17份聚丙烯酰胺、16份聚磷酸銨、7份硬脂酸鈣和3份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度170℃混合反應1h，用擠出機在溫度170℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例4一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、20份稀硫酸、50份氯化鈣、4份聚丙烯酰胺、145份水和20份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為90r/min，維持體系溫度30℃條件下反應1h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、120份鈣芒硝、5份十二烷基磺酸鈉和4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為65r/min，維持體系溫度65℃條件下反應1h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、110份PP、6份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、8份乙醇和6份雙氧水加入到反應釜中，在溫度160℃，攪拌速度為45r/min條件下反應1.6h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、80份1,2-環氧十六烷、9份聚丙烯酰胺、10份乙醇、2份氫氧化鈉、10份水和4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度70℃，攪拌速度為65r/min條件下反應1h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、110份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、25份改性鈣芒硝、10份聚丙烯酰胺、12份聚磷酸銨、4份硬脂酸鈣和3份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度175℃混合反應0.9h，用擠出機在溫度175℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例5一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、18份稀硫酸、51份氯化鈣、3份聚丙烯酰胺、155份水和23份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為89r/min，維持體系溫度29℃條件下反應1.7h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、119份鈣芒硝、6份十二烷基磺酸鈉和3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為67r/min，維持體系溫度63℃條件下反應1.6h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、109份PP、4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、11份乙醇和8份雙氧水加入到反應釜中，在溫度162℃，攪拌速度為43r/min條件下反應1.7h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、77份1,2-環氧十六烷、11份聚丙烯酰胺、7份乙醇、1.3份氫氧化鈉、9份水和4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度68℃，攪拌速度為72r/min條件下反應1.6h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、107份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、27份改性鈣芒硝、12份聚丙烯酰胺、9份聚磷酸銨、6份硬脂酸鈣和2份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度185℃混合反應0.7h，用擠出機在溫度185℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例6一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、19份稀硫酸、54份氯化鈣、5份聚丙烯酰胺、175份水和21份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為92r/min，維持體系溫度33℃條件下反應1.3h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、125份鈣芒硝、4份十二烷基磺酸鈉和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為69r/min，維持體系溫度67℃條件下反應1.2h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、108份PP、4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、8份乙醇和7份雙氧水加入到反應釜中，在溫度163℃，攪拌速度為47r/min條件下反應1.3h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、81份1,2-環氧十六烷、11份聚丙烯酰胺、13份乙醇、2.3份氫氧化鈉、7.9份水和4.3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度82℃，攪拌速度為68r/min條件下反應1.5h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、112份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、29份改性鈣芒硝、16份聚丙烯酰胺、13份聚磷酸銨、6份硬脂酸鈣和2.8份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度190℃混合反應0.6h，用擠出機在溫度190℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例7一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、22份稀硫酸、53份氯化鈣、5.4份聚丙烯酰胺、165份水和23份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為95r/min，維持體系溫度31℃條件下反應0.8h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、133份鈣芒硝、7份十二烷基磺酸鈉和4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為83r/min，維持體系溫度64℃條件下反應0.7h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、117份PP、6份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、8份乙醇和6份雙氧水加入到反應釜中，在溫度172℃，攪拌速度為53r/min條件下反應1.8h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、77份1,2-環氧十六烷、9份聚丙烯酰胺、11份乙醇、2.8份氫氧化鈉、8份水和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度81℃，攪拌速度為71r/min條件下反應0.8h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、111份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、36份改性鈣芒硝、13份聚丙烯酰胺、15份聚磷酸銨、5份硬脂酸鈣和2.8份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度195℃混合反應0.7h，用擠出機在溫度195℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例8一種新型PP管材，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈉、17份稀硫酸、52份氯化鈣、5份聚丙烯酰胺、155份水和21份硬脂酸加入到反應器中，攪拌速度為96r/min，維持體系溫度29℃條件下反應1.5h，產物在150℃干燥1h，經400℃焙燒2h，得到鈣芒硝；(2)、稱取100份十八醇、134份鈣芒硝、7份十二烷基磺酸鈉和3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，攪拌速度為83r/min，維持體系溫度68℃條件下反應1.1h，得到改性鈣芒硝；(3)、稱取100份4，4’-二氨基二苯砜、113份PP、6份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、9份乙醇和7份雙氧水加入到反應釜中，在溫度171℃，攪拌速度為52r/min條件下反應1.4h，即得到4，4’-二氨基二苯砜改性PP；(4)、稱取100份PP、83份1,2-環氧十六烷、9份聚丙烯酰胺、7份乙醇、2份氫氧化鈉、8份水和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反應釜中，在溫度79℃，攪拌速度為72r/min條件下反應0.6h，即得到1,2-環氧十六烷改性PP；(5)、稱取100份1,2-環氧十六烷改性PP、109份4，4’-二氨基二苯砜改性PP、31份改性鈣芒硝、11份聚丙烯酰胺、13份聚磷酸銨、3份硬脂酸鈣和3份亞磷酸三苯酯加入到開煉機中，用開煉機在溫度179℃混合反應0.7h，用擠出機在溫度179℃將新型PP擠出成型，即得到新型PP管材。實施例9此例為未加任何助劑的對照組。表1實施例1和實施例9制得的新型PP管材的性能參數實施例1實施例9加工成型性好較好拉伸強度/MPa5843成型收縮率/%0.10.6以上所述是該發明的優選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離該發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為該發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3