一種耐高溫聚丙烯著色母料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種著色母料，尤其涉及一種耐高溫聚丙烯著色母料及其制備方法，屬于塑料添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯管材與傳統(tǒng)的鑄鐵管、鍍鋅鋼管、水泥管等管道相比，具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、施工和維修簡便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑給排水、城鄉(xiāng)給排水、城市燃?xì)狻㈦娏凸饫|護(hù)套、工業(yè)流體輸送、農(nóng)業(yè)灌溉等建筑業(yè)、市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的聚丙烯水管一般為PPR水管，分為熱水管和冷水管，熱水管要求耐高溫性能好，至少90°C，耐氧化性好，以延長使用年限，避免經(jīng)常更換；冷水管要求耐低溫性能好，極限溫度下不會(huì)破裂?，F(xiàn)有技術(shù)中的冷水管和熱水管很難兼具既耐高溫又耐低溫，其實(shí)際使用中也因?yàn)椴糠秩瞬荒軈^(qū)分冷熱水管的使用條件而將其混淆，熱水管可用于冷水管，而冷水管卻不能用于熱水管，使用上的混淆會(huì)造成資源不能最優(yōu)地配置，甚至威脅到人們的安全。
[0004]國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2014年9月24日公開了一件公開號(hào)為CN104059300A，名稱為“一種PPR耐溫水管”，該專利公開的水管原料中包括以下重量份的原材料:載體樹脂60~80份，LLDPE10-30份，丁基橡膠1~6份，PPR管專用著色母料3~8份。色母料由以下重量份的原料組成:載體樹脂40?60份，顏料35?55份，聚乙二醇2000.5?5份，抗氧劑0.1?3份，紫外線吸收劑UVP-3270.1?I份，抗菌劑0.1?3份，所述的顏料為白色、黑色和黃色顏料的混合物，其比例為5:2:1。該專利在實(shí)際使用過程中，制品的加工性能不夠好，耐高溫效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，耐高溫母料在使用時(shí)，加工性能不夠好，耐高溫效果不好的問題，提出一種耐高溫聚丙烯著色母料及其制備方法，主要用作聚丙烯熱水管的加工助劑，提尚制品的加工性能和耐尚溫、耐候的性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種耐高溫聚丙烯著色母料，其特征在于:包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯25?50份，分散劑10?20份，納米蒙脫土 10?18份，顏料3?8份，抗菌劑2?5份，光穩(wěn)定劑2?5份，增強(qiáng)改性劑2?8份。
[0007]納米蒙脫土和改性聚丙烯混合使用，可提高聚丙烯材料的強(qiáng)度，耐熱性、模量、氣體阻隔性、耐磨性、阻燃性等，尤其是耐熱性和阻隔性可大幅度提高。
[0008]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述改性聚丙烯為嵌段聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯的混合物，其混合比例為3?5:1。
[0009]所述分散劑為聚有機(jī)硅氧烷，聚有機(jī)硅氧烷做潤濕、分散劑，與現(xiàn)有技術(shù)中采用的聚乙烯蠟等物質(zhì)做分散劑相比，聚有機(jī)硅氧烷具有以下特點(diǎn):起泡性低，抗泡性強(qiáng)，使用中不起泡；優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，分解溫度大于300°C，室溫、中低溫下?lián)]發(fā)量極??；在變溫范圍內(nèi)，溫度升高和降低對(duì)粘度變化小，加工穩(wěn)定性好；對(duì)顏料具有潤濕和分散的雙重功能。
[0010]所述納米蒙脫土的< 80nmo
[0011]所述的抗菌劑為順丁烯二酸酐共聚物、銀離子抗菌劑、銅離子抗菌劑、氧化鋅、蓖麻油中的至少一種。
[0012]所述光穩(wěn)定劑為二氧化鈦、水楊酸酯、二苯甲酮中的至少一種。
[0013]所述增強(qiáng)改性劑為納米碳酸鈣，納米碳酸鈣可改善共混體系的流變性能，提高制品的加工性能。
[0014]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述耐高溫聚丙烯著色母料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:
A.混料
將按重量份稱取的改性聚丙烯和分散劑加入高速混料機(jī)中，預(yù)混料3?5min后，加入按重量份稱取的納米蒙脫土、顏料、抗菌劑、光穩(wěn)定劑和增強(qiáng)改性劑，繼續(xù)混合15?30min后出料；
B.擠出
將步驟A混好的料轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)的各溫區(qū)溫度為:85?95°C，100?IlO0C, 125 ?135°C，130 ?140°C，125 ?135°C，擠出機(jī)模頭溫度為 128 ?132°C ；
C.造粒、包裝
將擠出的絲條經(jīng)冷卻水池冷卻后，經(jīng)造粒機(jī)造粒，造粒的顆粒長度不超過3cm ;造粒后冷卻至常溫包裝即可。
[0015]上述步驟B中，所述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250r/min，電機(jī)轉(zhuǎn)速為20?30r/min。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
I)與現(xiàn)有技術(shù)中的耐高溫母料相比，本發(fā)明通過納米蒙脫土和改性聚丙烯的選用和特定的配比組合，從根本上提高了母料的耐高溫性能，使得成品水管可用于熱水和冷水，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍；使制得的母料在使用過程中，加工性能好，耐高溫性好，不析出，用戶使用的安全性更高。
[0017]2)本發(fā)明的分散劑優(yōu)選聚有機(jī)硅氧烷，相比常用的低分子量的聚乙烯蠟，其耐溫性高，不會(huì)在加工過程成析出，出現(xiàn)氣泡的問題，且具有潤濕和分散的雙重效果。
[0018]3)本發(fā)明中還添加有抗菌劑，防止水管內(nèi)細(xì)菌滋生造成堵管的問題，并且由于部分水管暴露在空氣中，經(jīng)陽光照射后，容易發(fā)脆而影響使用壽命，本發(fā)明還添加了光穩(wěn)定劑，提高水管的使用壽命，降低用戶的使用和更換成本。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯25份，分散劑10份，納米蒙脫土 10份，顏料3份，抗菌劑2份，光穩(wěn)定劑2份，增強(qiáng)改性劑2份。
[0020]實(shí)施例2
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯50份，分散劑20份，納米蒙脫土 18份，顏料8份，抗菌劑5份，光穩(wěn)定劑5份，增強(qiáng)改性劑8份。
[0021]實(shí)施例3
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯30份，分散劑12份，納米蒙脫土 15份，顏料4份，抗菌劑3份，光穩(wěn)定劑3份，增強(qiáng)改性劑5份。
[0022]實(shí)施例4
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯40份，分散劑18份，納米蒙脫土 16份，顏料6份，抗菌劑4份，光穩(wěn)定劑4份，增強(qiáng)改性劑7份。
[0023]本實(shí)施例中，改性聚丙烯為嵌段聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯的混合物，其混合比例為 3:1。
[0024]實(shí)施例5
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯40份，分散劑18份，納米蒙脫土 16份，顏料6份，抗菌劑4份，光穩(wěn)定劑5份，增強(qiáng)改性劑8份。
[0025]本實(shí)施例中，改性聚丙烯為均聚聚丙烯；分散劑為聚有機(jī)硅氧烷。
[0026]實(shí)施例6
本實(shí)施例在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，納米蒙脫土選擇粒徑為50nm的納米蒙脫土原料，粒徑選擇使用的儀器為幾一 1177型激光粒徑分布測試儀。
[0027]實(shí)施例7
一種耐高溫聚丙烯著色母料，包括以下按重量份計(jì)的原料:改性聚丙烯25份，分散劑10份，納米蒙脫土 15份，顏料4份，抗菌劑3份，光穩(wěn)定劑3份，增強(qiáng)改性劑5份。
[0028]本實(shí)施例中本實(shí)施例中，改性聚丙烯為嵌段聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯的混合物，其混合比例為5