CN109386667A - 一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法 - Google Patents

一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性聚丙烯塑料管材，包括：喷漆垫层；荧光粉层；改性塑料内管，制备所述改性塑料内管的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份‑15份，增容剂10份‑25份和磁铁粉10份‑30份；以及改性塑料外管，本发明通过在改性塑料内管外表面喷涂有喷漆垫层，并且在喷漆垫层外表面刷涂有荧光粉层，能够使暴露在外部的水管在白天的时候吸收阳光，并在夜间释放一定的光，使得用户能够在晚上看到水管，避免被水管绊倒，同时由于在改性塑料内管内部添加有磁铁粉，能够利用磁铁粉对水进行磁化，磁化后的水对人体有益，同时在改性塑料外管内部添加有塑料抗氧化剂，能够防止水管氧化。

Description

一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性聚乙烯管材生产技术领域，具体为一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法。
背景技术
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种；而在工业上由于在不同的行业、不同的应用场景需要聚丙烯制品具有不同的性质，因此会通过向聚丙烯内部添加各种其他材料制得具有相应性质的改性聚丙烯材料，通过这种方式得到的材料称之为改性聚丙烯。
但是，传统的改性聚丙烯管材在使用过程中存在一些弊端，比如：
传统的家用自来水管大多使用PVC材料制造，但是在一些工厂或者特殊领域架设的水管多暴露在外部，夜间工作人员进行巡查的时候很容易被水管绊倒，其次暴露在外界的水管外表面容易被风化损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性聚丙烯塑料管材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性聚丙烯塑料管材，包括：
喷漆垫层；
荧光粉层；
改性塑料内管，制备所述改性塑料内管的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份和磁铁粉10份-30份；以及
改性塑料外管，制备所述改性塑料外管的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份；
其中，喷漆垫层均匀喷涂在所述改性塑料内管外表面，所述荧光粉层均匀覆盖在所述喷漆垫层外表面，所述改性塑料内管外表面经喷涂所述喷漆垫层和所述荧光粉层后插接在所述改性塑料外管内部。
进一步的，还包括：所述等规聚丙烯为：相对分子量为5500～7500，熔融指数为1.2g/min～ 1.8g/min，等规度≥93。
进一步的，还包括：所述分散剂为：硬脂酸钡或者硬脂酸钙中任意一种。
进一步的，还包括：所述增容剂为：马来酸酐接枝相容剂。
进一步的，还包括：所述塑料抗氧化剂为：聚烯烃、聚氯乙烯以及尼龙其中任意一种或者两种之间结合。
进一步的，还包括：所述稳定剂为：硬脂酸锌，钙，镁中任意一种。
进一步的，一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：
取等规聚丙烯份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份和磁铁粉10份-30份，首先将上述原材料中的等规聚丙烯、分散剂以及磁铁粉同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂和磁铁粉在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料内管原料；
取等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份，首先将等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料外管原料；
S2、热熔挤压成型：
将所述S1中得到的改性塑料内管原料以及改性塑料外管原料分别放置在挤压机中进行热熔挤压成型，其中，利用改性塑料内管原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料内管，利用改性塑料外管原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料外管；且在利用挤压机对改性塑料内管原料以及改性塑料外管原料通过调整对成品管径的设定，使得改性塑料外管成品内径尺寸比改性塑料内管成品外径尺寸大10mm；
S3、喷涂涂层：
首先，取适量的荧光粉放置在混合容器中，向上述荧光粉所在的混合容器中加入适当的清漆并搅拌，使得荧光粉能够均匀分布在清漆中，获得荧光粉混合液；
其次，将所述S2中获得的改性塑料内管表面进行清理，清理完成后在改性塑料内管外表面均匀喷涂厚度为1mm-2mm的喷漆垫层，当喷漆垫层完全干透后再将上述配置完成的荧光粉混合液均匀刷涂在喷漆垫层外表面形成荧光粉层，且完全干透后的所述荧光粉层的刷涂厚度为2mm-3mm；
S4、套管：
将所述S3中外表面具有喷漆垫层以及荧光粉层的所述改性塑料内管***所述改性塑料外管内部，截取所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管相同长度的成品套管，使得成品套管中的所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管长度尺寸完全相同，则此时所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管端部切面处于同一平面内，此时向所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管之间缝隙中灌注强力胶，强力胶的灌注深度为10cm-30cm。
进一步的，还包括：所述S1中对材料进行混合时的加热方式采用电加热的方式。
进一步的，还包括：所述S3中所喷涂的喷漆垫层所选用的喷漆颜色为黑色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过在改性塑料内管外表面喷涂有喷漆垫层，并且在喷漆垫层外表面刷涂有荧光粉层，能够使暴露在外部的水管在白天的时候吸收阳光，并在夜间释放一定的光，使得用户能够在晚上看到水管，避免被水管绊倒，同时由于在改性塑料内管内部添加有磁铁粉，能够利用磁铁粉对水进行磁化，磁化后的水对人体有益，同时在改性塑料外管内部添加有塑料抗氧化剂，能够防止水管氧化。
附图说明
图1为本发明塑料管材侧视结构示意图；
图2为本发明塑料管材主视局部剖面结构示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，图1为本发明塑料管材侧视结构示意图；图2为本发明塑料管材主视局部剖面结构示意图。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种改性聚丙烯塑料管材，包括：改性塑料内管100，制备所述改性塑料内管100的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-8份，增容剂10份-15份和磁铁粉10份-15份；以及
改性塑料外管200，制备所述改性塑料外管200的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份；
其中，喷漆垫层300均匀喷涂在所述改性塑料内管100外表面，所述荧光粉层400均匀覆盖在所述喷漆垫层300外表面，所述改性塑料内管100外表面经喷涂所述喷漆垫层300和所述荧光粉层400后插接在所述改性塑料外管200内部。
进一步的，还包括：所述等规聚丙烯为：相对分子量为5500～7500，熔融指数为1.2g/min～ 1.8g/min，等规度≥93。
进一步的，还包括：所述分散剂为：硬脂酸钡或者硬脂酸钙中任意一种。
进一步的，还包括：所述增容剂为：马来酸酐接枝相容剂。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种改性聚丙烯塑料管材，包括：改性塑料内管100，制备所述改性塑料内管100的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂9份-15份，增容剂16份-25份和磁铁粉16份-30份；以及
改性塑料外管200，制备所述改性塑料外管200的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份。
进一步的，还包括：所述等规聚丙烯为：相对分子量为5500～7500，熔融指数为1.2g/min～ 1.8g/min，等规度≥93。
进一步的，还包括：所述分散剂为：硬脂酸钡或者硬脂酸钙中任意一种。
进一步的，还包括：所述增容剂为：马来酸酐接枝相容剂。
进一步的，还包括：所述塑料抗氧化剂为：聚烯烃、聚氯乙烯以及尼龙其中任意一种或者两种之间结合。
进一步的，还包括：所述稳定剂为：硬脂酸锌，钙，镁中任意一种。
实施例3
本发明提供另一种技术方案：一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：
取等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份和磁铁粉10份-30份，首先将上述原材料中的等规聚丙烯、分散剂以及磁铁粉同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂和磁铁粉在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料内管100原料；
取等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份，首先将等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料外管200原料；
S2、热熔挤压成型：
将所述S1中得到的改性塑料内管100原料以及改性塑料外管200原料分别放置在挤压机中进行热熔挤压成型，其中，利用改性塑料内管100原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料内管100，利用改性塑料外管200原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料外管200；且在利用挤压机对改性塑料内管100原料以及改性塑料外管200原料通过调整对成品管径的设定，使得改性塑料外管200成品内径尺寸比改性塑料内管100成品外径尺寸大10mm；
S3、喷涂涂层：
首先，取适量的荧光粉放置在混合容器中，向上述荧光粉所在的混合容器中加入适当的清漆并搅拌，使得荧光粉能够均匀分布在清漆中，获得荧光粉混合液；
其次，将所述S2中获得的改性塑料内管100表面进行清理，清理完成后在改性塑料内管100外表面均匀喷涂厚度为1mm-2mm的喷漆垫层300，当喷漆垫层300完全干透后再将上述配置完成的荧光粉混合液均匀刷涂在喷漆垫层300外表面形成荧光粉层400，且完全干透后的所述荧光粉层400的刷涂厚度为2mm-3mm；
S4、套管：
将所述S3中外表面具有喷漆垫层300以及荧光粉层400的所述改性塑料内管100***所述改性塑料外管200内部，截取所述改性塑料内管100以及所述改性塑料外管200相同长度的成品套管，使得成品套管中的所述改性塑料内管100以及所述改性塑料外管200长度尺寸完全相同，则此时所述改性塑料内管100以及所述改性塑料外管200端部切面处于同一平面内，此时向所述改性塑料内管100以及所述改性塑料外管200之间缝隙中灌注强力胶，强力胶的灌注深度为10cm-30cm。
进一步的，还包括：所述S1中对材料进行混合时的加热方式采用电加热的方式。
进一步的，还包括：所述S3中所喷涂的喷漆垫层300所选用的喷漆颜色为黑色，由于黑色能够吸热，方便利用黑色的喷漆垫层300为荧光粉层400进行充能，使得荧光粉充能更多。
实验例1
对实施例1～3所制的改性聚丙烯塑料管材的性能进行测试，测试结果如表1所示。其中抗冲击强度根据GB/T15142-2001测试。其中拉伸弹性模量根据ISO527-2测试。其中交联度根据GB/T18474-2001测试。其中耐应力开裂在温度为80°C，压力为4MPa的条件下进行测试。
表1为改性聚丙烯塑料管材性能测试结果：
表1：
项目 抗击冲击强度KJ/㎡ 拉伸弹性模量/MPa 交联度/% 耐应力开裂/h
实施例1所制的塑料管材 42 950 75 1200
实施例2所制的塑料管材 48 990 79 1260
实施例3所制的塑料管材 50 1020 82 1300
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于,包括：
喷漆垫层；
荧光粉层；
改性塑料内管，制备所述改性塑料内管的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份和磁铁粉10份-30份；以及
改性塑料外管，制备所述改性塑料外管的原材料及其重量份为：等规聚丙烯100份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份；
其中，喷漆垫层均匀喷涂在所述改性塑料内管外表面，所述荧光粉层均匀覆盖在所述喷漆垫层外表面，所述改性塑料内管外表面经喷涂所述喷漆垫层和所述荧光粉层后插接在所述改性塑料外管内部。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，还包括：
所述等规聚丙烯为：相对分子量为5500～7500，熔融指数为1.2g/min～ 1.8g/min，等规度≥93。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，还包括：
所述分散剂为：硬脂酸钡或者硬脂酸钙中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，还包括：
所述增容剂为：马来酸酐接枝相容剂。
5.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，还包括：
所述塑料抗氧化剂为：聚烯烃、聚氯乙烯以及尼龙其中任意一种或者两种之间结合。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材，其特征在于，还包括：
所述稳定剂为：硬脂酸锌，钙，镁中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料混合：
取等规聚丙烯份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份和磁铁粉10份-30份，首先将上述原材料中的等规聚丙烯、分散剂以及磁铁粉同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂和磁铁粉在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料内管原料；
取等规聚丙烯份，分散剂2份-15份，增容剂10份-25份，塑料抗氧化剂1.5份-3份和稳定剂0.3份-1.2份，首先将等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂同时投放在非铁质金属容器中进行加热搅拌混合，加热温度高于等规聚丙烯熔点温度5℃-10℃，当等规聚丙烯、分散剂、塑料抗氧化剂以及稳定剂在非铁质金属容器中完全融化混合后，再向上述非铁质金属容器中添加上述增容剂并持续搅拌，当所述增容剂与非铁质金属容器中其他材料充分混合后停止加热，待上述混合完成的材料冷却后得到所述改性塑料外管原料；
S2、热熔挤压成型：
将所述S1中得到的改性塑料内管原料以及改性塑料外管原料分别放置在挤压机中进行热熔挤压成型，其中，利用改性塑料内管原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料内管，利用改性塑料外管原料进行热熔挤压成型得到的管材为改性塑料外管；且在利用挤压机对改性塑料内管原料以及改性塑料外管原料通过调整对成品管径的设定，使得改性塑料外管成品内径尺寸比改性塑料内管成品外径尺寸大10mm；
S3、喷涂涂层：
首先，取适量的荧光粉放置在混合容器中，向上述荧光粉所在的混合容器中加入适当的清漆并搅拌，使得荧光粉能够均匀分布在清漆中，获得荧光粉混合液；
其次，将所述S2中获得的改性塑料内管表面进行清理，清理完成后在改性塑料内管外表面均匀喷涂厚度为1mm-2mm的喷漆垫层，当喷漆垫层完全干透后再将上述配置完成的荧光粉混合液均匀刷涂在喷漆垫层外表面形成荧光粉层，且完全干透后的所述荧光粉层的刷涂厚度为2mm-3mm；
S4、套管：
将所述S3中外表面具有喷漆垫层以及荧光粉层的所述改性塑料内管***所述改性塑料外管内部，截取所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管相同长度的成品套管，使得成品套管中的所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管长度尺寸完全相同，则此时所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管端部切面处于同一平面内，此时向所述改性塑料内管以及所述改性塑料外管之间缝隙中灌注强力胶，强力胶的灌注深度为10cm-30cm。
8.根据权利要求7所述的一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，其特征在于，还包括：
所述S1中对材料进行混合时的加热方式采用电加热的方式。
9.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯塑料管材的制备方法，其特征在于，还包括：
所述S3中所喷涂的喷漆垫层所选用的喷漆颜色为黑色。
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