一種改善pp－r樹脂性能的方法

2023-12-09 07:58:56

專利名稱：一種改善pp－r樹脂性能的方法
技術領域：
本發明涉及PP-R樹脂的改性研究，主要是採用無機納米粒子改善PP-R樹脂性能。
背景技術：
PP-R材料具有較好的耐熱性能，其維卡軟化溫度為131.5℃，最高工作溫度可達95℃，長期使用溫度一般可達70℃，完全能夠滿足一般條件下的輸水要求。但在某些特殊情況下(如冬天熱水、暖氣等的輸送)，當輸送介質的溫度超過100℃時，則必須對PP-R材料進行改性，才能滿足使用要求。此外，關係到人類健康和環境保護的PP-R材料的抗菌性能也越來越引起人們的重視。
中國專利CN03118438.3系採用茂金屬聚合物改性PP-R盤管及其製備方法，該專利是在PP-R材料加入無氟阻燃劑以提高其防火性能。中國專利CN03225671.X、CN03267082.6、CN02113511.8報導的PP-R管材都具有抗菌的優點；其抗菌效率都在90％左右，迄今為止未見有熱變形溫度超過100℃、同時抗菌性能超過90％的PP-R材料的研究成果報導。在其它一些非專利文獻上也有使用溫度超過100℃的改性PP-R樹脂的報導，但是文獻中未報導其具體工藝，且耐熱溫度的指示不明確。
本發明提供一種耐熱溫度高，抗菌能力較高的一種改善PP-R樹脂性能的方法。
技術內容本發明是將質量為晶須質量0.5％的KH560偶聯劑溶入乙醇溶劑中，再將氧化鋅長晶須放入後進行20min的超聲波分散，過濾並在100℃下烘乾後成為改性氧化鋅晶須，在TiO2槳料中，加入水溶性的Na2SiO3，用酸中和至pH＝8-9，使矽以Si(OH)4的形式沉澱在TiO2顆粒的表面，過濾後烘乾成為改性納米TiO2，然後，將0～4％的改性氧化鋅晶須與96％的PP-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃左右出料；與0～4％的處理好的納米TiO2在雙輥機上共混，溫度為210℃左右，其中氧化鋅長晶須和納米TiO2總量和為4％；經雙螺杆擠出造粒。
本發明具有以下優點1、經改性後的PP-R樹脂熱變形溫度可達102℃，完全能夠滿足在某些特殊情況下(如冬天北方地區的熱水、暖氣等的輸送)，當輸送介質的溫度超過100℃時的使用要求，具有巨大的經濟效益和使用前景。
2、經改性後的PP-R樹脂的抗菌率可達到99％，完全能夠滿足保護環境及人類健康的需要，是一種新型的環保材料。
3、改性劑的種類和數量可根據使用的具體需要而改變，可選擇性強。
4、工藝簡單，實用性強。


圖1是本發明的工藝流程圖。
對工藝流程圖的幾點說明1、氧化鋅長晶須的改性將0.5％(以晶須質量計)的KH560偶聯劑溶入乙醇溶劑中，再將氧化鋅長晶須放入後進行20min的超聲波分散，過濾並在100℃下烘乾後備用。
2、納米TiO2的改性在TiO2槳料中，加入水溶性的Na2SiO3，用酸中和至pH＝8-9，使矽以Si(OH)4的形式沉澱在TiO2顆粒的表面，過濾後在60℃下烘乾備用。
3、將0-4％的改性氧化鋅晶須與96％的PP-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃出料；與0-4％的處理好的納米TiO2粒子在雙輥機上共混，溫度為210℃左右，其中氧化鋅長晶須和納米TiO2總量和為4％；經雙螺杆擠出造粒，得到改性PP-R樹脂。
本發明的工藝條件是氧化鋅長晶須長10-30μm，四角針狀KH560試劑，分析純納米TiO2粒度20～50nm，晶型為銳鈦型NaSiO3固體分析純硫酸98％乙醇分析純
PP-R樹脂牌號401，熔融指數3g/10minKH560∶氧化鋅長晶須＝0.5∶100氧化鋅長晶須∶納米TiO2∶PP-R樹脂＝3.5∶0.5∶96超聲波分散時間20min改性氧化鋅長晶須烘乾溫度100℃納米TiO2改性時的pH值8-9TiO2烘乾溫度60℃捏合溫度130℃共混溫度210℃採用上述工藝條件可獲得性能優異的改性PP-R樹脂，其技術指標與未改性的PP-R樹脂比較如表1

表1經3.5％ZnO長晶須+0.5％納米TiO2改性的PP-R樹脂與未改性的PP-R樹脂性能比較由上表可知，經3.5％ZnO長晶須+0.5％納米TiO2改性的PP-R樹脂與未改性的PP-R樹脂相比，改性後樹脂的各項性能指標都有了顯著的提高，其中斷裂伸長率、熱變形溫度、抗菌率的提高尤其明顯。
在上述步驟3中，改性劑的種類和數量均可根據具體需要而改變，所得到的改性PP-R材料的性能也將發生相應變化，見表2

表2不同改性劑種類和用量條件下PP-R材料的性能從表2可以看出，本發明可根據使用的需要調整改性劑的種類和用量。當使用要求是提高PP-R樹脂的耐熱性能時，改性劑可選擇4％的ZnO長晶須；當使用要求是提高PP-R樹脂的抗菌率時，改性劑可選擇4％的納米TiO2，當使用要求是既要提高樹脂的耐熱性能、又要提高樹脂的抗菌率時，改性劑可選擇3.5％ZnO長晶須+0.5％納米TiO2。
具體實施例方式
實例1稱取4％(質量比)的經改性後的氧化鋅長晶須，與質量比為96％的P-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃出料，在雙輥機上共混，溫度為210℃左右；經雙螺杆擠出造粒，得到改性PP-R樹脂的技術指標是拉伸長度27Mpa，最大伸長率112％，熱變形溫度102℃，軟化點143℃，抗菌率20％。
實例2稱取4％(質量比)的經改性後的納米TiO2，與質量比為96％的P-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃出料，在雙輥機上共混，溫度為210℃左右；經雙螺杆擠出造粒，得到改性PP-R樹脂的技術指標是拉伸長度26Mpa，最大伸長率90％，熱變形溫度90℃，軟化點143℃，抗菌率98％。
實例3稱取質量比為3.5％的改性氧化鋅長晶須與質量比為96％的PP-R樹脂按一定比例配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃出料；與處理好的納米TiO2(質量比為0.5％)在雙輥機上共混，溫度為210℃左右；經雙螺杆擠出造粒，得到改性PP-R樹脂的技術指標是拉伸長度27Mpa，最大伸長率112％，熱變形溫度101℃，軟化點143℃，抗菌率99％。
權利要求
1.一種改善PP-R樹脂性能的方法，其特徵是將質量為晶須質量0.5％的KH560偶聯劑溶入乙醇溶劑中，再將氧化鋅長晶須放入後進行20min的超聲波分散，過濾並在100℃下烘乾後成為改性氧化鋅晶須，在TiO2槳料中，加入水溶性的Na2SiO3，用酸中和至pH＝8-9，使矽以Si(OH)4的形式沉澱在TiO2顆粒的表面，過濾後烘乾成為改性納米TiO2，然後，將0～4％的改性氧化鋅晶須與96％的PP-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃左右出料，與0～4％的處理好的納米TiO2在雙輥機上共混，溫度為210℃左右，其中改性氧化鋅長晶須和改性納米TiO2總量和為4％，經雙螺杆擠出造粒。
2.如權利要求1所述的一種改善PP-R樹脂性能的方法，其特徵是將3.5％的改性氧化鋅晶須與96％的PP-R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃左右出料；與0.5％的處理好的納米TiO2在雙輥機上共混，溫度為210℃左右，經雙螺杆擠出造粒。
3.如權利要求1所述的一種改善PP-R樹脂性能的方法，其特徵在於不使用改性氧化鋅長晶須，納米TiO2的使用量為4％。
4.如權利要求1所述的一種改善PP-R樹脂性能的方法，其特徵，其特徵在於不使用改性納米TiO2，氧化鋅長晶須的使用量為4％。
全文摘要
本發明涉及PP－R樹脂的改性研究，是將0～4％的改性氧化鋅晶須與96％的PP－R樹脂配料後攪拌均勻，在高速捏合機中高速捏合，130℃左右出料，與0～4％的處理好的納米TiO
文檔編號C08K3/00GK1927933SQ200510098310
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月7日 優先權日2005年9月7日
發明者鄒敏, 劉國欽, 王軍, 王琪琳, 李玉峰 申請人:攀枝花學院