[发明专利]一种多元增韧改性的PP-R管材专用料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多元增韧改性的PP‑R管材专用料，按重量份数计，包含以下组分：PP‑R树脂85～95份；增韧剂I 1～5份；增韧剂II 2～5份；无机刚性粒子2～5份，所述PP‑R树脂为III型无规共聚聚丙烯，包括本色粒料、有色粒料和粉料，所述增韧剂I、增韧剂II和无机刚性粒子中的主要成分均为PP‑R树脂，所述增韧剂I中还含有β成核剂，所述增韧剂II中还含有弹性体和增容剂，所述无机刚性粒子中还含有无机刚性粉体材料。本发明还提供一种多元增韧改性的PP‑R管材专用料的制备方法，通过制备增韧剂I、增韧剂II和无机刚性粒子后再复合制备低温增韧管材专用料，方法简单。发PP‑R管材专用料具有良好的增韧效果、管材液压性能不下降、管材刚性提升，具有良好的应用前景。

【技术领域】

本发明涉及高分子材料的技术领域，特别涉及一种多元增韧改性的PP-R管材专用料及其制备方法。

【背景技术】

无规共聚聚丙烯(PP-R)是由乙烯单体无规共聚入聚丙烯(PP)主链中开发的III型聚丙烯，其自身性能优异，广泛应用于国民生产的各领域中。其中，用PP-R制备的管材具有热传导率低、耐高温、耐腐蚀、可热熔焊接等优异的综合性能，适用于住宅家装、写字楼、市政等冷热水输送领域。在国内冷热水管需求中，聚丙烯管材占到50％以上，已成为国内管道领域最主要的材料之一。此外，PP-R与其它塑料管材相比，在管材的耐用性、应用领域、可回收利用性、加工的便捷性和卫生性方面具有很大的优势。然而，由于PP-R是半结晶性物质，以α晶体为主，α晶体呈放射状，晶粒较大，晶体间间距小，易发生“刚性”接触，导致材料内部存在较大的内应力；而且，在低温条件下(＜0℃)，聚丙烯分子链运动困难、柔性变差。所以，在低温条件是使用时，PP-R管容易发生脆性破裂，这在一定程度上限制了其应用范围。因此，解决PP-R的低温脆性问题，具有现实意义。

目前，改善PP韧性的方法较多，主要有化学改性、物理改性和通过改变加工方式等方法。其中，物理改性相对于其他两种增韧改性方法，具有成本低，生产工艺简单，易于实现的特点，因此应用广泛。物理改性方法主要通过向PP-R基材中添加增韧剂实现，增韧剂包括弹性体、成核剂改性、无机增韧材料、柔性聚合物等，但简单的采用其中的一种或两种材料，其低温增韧效果有限，并不能真正改善PP-R在低温条件下的脆性，或能在一定程度上实现管材的低温增韧效果，但管材的耐高温性能差，只能用于冷水管，不能用做热水管(如PP-B增韧改性管材)。此外，增韧后材料的刚性下降明显，制备的管材耐液压强度降低，不能真正达到提升PP-R管材综合性能的目的。

鉴于此，为改善现有改性方法的不足，本发明采用多元体系增韧的思路，利用新型的改性材料互配，实现材料间性能的互补和协同提升，在增加PP-R的低温韧性的前提下，实现PP-R综合性能的提升。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多元增韧改性的PP-R管材专用料及其制备方法，其旨在解决现有技术中PP-R管在低温条件下使用时，容易发生脆性破裂，适用范围受限，且目前的增韧改性方法不能真正达到提升PP-R管材综合性能的目的的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种多元增韧改性的PP-R管材专用料，按重量份数计，包含以下组分：PP-R树脂85～95份；增韧剂I 1～5份；增韧剂II 2～5份；无机刚性粒子2～5份，所述的PP-R树脂为III型无规共聚聚丙烯，包括本色粒料、有色粒料和粉料，所述的增韧剂I、增韧剂II和无机刚性粒子中的主要成分均为PP-R树脂，所述的增韧剂I中还含有β成核剂，所述的增韧剂II中还含有弹性体和增容剂，所述的无机刚性粒子中还含有无机刚性粉体材料。

作为优选，按100份重量份数的增韧剂I计，其中PP-R树脂含量为90～99份，β成核剂含量为1～10份。

作为优选，所述的β成核剂为TMB系列化合物、CHB-5化合物、NU-100化合物和NAB化合物、稀土类β成核剂为WGB系列化合物、有机酸类β成核剂为DCHT化合物、异二酸肼和辛二酸中的一种或几种组合。