[发明专利]一种耐老化的PPR管材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐老化的PPR管材及其制备方法。该PPR管材所述PPR管材由如下质量分数的组分制备而成：PPR原料80~100份，色粉5~8份，木质素5~20份。通过在PPR原料中加入木质素，木质素本身的苯丙烷基结构以及烷基化的处理方法可以保证其与PPR材料的良好兼容性，而独特的受阻酚结构则能有效捕获在光氧老化以及热氧老化中所产生的自由基，进而提高PPR管道的光稳定性以及热稳定性，制备过程中通过对现有模具以及工艺参数的调整就能实现并保证管材的综合性能，极大的拓宽了PPR管材的应用范围。

技术领域

本发明涉及塑料管道技术领域，更具体地，涉及一种耐老化的PPR管材及其制备方法。

背景技术

PPR，是无规共聚聚丙烯(polypropylene random)的英文缩写，其产品特点韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性特点。PPR管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等产品相比，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等众多优点，广泛用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力与光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑、市政、工业和农业等多个领域。但由于PPR材料本身分子链结构中存在大量的叔碳结构，如果在紫外光的作用下容易发生光降解反应(也就是塑料老化现象)，进而导致管道性能下降，因此目前PPR管道在安装的时候绝大部分采取暗装的形式，极大地限制了PPR管材的应用。目前为了提高PPR的光稳定性，常见的方法有添加光屏蔽剂、ZnO、TiO₂以及炭黑等光稳定剂进行改性，提高其抗光老化性，也有通过在管道外层增加专门的防老化层，从而增强管道的抗紫外能力，不仅增加了PPR管材的生产成本，而且抗老化性能改善有限。

因此，提供一种可以改善光稳定性，提升其耐老化性能的PPR管材对于扩大PPR管材的应用具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有PPR管材耐老化性能的缺陷和不足，提供一种耐老化的PPR管材，通过选择自然界存量较大的可再生资源木质素取代传统的添加剂作为PPR光稳定剂，与PPR原料以及色粉共混造粒并挤出成型，从而制得新型的耐老化PPR管材。

本发明的目的是提供一种上述PPR管材的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种耐老化的PPR管材，所述PPR管材由如下质量分数的组分制备而成：

PPR原料80～100份；色粉5～8份；木质素5～20份。

本发明采用的木质素，由于分子结构中含有大量的活性酚羟基(它的酚类官能团占官能团总量的10～15％)，并具有独特的“受阻酚”结构，具有较强的捕获氢过氧化物自由基的能力，所以木质素能提高管道抗氧防老化的能力。另一方面，木质素本身还含有大量的甘油-β-愈创木酸酯，该结构很容易形成酚类自由基，对捕获氢过氧化物自由基有一定作用，通过共混或者填充的方法在聚合物基体中引入木质素，不仅有可能在保持原有性能的同时降低成本，经过优化后还可能实现产品性能的进一步提升。本发明的PPR管材具有很好的抗老化性能，进而延长PPR管道在室外使用的寿命，拓展其应用范围。

优选地，所述PPR原料100份；色粉8份；木质素10份。

优选地，所述木质素为烷基化木质素。虽然木质素中酚羟基越多，捕获自由基能力越强，但与聚合物基体的兼容性随之下降，本发明通过烷基化的方法在木质素分子结构中引入长碳链，从而提高木质素与聚合物基体之间的相容性，进而提升木质素对PPR基体的改性效果。

优选地，所述木质素包括碱木质素、硫酸盐木质素、牛皮木质素、乙酸木质素或酶解木质素的一种或几种。木质素形态为粉体，在烷基化过程中操作简单，在管材生产过程中也容易与其他材料共混。