[发明专利]一种耐热性聚丙烯塑料管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热性聚丙烯塑料管及其制备方法，该聚丙烯塑料管包括以下重量份的原料：120‑140份改性聚丙烯、25‑40份填料、2‑4份稳定剂、3‑5份增塑剂、2‑5份抗氧剂。以接枝共聚的方式制备了改性聚丙烯，首先制备了改性剂A2，改性剂A2中保留有碳碳双键，将其加入到聚丙烯的接枝反应中进行共聚，即得到了改性聚丙烯，以化学键的方式连接了有机硅和酰胺官能团，酰胺键具有较高的键能，Si‑O键具有良好的热稳定性，虽然其机硅具有低表面张力，但是其以化学键的方式连接到聚丙烯中，解决了有机硅的相容性问题，大大提高了聚丙烯的耐高温性能，且具有良好的热稳定性，可持久的维持聚丙烯塑料管的耐热性和耐候性。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种耐热性聚丙烯塑料管及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，系白色蜡状材料，外观透明而轻。熔点为165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30-140℃，在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。

塑料管道是指用塑料材质制成的管子的通称；塑料管道具有自重轻，卫生安全，水流阻力小，节省能源，节省金属，改善生活环境，使用寿命长，安全方便等特点，受到管道工程界的青睐；近10年，在我国宏观经济快速发展的拉动下，我国塑料管道在化工建材大发展的背景下经历着高速发展；2010年全国塑料管道产量超过800万吨，其中广东、浙江、山东占据产量的42％；塑料管道在多个领域相对传统金属管、混凝土管都具备较多优势，因此获得了较多地区的推荐使用。

现有的塑料管道一般用于输送饮用水、化学药品等，而具有腐蚀性介质的管道较多采用聚丙烯塑料管道，虽然聚丙烯塑料管道具备无毒、耐腐蚀、重量轻、液体阻力小等优点，但聚丙烯管道普遍存在管道受热易变形、使用寿命相对较短的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热性聚丙烯塑料管及其制备方法，该制备方法操作便捷，适宜工业化生产；以共聚的方式制备了改性聚丙烯，大大提高了聚丙烯的耐高温性能，且具有良好的热稳定性，可持久的维持聚丙烯塑料管的耐热性和耐候性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐热性聚丙烯塑料管，包括以下重量份的原料：120-140份改性聚丙烯、25-40份填料、2-4份稳定剂、3-5份增塑剂、2-5份抗氧剂。

进一步，所述的改性聚丙烯的制备方法为：

S1、在反应瓶中加入20mmol(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、20mmol丁二酸酐和100-150ml溶剂DMF，通入氮气10-15min，置换掉反应瓶中的空气，加热至105-110℃进行反应1.5-2h,接着打开反应瓶，加入酸催化剂，再次通入氮气10-15min，升温至150-160℃，回流反应2-3h，反应结束后，自然冷却到75-80℃，加入50-70ml去离子水，搅拌1.5-2h，自然冷却到室温，分液，有机相经减压整理回收溶剂后，得到中间体A1；

S2、在反应瓶中加入10-11mmol烯丙基三甲氧基硅烷和100ml无水乙醇，搅拌溶解后，加入第一步制备的10mmol中间体A1，将反应瓶放入水浴锅中，在温度为45-50℃下，搅拌反应1.5-2h，旋转蒸发除去溶剂，采用无水乙醚洗涤，即得到改性剂A2；

S3、在单口烧瓶中加入50-60g聚丙烯、催化剂、0.5-1g引发剂和1L溶剂二甲苯，将烧瓶放到油浴锅中，在温度为60-65℃下进行预接枝1h，接着再加入0.5-1g引发剂、16-20g改性剂A2和50-60g聚丙烯，升温至85-90℃，进行接枝共聚反应3-4h，反应结束后，过滤，采用去离子水进行水洗，在45-50℃下进行真空干燥即得到改性聚丙烯。

进一步，步骤S1中，所述的酸催化剂为对甲苯磺酸和氯化锌质量比为1:0.5的混合物，酸催化剂的加入量为0.1-0.2g。