本發(fā)明涉及一種纖維增強(qiáng)管，特別涉及一種復(fù)合聚丙烯合金管材及其制備方法，屬于管道技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道作為眾多工程中幾乎是不可缺少的設(shè)施。傳統(tǒng)的管道，尤其室外使用的耐高壓管道，幾乎都是采用鋼管。由于鋼管比重較大，安裝運(yùn)輸非常不方便，特別是鋼管容易被腐蝕，要確保使用效果，就必須內(nèi)外做防腐，這樣一來(lái)，使用成本就會(huì)加大，還很容易造成環(huán)境污染。隨著新材料、新工藝的不斷發(fā)展，用非金屬管道替代鋼管，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域，特別是礦山、冶金、煉化等企業(yè)所用的管材，一直都想用一種既防腐、耐高壓，又耐磨、抗氧化的性價(jià)比較高的非金屬管材。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合聚丙烯合金管材及其制備方法，其所要解決的技術(shù)問(wèn)題是聚丙烯材料的改性，其目的是在于在保持聚丙烯原有特性的基礎(chǔ)上，提高其抗氧化、耐低溫沖擊和耐磨性能，
為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種復(fù)合聚丙烯合金管材，其特征在于，復(fù)合聚丙烯合金管材包括內(nèi)層管、外層管以及位于內(nèi)層管和外層管之間的復(fù)合增強(qiáng)層；
所述內(nèi)層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯（PP） 100份；
工程塑料 40-60份；
短切玻璃纖維 10-25份；
抗靜電劑H2-1 1-3份；
白油 1-25份；
所述外層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯 100份；
高效光穩(wěn)定劑 0.1-4份；
2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪 0.1-2.5份；
玻璃微珠 10-25份；
增韌劑 5-10份；
交聯(lián)劑A0 2-4份；
一種復(fù)合聚丙烯合金管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）內(nèi)層管用內(nèi)層料制備，留用:按重量份稱取聚丙烯（PP）、抗靜電劑H2-1和白油，將聚丙烯（PP）與改性劑在100~110℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在30~50分鐘，攪拌速率為3000~3500R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至115~125℃，同步添加抗靜電劑H2-1和白油，攪拌30~45分鐘，并提高攪拌速率至3700~4200R/min，待混合完成，于50~70℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢瑁瑪嚢杷俾?0~80R/min；
所述改性劑為工程塑料與短切玻璃纖維按重量份，混合均勻得到；
所述工程塑料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇脂（PBT）；
所述短切玻璃纖維長(zhǎng)度分為3mm、4.5mm和6mm，其纖維直徑為9 – 11.5μm；
（2）外層管用外層料制備，留用：按重量份稱取聚丙烯、2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、增韌劑和交聯(lián)劑，在110~115℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在30~50分鐘，攪拌速率為3000~3500R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至120~135℃，并同步加入玻璃微珠，攪拌15~45分鐘，攪拌速率不變，待混合完成，于65~80℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢?，攪拌速?0~80R/min；
所述高效光穩(wěn)定劑為2-（2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑；
所述玻璃微珠為過(guò)250目篩得到的小徑的玻璃微珠；
所述增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種；
所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑A0；
（3）內(nèi)層管制得：將步驟（1）中留用的內(nèi)層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為120~130℃，二區(qū)為130~150℃，三區(qū)為150~175℃，四區(qū)為175~210℃，五區(qū)為210~225℃，六區(qū)為225~245℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為10~25轉(zhuǎn)/分鐘，得到內(nèi)層管；
（4）復(fù)合增強(qiáng)層設(shè)置：取結(jié)成網(wǎng)格狀的玻璃纖維網(wǎng)，并將玻璃纖維網(wǎng)包裹在內(nèi)層管外，同時(shí)通過(guò)復(fù)合粘接樹(shù)脂，粘接加固；
所述復(fù)合粘接樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、AES樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂，以1:0.32:2:0.4的質(zhì)量比，加熱混合而成；
（5）制得成品：將步驟（4）中得到的粘接有復(fù)合增強(qiáng)層的內(nèi)層管設(shè)置在模具中，并步驟（2）中留用的外層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，并在此模具中，擠出成型，并熔熔復(fù)合，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為125~135℃，二區(qū)為135~155℃，三區(qū)為155~185℃，四區(qū)為185~220℃，五區(qū)為220~235℃，六區(qū)為235~260℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為10~25轉(zhuǎn)/分鐘，最終得到復(fù)合聚丙烯合金管材成品。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明的一種復(fù)合聚丙烯合金管材及其制備方法，復(fù)合聚丙烯合金管材包括內(nèi)層管、外層管以及位于內(nèi)層管和外層管之間的復(fù)合增強(qiáng)層，內(nèi)層管由聚丙烯（PP）、工程塑料、短切玻璃纖維、抗靜電劑H2-1和白油擠出制得，內(nèi)層管外通過(guò)復(fù)合粘接樹(shù)脂包覆玻璃纖維網(wǎng)，外層管通過(guò)擠出熔熔復(fù)合與內(nèi)層管外，外層管的組分為：聚丙烯、高效光穩(wěn)定劑、2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、玻璃微珠、增韌劑和交聯(lián)劑A0，本發(fā)明采用三層聚合，用非金屬管道替代鋼管，并通過(guò)對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，在保持聚丙烯原有特性的基礎(chǔ)上，使制得的復(fù)合聚丙烯合金管材性能得到提高，大幅度提高了其抗氧化、耐低溫沖擊和耐磨性能，并提高了其使用壽命。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
一種復(fù)合聚丙烯合金管材，其特征在于，復(fù)合聚丙烯合金管材包括內(nèi)層管、外層管以及位于內(nèi)層管和外層管之間的復(fù)合增強(qiáng)層；
所述內(nèi)層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯（PP） 100份；
工程塑料 45份；
短切玻璃纖維 21份；
抗靜電劑H2-1 2份；
白油 10份；
所述外層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯 100份；
高效光穩(wěn)定劑 2份；
2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪 0.5份；
玻璃微珠 10-25份；
增韌劑 8份；
交聯(lián)劑 3份；
一種復(fù)合聚丙烯合金管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）內(nèi)層管用內(nèi)層料制備，留用:按重量份稱取聚丙烯（PP）、抗靜電劑H2-1和白油，將聚丙烯（PP）與改性劑在100~110℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在45分鐘，攪拌速率為3200R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至120℃，同步添加抗靜電劑H2-1和白油，攪拌35分鐘，并提高攪拌速率至3900R/min，待混合完成，于65℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢?，攪拌速?5R/min；
所述改性劑為工程塑料與短切玻璃纖維按重量份，混合均勻得到；
所述工程塑料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇脂（PBT）；
所述短切玻璃纖維長(zhǎng)度分為3mm，其纖維直徑為9.5μm；
（2）外層管用外層料制備，留用：按重量份稱取聚丙烯、2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、增韌劑和交聯(lián)劑，在112℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在35分鐘，攪拌速率為3300R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至125℃，并同步加入玻璃微珠，攪拌35分鐘，攪拌速率不變，待混合完成，于69℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢?，攪拌速?0R/min；
所述高效光穩(wěn)定劑為2-（2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑；
所述玻璃微珠為過(guò)250目篩得到的小徑的玻璃微珠；
所述增韌劑為氯化聚乙烯；
所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑A0；
（3）內(nèi)層管制得：將步驟（1）中留用的內(nèi)層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為120℃，二區(qū)為130℃，三區(qū)為150℃，四區(qū)為175℃，五區(qū)為210℃，六區(qū)為225℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分鐘，得到內(nèi)層管；
（4）復(fù)合增強(qiáng)層設(shè)置：取結(jié)成網(wǎng)格狀的玻璃纖維網(wǎng)，并將玻璃纖維網(wǎng)包裹在內(nèi)層管外，同時(shí)通過(guò)復(fù)合粘接樹(shù)脂，粘接加固；
所述復(fù)合粘接樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、AES樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂，以1:0.32:2:0.4的質(zhì)量比，加熱混合而成；
（5）制得成品：將步驟（4）中得到的粘接有復(fù)合增強(qiáng)層的內(nèi)層管設(shè)置在模具中，并步驟（2）中留用的外層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，并在此模具中，擠出成型，并熔熔復(fù)合，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為125℃，二區(qū)為135℃，三區(qū)為155℃，四區(qū)為185℃，五區(qū)為220℃，六區(qū)為235℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分鐘，最終得到復(fù)合聚丙烯合金管材成品。
實(shí)施例二
一種復(fù)合聚丙烯合金管材，其特征在于，復(fù)合聚丙烯合金管材包括內(nèi)層管、外層管以及位于內(nèi)層管和外層管之間的復(fù)合增強(qiáng)層；
所述內(nèi)層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯（PP） 100份；
工程塑料 47份；
短切玻璃纖維 19份；
抗靜電劑H2-1 1.7份；
白油 12份；
所述外層管的組成成分，按重量份數(shù)如下：
聚丙烯 100份；
高效光穩(wěn)定劑 1.9份；
2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪 1.9份；
玻璃微珠 12份；
增韌劑 7份；
交聯(lián)劑A0 3份；
一種復(fù)合聚丙烯合金管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）內(nèi)層管用內(nèi)層料制備，留用:按重量份稱取聚丙烯（PP）、抗靜電劑H2-1和白油，將聚丙烯（PP）與改性劑在110℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在50分鐘，攪拌速率為3350R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至125℃，同步添加抗靜電劑H2-1和白油，攪拌42分鐘，并提高攪拌速率至4100R/min，待混合完成，于64℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢?，攪拌速?0R/min；
所述改性劑為工程塑料與短切玻璃纖維按重量份，混合均勻得到；
所述工程塑料為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇脂（PBT）；
所述短切玻璃纖維長(zhǎng)度分為6mm，其纖維直徑為10μm；
（2）外層管用外層料制備，留用：按重量份稱取聚丙烯、2,4,6-三(2’-羥基-4’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、增韌劑和交聯(lián)劑，在113℃下攪拌混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)控制在40分鐘，攪拌速率為3420R/min，隨后提高攪拌溫度，提高至130℃，并同步加入玻璃微珠，攪拌15~45分鐘，攪拌速率不變，待混合完成，于80℃下保溫留用，同時(shí)伴隨低溫?cái)嚢?，攪拌速?8R/min；
所述高效光穩(wěn)定劑為2-（2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑；
所述玻璃微珠為過(guò)250目篩得到的小徑的玻璃微珠；
所述增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體；
所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑A0；
（3）內(nèi)層管制得：將步驟（1）中留用的內(nèi)層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為130℃，二區(qū)為150℃，三區(qū)為175℃，四區(qū)為210℃，五區(qū)為225℃，六區(qū)為245℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘，得到內(nèi)層管；
（4）復(fù)合增強(qiáng)層設(shè)置：取結(jié)成網(wǎng)格狀的玻璃纖維網(wǎng)，并將玻璃纖維網(wǎng)包裹在內(nèi)層管外，同時(shí)通過(guò)復(fù)合粘接樹(shù)脂，粘接加固；
所述復(fù)合粘接樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、AES樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂，以1:0.32:2:0.4的質(zhì)量比，加熱混合而成；
（5）制得成品：將步驟（4）中得到的粘接有復(fù)合增強(qiáng)層的內(nèi)層管設(shè)置在模具中，并步驟（2）中留用的外層料導(dǎo)入擠出機(jī)中，并在此模具中，擠出成型，并熔熔復(fù)合，擠出機(jī)機(jī)筒溫度：一區(qū)為135℃，二區(qū)為155℃，三區(qū)為185℃，四區(qū)為220℃，五區(qū)為235℃，六區(qū)為260℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘，最終得到復(fù)合聚丙烯合金管材成品。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。