[00687269]在增韧剂和拉伸应力作用下高性能PPR管材制备

该项目为顾地科技股份有限公司与湖北工业大学共同开发，属于聚丙烯管道加工领域。项目主要内容和特点：采用熔融挤出反应接枝技术在聚丙烯分子骨架上接枝聚乙烯链，得到聚丙烯增韧改性剂(PEP)，掺混于PPR树脂，挤出PPR高性能管材，聚丙烯增韧改性剂(PEP)对PPR具有成核和增韧双重功能，实现了PPR管材高性能化。湖北工业大学经过了2年多的反复试验，确定以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂，部分引发聚乙烯和聚丙烯产生自由基，在聚丙烯分子骨架上就地接枝聚乙烯分子链，作为聚乙烯与聚丙烯的增容剂。调控共混物的微交联程度，克服共混物中聚乙烯与聚丙烯因结晶速率差异产生的相分离，最终得到的含有聚丙烯接枝共聚物的共混物(PEP)作为PPR增韧剂，实现了聚乙烯对聚丙烯的增韧，PEP掺混于PPR树脂，挤出PPR高性能管材。在加工技术上，①引入拉伸应力作用，增加挤出口模平直段和口模内径尺寸6-30%，维持模内压力降稳定，增大牵引速度，对PPR熔体冷却前引入拉伸应力作用，诱导PPR分子链段沿拉伸方向排列形成晶胚，提高其结晶速度。②管材后处理，完善PPR的结晶程度。降低熔体定型冷却水温度到8-10度，提高热交换效率，解决了高速挤出过程中挤出模具与冷却定型台对中性偏差所引起管材壁厚跳动偏差等工程问题。控制PPR管材冷却后处理温度80-100度，减少管材残留内应力，成功实现了PPR管材高性能化。项目的应用推广情况：2010年，课题组率先在顾地科技湖北基地使用65单螺杆挤出管材机组挤出PPR高性能管材，产品耐低温冲击性能提高了30%，产量增加一倍。随后，课题组购置了?90同向双螺杆挤出造粒机组，批量生产聚丙烯增韧改性剂(PEP)，先后在顾地科技股份有限公司八个生产基地(湖北、重庆、佛山、北京、马鞍山、商丘、邯郸、甘肃)大规模推广应用，PPR高性能管材的市场竞争力和占有率明显提高，受到用户的广泛好评，顾地科技股份有限公司取得了较好的经济效益和社会效益。经国家塑料制品质量检验中心所检验，符合国家标准要求，简支梁冲击破损率为零，静液压在16.0MPa环应力下无破裂、无渗漏，液压性能完全合格。落锤冲击试验在零下10℃，冷冻时间24h，8.8kg，90锤头，管材的通过率大于90%的条件下，冲击高度可以达到125cm，比未改性PPR管材冲击高度提高了20cm，提高了PPR管的低温冲击强度。