一种PPR灰色管材色母及其制备方法pdf
本发明属于新型塑料管材色母领域，尤其涉及一种PPR灰色管材色母及其制备方法。色母包含以下共混的组分：载体树脂、分散剂、表面处理剂、钛白粉、碳黑、助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物。使用本发明的色母组分制备的PPR管材拥有非常良好的韧性、耐环境应力开裂性能、较好的耐候性、良好的力学性能的优点，能够很好的满足有关管材标准的要求。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113896911 A (43)申请公布日 2022.01.07 (21)申请号 3.3 (22)申请日 2021.11.10 (71)申请人 武汉鑫恒顺科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市蔡甸区奓山街 大旺路1号(工业园)3号厂房 (72)发明人 吴永柏吴彤 (74)专利代理机构 武汉千里行专利代理事务所 (普通合伙) 42292 代理人 孔莹莹 (51)Int.Cl. C08J 3/22 (2006.01) C08L 23/08 (2006.01) C08L 101/06 (2006.01) C08K 3/22 (2006.01) C08K 3/04 (2006.01) 权利要求书1页 说明书8页 (54)发明名称 一种PPR灰色管材色母及其制备方法 (57)摘要 本发明属于新型塑料管材色母领域，尤其涉 及一种PPR灰色管材色母及其制备方法。色母包 含以下共混的组分：载体树脂、分散剂、表面处理 剂、钛白粉、碳黑、助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑ (2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物。使用本发明的色母组分制备 的PPR管材拥有非常良好的韧性、耐环境应力开裂性 能、较好的耐候性、良好的力学性能的优点，能够 满足有关管材标准的要求。 A 1 1 9 6 9 8 3 1 1 N C CN 113896911 A 权利要求书 1/1页 1.一种PPR灰色管材色母，其特征是：包含以下共混的组分：载体树脂、分散剂、表面 处理剂、钛白粉、碳黑、助剂，助剂为二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵 与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物。 2.依据权利要求1所述的PPR灰色管材色母，其特征是：共混的组分的重量份数如下： 载体树脂50‑100份，分散剂1‑10份，表面处理剂1‑5份，钛白粉10‑50份，碳黑1‑10份，二甲 基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物30‑ 50份。 3.依据权利要求1所述的PPR灰色管材色母，其特征是：共混的组分的重量份数如下： 载体树脂85份，分散剂5份，表面处理剂3份，钛白粉25份，碳黑5份，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑ (2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物40份。 4.依据权利要求2所述的PPR灰色管材色母，其特征是：所述载体树脂为线所述的PPR灰色管材色母，其特征是：所述分散剂为PE蜡。 6.依据权利要求2所述的PPR灰色管材色母，其特征是：所述表面处理剂为硬脂酸锌。 7.依据权利要求2所述的PPR灰色管材色母，其特征是：所述钛白粉平均粒径为20nm‑ 30nm，所述碳黑平均粒径为20nm‑30nm。 8.依据权利要求1～7之任一项所述的PPR灰色管材色母的制备方法，其特征是制备 方法有以下步骤：(1)将钛白粉、碳黑、表面处理剂、二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰 基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物按所述用量在高速搅拌下均匀共混， 搅拌时间3‑5分钟，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物与载体树脂在密炼机中密炼，混合 均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料；(3)将步骤(2)所得粉碎料和所述分散剂混合后熔融共 混得到PPR灰色管材色母。 9.依据权利要求8所述的PPR灰色管材色母的制备方法，其中步骤(1)中高速搅拌的搅 拌速率为3200‑3500转/分钟。 10.根据权利要求8所述的PPR灰色管材色母的制备方法，其中步骤(3)中利用螺杆挤出 机对所述物料进行熔融共混，熔融共混温度为200‑220℃。 2 2 CN 113896911 A 说明书 1/8页 一种PPR灰色管材色母及其制备方法 技术领域 [0001] 本发明属于新型塑料管材色母领域，尤其涉及一种PPR灰色管材色母及其制备方 法。 背景技术 [0002] PPR管材是20世纪80年代末90年代初开发应用的新型塑料管材，是近年来在我国 新兴起的一种建材产品，具有强度高、耐热、耐低温性能的优点。PPR管材在输送70℃的热 水、长期内压为1MPa条件下常规使用的寿命长达50年。因此，大范围的应用在建筑冷热水系统、饮用水 系统及采用系统中。 [0003] 在过去，我国PPR管材以进口为主，主要是北欧化工、韩国晓星等公司的产品。随着 我国的PPR管材产品的使用量逐年上升，近年来我国的燕山石化。扬子乙烯、大庆华科等相 继开发出同种类型的产品，且拥有非常良好的性能，国产的产品已占据国内大部分的市场。在2002年我 国PPR管材用量约为30kt，产品的颜色最重要的包含本色、灰色、白色、绿色等颜色。 [0004] PPR管材即是无规共聚聚丙烯管材，无规共聚聚丙烯是分子主链上无规则低分布 着聚丙烯及其他共聚单体链段的共聚物。 [0005] 灰母粒的主要原材料为：基础树脂、炭黑、红、黄颜料等。聚乙烯(PE)树脂是塑 料管材的主要原材料之一，以其重量轻、耐腐蚀、节约能源等特点，慢慢的受到重视，应用领 域也慢慢变得大。 [0006] 为了能够更好的保证碳黑在管材中的分散效果，国际上通行的方法是由树脂生产厂直接出品 包含必要稳定体系(包括规定量碳黑)的管材料，国内的PE管材料生产厂商是通过对树脂厂 出品的基础树脂进行改性，加入碳黑和分散剂等组分，但是在添加碳黑的过程中易引起 线型低密度聚乙烯树脂力学性能的下降，影响管材耐候性，满足不了有关管材标准的要求。 [0007] 因此怎么样提高PPR灰色管材色母粒的力学性能、耐候性、耐老化性、延长管材的使 用寿命，满足建筑行业对PPR管材的使用要求就显得尤为重要。 发明内容 [0008] 本发明目的在于克服现有技术中在添加碳黑的过程中容易造成线型低密度聚乙 烯树脂力学性能的下降的缺陷，提供一种PPR灰色管材色母及其制备方法。 [0009] 一种PPR灰色管材色母，包含以下共混的组分：载体树脂、分散剂、表面处理剂、钛 白粉、碳黑、助剂，助剂为二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶 联剂KH‑550的交替共聚物。 [0010] 优选地，共混的组分的重量份数如下：载体树脂50‑100份，分散剂1‑10份，表面处 理剂1‑5份，钛白粉10‑50份，碳黑1‑10份，助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙 基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物30‑50份。 [0011] 优选地，共混的组分的重量份数如下：载体树脂85份，分散剂5份，表面处理剂3份， 钛白粉25份，碳黑5份，助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷 3 3 CN 113896911 A 说明书 2/8页 偶联剂KH‑550的交替共聚物40份。 [0012] 优选地，所述载体树脂为线] 优选地，所述分散剂为PE蜡。 [0014] 优选地，所述表面处理剂为硬脂酸锌。 [0015] 优选地，所述钛白粉平均粒径为20nm‑30nm，所述碳黑平均粒径为20nm‑30nm。 [0016] 本发明还提供一种PPR灰色管材色母的制备方法，包括以下步骤：(1)将钛白粉、碳 黑、表面处理剂、二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物按所述用量在高速搅拌下均匀共混，搅拌时间3‑5分钟，得混合物；(2)将 步骤(1)所得混合物与载体树脂在密炼机中密炼，混合均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料； (3)将步骤(2)所得粉碎料和所述分散剂混合后熔融共混得到PPR灰色管材色母。 [0017] 优选地，其中步骤(1)中高速搅拌的搅拌速率为3200‑3500转/分钟。 [0018] 优选地，其中步骤(3)中利用螺杆挤出机对所述物料进行熔融共混，熔融共混温度 为200‑220℃。 [0019] 通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下： [0020] (1)本发明添加碳黑的过程中不仅不会造成线型低密度聚乙烯树脂力学性能的下 降，反而能提高线型低密度聚乙烯树脂力学性能。本发明中的PPR灰色管材色母使用了助剂 二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚 物，一方面，交替共聚物可以作为染色助剂，该聚合物不仅加强了载体树脂线型低密度聚乙 烯与碳黑之间的结合强度，使用本发明的色母制备的PPR灰色管材不易脱色、抗光，大大提 高线型低密度聚乙烯树脂的耐环境应力开裂性能和力学性能。另一方面，二甲基‑(萘‑1‑基 甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵中具有的支链2‑十八烷酰基氧乙基还可以与分散剂 PE蜡一起协同作用在碳黑、钛白粉上，使碳黑、钛白粉与线型低密度聚乙烯之间起到润滑作 用，保证碳黑、钛白粉在管材中的分散效果，大大提高PPR灰色管材质地均一性，在添加碳黑 的过程中提高线型低密度聚乙烯树脂拉伸强度、屈服强度和力学性能。 [0021] (2)本发明中的PPR灰色管材色母使用了助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷 酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物还加强了载体树脂线型低密度聚乙 烯与表面处理剂硬脂酸锌的结合强度，使用本发明的色母制备的PPR灰色管材耐腐蚀、抗氧 化能力大大增强，有利于进一步提高PPR灰色管材在恶劣的环境中的抵抗力，使得制备的 PPR灰色管材力学性能强大，抗开裂性能优异，完全满足管材的质量标准要求。 [0022] (3)本发明中的PPR灰色管材色母使用二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧 乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物，在该交替共聚物中含有的二甲基‑(萘‑1‑ 基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵对载体树脂线型低密度聚乙烯具有较强的稳定作 用，防止载体树脂线型低密度聚乙烯的分子链中发生各种反应，包括链增长、链降解，防止 造成PPR灰色管材色母变色、粉化、氧化、龟裂及力学性能的破坏，大大提高管材色母抗开裂 性、抗氧化性、耐老化、耐候性能，使用本发明的色母制备PPR灰色管件不容易出现裂纹、破 碎和断裂，冲击性能非常好，大大提高力学性能和管材常规使用的寿命。 [0023] (4)在PPR灰色管材色母的制备方法步骤(3)中利用螺杆挤出机对所述物料进行熔 融共混，熔融共混温度为200‑220℃，如果熔融共混温度过高，会造成制备的管材色母中存 在气泡，严重影响PPR灰色管材色母力学性能和管材使用寿命；如果熔融共混温度过低，导 4 4 CN 113896911 A 说明书 3/8页 致颜料含量低，色泽浅，容易脱色，最终造成制备的灰色管材色差大，严重降低管材的抗氧 化、抗光能力。 具体实施方式 [0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建 议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产 品。 [0025] 实施例1 [0026] 一种PPR灰色管材色母，包含以下共混的重量份数的组分：线份，碳黑1份，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基 氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物30份，钛白粉平均粒径为20nm，碳黑平均 粒径为20nm。 [0027] 一种PPR灰色管材色母的制备方法，包括以下步骤：(1)将10份钛白粉、1份碳黑、1 份硬脂酸锌、30份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物在高速搅拌下均匀共混，搅拌时间3分钟，高速搅拌的搅拌速率为3200转/ 分钟，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物与50份线型低密度聚乙烯在密炼机中密炼，混合 均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料；(3)利用螺杆挤出机将步骤(2)所得粉碎料和1份PE蜡混 合后的物料进行熔融共混，熔融共混温度为200℃，得到PPR灰色管材色母(1)。 [0028] 实施例2 [0029] 一种PPR灰色管材色母，包含以下共混的重量份数的组分：线份，碳黑5份，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基 氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物40份，钛白粉平均粒径为25nm，碳黑平均 粒径为25nm。 [0030] 一种PPR灰色管材色母的制备方法，包括以下步骤：(1)将25份钛白粉、5份碳黑、3 份硬脂酸锌、40份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物在高速搅拌下均匀共混，搅拌时间4分钟，高速搅拌的搅拌速率为3300转/ 分钟，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物与85份线型低密度聚乙烯在密炼机中密炼，混合 均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料；(3)利用螺杆挤出机将步骤(2)所得粉碎料和5份PE蜡混 合后的物料进行熔融共混，熔融共混温度为210℃，得到PPR灰色管材色母(2)。 [0031] 实施例3 [0032] 一种PPR灰色管材色母，包含以下共混的重量份数的组分：线份，碳黑10份，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰 基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物50份，所述钛白粉平均粒径为30nm，所 述碳黑平均粒径为30nm。 [0033] 一种PPR灰色管材色母的制备方法，包括以下步骤：(1)将50份钛白粉、10份碳黑、5 份硬脂酸锌、50份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物在高速搅拌下均匀共混，搅拌时间5分钟，高速搅拌的搅拌速率为3500转/ 分钟，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物与100份线型低密度聚乙烯在密炼机中密炼，混 5 5 CN 113896911 A 说明书 4/8页 合均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料；(3)利用螺杆挤出机将步骤(2)所得粉碎料和10份PE 蜡混合后的物料进行熔融共混，熔融共混温度为220℃，得到PPR灰色管材色母(3)。 [0034] 实施例4 [0035] 一种PPR灰色管材色母，包含以下共混的重量份数的组分：线份，碳黑7份，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基 氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物36份，所述钛白粉平均粒径为20nm，所述 碳黑平均粒径为30nm。 [0036] 一种PPR灰色管材色母的制备方法，包括以下步骤：(1)将22份钛白粉、7份碳黑、2 份硬脂酸锌、36份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑ 550的交替共聚物在高速搅拌下均匀共混，搅拌时间4分钟，高速搅拌的搅拌速率为3400转/ 分钟，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物与60份线型低密度聚乙烯在密炼机中密炼，混合 均匀、出料后，压片、粉碎得粉碎料；(3)利用螺杆挤出机将步骤(2)所得粉碎料和8份PE蜡混 合后的物料进行熔融共混，熔融共混温度为215℃，得到PPR灰色管材色母(4)。 [0037] 对比例1 [0038] 对比例1的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：去掉实施例1的PPR灰色管材色母重量份的组分中30份二 甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物， 其他组分保持不变，即得对比例1的PPR灰色管材色母(5)的重量份的组分。 [0039] 对比例1的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(5)。 [0040] 对比例2 [0041] 对比例2的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：用30份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯 化铵替代实施例1中30份二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶 联剂KH‑550的交替共聚物，其他组分保持不变，即得对比例2的PPR灰色管材色母(6)的重量 份的组分。 [0042] 对比例2的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(6)。 [0043] 对比例3 [0044] 对比例3的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：用30份硅烷偶联剂KH‑550替代实施例1中的30份二甲基‑ (萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物，其他组 分保持不变，即得对比例3的PPR灰色管材色母(7)的重量份的组分。 [0045] 对比例3的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(7)。 [0046] 对比例4 [0047] 对比例4的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：去掉实施例1的PPR灰色管材色母重量份的组分中1份PE 蜡，其他组分保持不变，即得对比例4的PPR灰色管材色母(8)的重量份的组分。 6 6 CN 113896911 A 说明书 5/8页 [0048] 对比例4的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(8)。 [0049] 对比例5 [0050] 对比例5的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：去掉实施例1的PPR灰色管材色母重量份的组分中1份硬脂 酸锌，其他组分保持不变，即得对比例5的PPR灰色管材色母(9)的重量份的组分。 [0051] 对比例5的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(9)。 [0052] 对比例6 [0053] 对比例6的PPR灰色管材色母的组分与实施例1的PPR灰色管材色母的组分基本相 同，不同之处在于：去掉将实施例1的PPR灰色管材色母重量份的组分中10份钛白粉，其他组 分保持不变，即得对比例6的PPR灰色管材色母(10)的重量份的组分。 [0054] 对比例6的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(10)。 [0055] 对比例7 [0056] 对比例7的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分基本相同，不同之处在于：去掉实施例1的PPR灰色管材色母重量份的组分中1份碳 黑，其他组分保持不变，即得对比例7的PPR灰色管材色母(11)的重量份的组分。 [0057] 对比例7的PPR灰色管材色母的制备方法与实施例1的PPR灰色管材色母的制备方 法相同，最终得PPR灰色管材色母(11)。 [0058] 对比例8 [0059] 对比例8的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分完全相同，不同之处在于：实施例1的PPR灰色管材色母的制备方法与对比例8的制备 方法中步骤(3)的熔融共混温度不同，对比例8的熔融共混温度为190℃，其他制备步骤相 同，最终得PPR灰色管材色母(12)。 [0060] 对比例9 [0061] 对比例9的PPR灰色管材色母重量份的组分与实施例1的PPR灰色管材色母重量份 的组分完全相同，不同之处在于：实施例1的PPR灰色管材色母的制备方法与对比例9的制备 方法中步骤(3)的熔融共混温度不同，对比例9的熔融共混温度为230℃，其他制备步骤相 同，最终得PPR灰色管材色母(13)。 [0062] 将实施例1‑4和对比例1‑9制备的色母分别与2500份的PPR管材基料(无规共聚聚 丙烯管基料，购自燕山石化，牌号为4220)在高速搅拌机中简单机械共混后，在普通的聚烯 烃管材挤出设备(PE(PP)110型管材挤出装置，宁波方力公司生产)上挤出成型即分别制得 PPR管材(1)‑(13)。 [0063] 将本发明实施例1‑4与对比例1‑9中制备得到的PPR管材(1)‑(13)进行性能测试 (一)和(二)，(参见表1与表2)测试方法如下： [0064] (一)将两组试样固定在不锈钢弯曲夹具上，其中一组样品放在含有环戊烷蒸汽环 境中，放置时间为1h。另外一组试样放在实验室的标准环境中，放置时间为1h。两组样品分 别测试断裂伸长率，材料的耐环境应力开裂能力＝环戊烷蒸汽环境中的试样测试的断裂伸 7 7 CN 113896911 A 说明书 6/8页 长率/实验室的标准环境中的试样测试的断裂伸长率。例如：纯PPR管材制得两组样品，一组 在含有环戊烷蒸汽环境中，保持1小时后，测试其断裂伸长率为400％；放在实验室的标准环 境中保持1小时试样的断裂伸长率为800％，其耐环境应力开裂性能为：400/800*100％＝ 50％。 [0065] 另外，使用万能拉力测试机检测95℃下PPR管材的拉伸屈服强度。 [0066] 表1实施例1‑4与对比例1‑9中制备得到的PPR管材(1)‑(13)的性能指标 [0067] [0068] 从上表1中可以看到，与对比例1‑9PPR管材相比，本发明实施例1‑4制备的PPR管材 具有优异的拉伸强度、屈服强度，耐环境应力开裂性能，具有优异的力学性能，其中实施例2 的PPR管材效果最佳，适合大规模使用。 [0069] (二)对实施例1‑4和对比例1‑9的PPR管材进行低温落锤和静液压试验，测试结果 如下表所示： [0070] 表2低温落锤和静液压试验测试结果 8 8 CN 113896911 A 说明书 7/8页 [0071] [0072] 注：管件落锤试验的落锤重量为2.5kg，锤头规格为D20，落锤高度为2m，试验管件 的长度为30cm，要求从冰箱取出后5s内完成落锤试验。管件合格的判定依据为：管件表面完 好，无裂纹、破碎和断裂；最终判定合格的依据为：20根测试管件中至少有15根通过。 [0073] 由表2可知：本发明实施例1‑4制备的PPR管材在‑5℃下的落锤试验(管件预处理时 间2h)合格率为100％，即20根测试管件中至少有16根通过。 [0074] 本发明实施例1‑4制备的PPR管材测试结果显著优于对比例1‑9的PPR管材，管件表 面完好，无裂纹、破碎和断裂，冲击性能非常好。而在对比例1‑9的PPR管材均不同程度出现 渗漏、破裂情况，冲击性能非常差，力学效果无法满足要求。 [0075] 综上所述，本发明实施例1‑4制备的PPR管材与普通PPR相比：具有优异的拉伸度、 屈服强度，耐环境应力开裂性能，且管件不容易出现裂纹、破碎和断裂，冲击性能非常好，具 有优异的力学性能，是由于本发明的PPR管材色母组分和制备方法。 [0076] 第一、因为本发明中的PPR灰色管材色母使用了助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑ 十八烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物，一方面，交替共聚物可以作 为染色助剂，该聚合物不仅加强了载体树脂线型低密度聚乙烯与碳黑之间的结合强度，使 9 9 CN 113896911 A 说明书 8/8页 用本发明的色母制备的PPR灰色管材不易脱色、抗光，大幅度的提升线型低密度聚乙烯树脂的耐 环境应力开裂性能和力学性能。另一方面，二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基) 氯化铵中具有的支链2‑十八烷酰基氧乙基还可以与分散剂PE蜡一起协同作用在碳黑、钛白 粉上，使碳黑、钛白粉与线型低密度聚乙烯之间起到润滑作用，保证碳黑、钛白粉在管材中 的分散效果，大幅度的提升PPR灰色管材质地均一性，在添加碳黑的过程中提高线型低密度聚乙 烯树脂拉伸强度、屈服强度和力学性能。 [0077] 第二、本发明中的PPR灰色管材色母使用了助剂二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八 烷酰基氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物还加强了载体树脂线型低密度聚 乙烯与表面处理剂硬脂酸锌的结合强度，使用本发明的色母制备的PPR灰色管材耐腐蚀、抗 氧化能力大大增强，有利于进一步提升PPR灰色管材在恶劣的环境中的抵抗力，使得制备的 PPR灰色管材力学性能强大，抗开裂性能优异，完全满足管材的品质衡量准则要求。 [0078] 第三、本发明中的PPR灰色管材色母使用二甲基‑(萘‑1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基 氧乙基)氯化铵与硅烷偶联剂KH‑550的交替共聚物，在该交替共聚物中含有的二甲基‑(萘‑ 1‑基甲基)‑(2‑十八烷酰基氧乙基)氯化铵对载体树脂线型低密度聚乙烯具有较强的稳定 作用，防止载体树脂线型低密度聚乙烯的分子链中发生各种反应，包括链增长、链降解，防 止造成PPR灰色管材色母变色、粉化、氧化、龟裂及力学性能的破坏，大幅度的提升管材色母抗开 裂性、抗氧化性、耐老化、耐候性能，使用本发明的色母制备PPR灰色管件不容易出现裂纹、 破碎和断裂，冲击性能非常好，大幅度的提升力学性能和管材常规使用的寿命。 [0079] 第四、在PPR灰色管材色母的制备方法步骤(3)中利用螺杆挤出机对所述物料进行 熔融共混，熔融共混温度为200‑220℃，如果熔融共混温度过高，会造成制备的管材色母中 存在气泡，极度影响PPR灰色管材色母力学性能和管材常规使用的寿命；如果熔融共混温度过低， 导致颜料含量低，色泽浅，容易脱色，最终造成制备的灰色管材色差大，严重降低管材的抗 氧化、抗光能力。因此，选择熔融共混温度为200‑220℃，既不会使色母中存在气泡，进而影 响PPR灰色管材色母力学性能和管材常规使用的寿命，也不会因为色差大，严重降低管材的抗氧 化、抗光能力、抗开裂性能和力学性能。 [0080] 本发明的PPR管材产品全部符合国家标准的有关要求，且满足管材厂家的内部要 求。 [0081] 以上仅是本发明的部分实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依 据本发明的技术实质对上述实施例作的任何简单的修改，等同变化与修饰，均属于本发明 技术方案范围内。 10 10
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