CN107553985A - 一种抗老化pp管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗老化PP管，从内向外设置有PP基材、粘合层和功能层，功能层由陶瓷微粉20份、玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份混合而成。本发明通过由陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛混合注塑成功能层，以抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性，防止PP管材氧化，防止PP管材因氧化造成快速老化，能够通过粘合层与PP基材层进行粘合形成PP管，具有耐高温、抗氧化、抗紫外线、抗菌、防老化的效果，加强PP管的塑性，有效延长PP管的使用寿命。

Description

一种抗老化PP管

技术领域

本发明涉及一种塑料管材，特别涉及一种抗老化PP管。

背景技术

PP管是一种无毒、卫生、耐高温且可回收利用的管型，主要应用于建筑物室内冷热水供应系统，也广泛适用于采暖系统，PP管的特点是不锈蚀、耐磨损、不结垢、减小振动和噪声、防冻裂、防结露，热损失少、安装简单、使用寿命长，PP管由于无规共聚聚丙烯分子链上含有不稳定的叔碳原子，在热、氧、光的长期作用下易老化变脆或粉化，甚至脆裂，使用寿命短，因此PP管不适用于室外，容易受到强光、氧化作用使PP管的使用寿命大大减少，因此需要提供一种能够抗老化PP管，延长PP管的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种抗老化PP管，具有耐高温，防氧化，能鳌合铜、铁等重金属离子，使其失去活性，有效地抑制重金属离子对高分子材料的催化、老化的危害，延长PP管的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种抗老化PP管，从内向外设置有PP基材层、粘合层和功能层，所述功能层包含有陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛，所述功能层由陶瓷微粉20份、玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份混合而成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述粘合层由聚氨酯树脂材料制作而成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述功能层内包含的陶瓷微粉为碳化硅陶瓷微粉，通过以二氧化硅为原料，以炭黑为助剂，进行简单的混合后，在1350℃的高温下，保温3小时候后产生碳化硅，加入质量分数为3%的氧化铁提高碳化硅的产量，将碳化硅通过JZFZ设备进行超细粉碎后得到3μm厚度的碳化硅陶瓷微粉。

作为本发明的一种优选技术方案，所述功能层内包含的玻璃棉采用石英砂、石灰石、白云石天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂化工原料熔成玻璃，在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，形成5μm厚度的棉状玻璃纤维。

作为本发明的一种优选技术方案，所述功能层内包含的纳米二氧化钛以钛酸四丁脂加入无水乙醇溶液混合后，添加无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸进行混合的溶液，经过混合搅拌后，在40℃下进行水浴加热产生无色凝胶，再在80℃下进行烘干热处理后得到二氧化钛粉体，经过纳米研磨机进行超细粉碎研磨后制得。

作为本发明的一种优选技术方案，所述功能层内包含的轻质碳酸钙以生石灰为原料加水进行消化后加入氢氧化钙粗浆溶液，经过陈化后再加入氢氧化钙精浆溶液，通入二氧化碳气体后形成碳酸钙和水，经过沉淀、过滤和干燥后形成碳酸钙晶体，再通过纳米研磨机进行粉碎成纳米碳酸钙。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抗铜剂为抗铜剂MDA-5。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过由陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛混合注塑成功能层，以抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性，防止PP管材氧化，防止PP管材因氧化造成快速老化，能够通过粘合层与PP基材层进行粘合形成PP管，具有耐高温、抗氧化、抗紫外线、抗菌、防老化的效果，加强PP管的塑性，有效延长PP管的使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图中：1、PP基材层；2、粘合层；3、功能层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种抗老化PP管，从内向外设置有PP基材层1、粘合层2和功能层3，功能层3包含有陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛，功能层3由陶瓷微粉20份、玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份混合而成。

粘合层2由聚氨酯树脂材料制作而成，聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能。聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂，能有效粘合功能层3和PP基材层1。

功能层3内包含的陶瓷微粉为碳化硅陶瓷微粉，通过以二氧化硅为原料，以炭黑为助剂，进行简单的混合后，在1350℃的高温下，保温3小时候后产生碳化硅，加入质量分数为3%的氧化铁提高碳化硅的产量，将碳化硅通过JZFZ设备进行超细粉碎后得到3μm厚度的碳化硅陶瓷微粉，碳化硅陶瓷微粉分散性好、遮盖力高、白度高、悬浮性好、化学稳定性好、可塑性好、耐热温度高、密度小、烧失量低、光散射性好、绝缘性好，增强PP管材的耐腐蚀、耐高温性，延长PP管材的使用寿命。

功能层3内包含的玻璃棉采用石英砂、石灰石、白云石天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂化工原料熔成玻璃，在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，形成5μm厚度的棉状玻璃纤维，玻璃棉具有良好的绝热、吸声性能，能够加强PP管材的防火性，防止流体在PP管材内流通时发出噪声。

功能层3内包含的纳米二氧化钛以钛酸四丁脂加入无水乙醇溶液混合后，添加无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸进行混合的溶液，经过混合搅拌后，在40℃下进行水浴加热产生无色凝胶，再在80℃下进行烘干热处理后得到二氧化钛粉体，经过纳米研磨机进行超细粉碎研磨后制得，纳米二氧化钛具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景，纳米二氧化钛还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、抗菌性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中，既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂，能够使PP管材防止受到紫外光照射快速老化，延长PP管材的使用寿命。

功能层3内包含的轻质碳酸钙以生石灰为原料加水进行消化后加入氢氧化钙粗浆溶液，经过陈化后再加入氢氧化钙精浆溶液，通入二氧化碳气体后形成碳酸钙和水，经过沉淀、过滤和干燥后形成碳酸钙晶体，再通过纳米研磨机进行粉碎成纳米碳酸钙，填充有纳米碳酸钙材料能够使PP管材伸长度好、抗张力高、抗撕力强、耐弯曲、抗龟裂性能好，可吸收30%-80%的入射紫外线，有效防止PP管材的老化。

抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂，能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性，防止PP管材氧化，防止PP管材因氧化造成快速老化。

抗铜剂为抗铜剂MDA-5，抗铜剂（又称铜离子抑制剂）MDA-5在聚乙烯、聚丙烯等烯烃类高分子材料中，能鳌合铜、铁等重金属离子，使其失去活性，有效地抑制重金属离子对高分子材料的催化、老化的危害，并具有与树脂相溶性好，分散性好，不影响树脂的特点，与抗氧剂并用能产生协同效应。

具体的，以二氧化硅为原料，以炭黑为助剂，进行简单的混合后，在1350℃的高温下，保温3小时候后产生碳化硅，加入质量分数为3%的氧化铁提高碳化硅的产量，将碳化硅通过JZFZ设备进行超细粉碎后得到3μm厚度的碳化硅陶瓷微粉，石英砂、石灰石、白云石天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂化工原料熔成玻璃，在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，形成5μm厚度的玻璃棉，以钛酸四丁脂加入无水乙醇溶液混合后，添加无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸进行混合的溶液，经过混合搅拌后，在40℃下进行水浴加热产生无色凝胶，再在80℃下进行烘干热处理后得到二氧化钛粉体，经过纳米研磨机进行超细粉碎研磨后制得纳米二氧化钛，以生石灰为原料加水进行消化后加入氢氧化钙粗浆溶液，经过陈化后再加入氢氧化钙精浆溶液，通入二氧化碳气体后形成碳酸钙和水，经过沉淀、过滤和干燥后形成碳酸钙晶体，再通过纳米研磨机进行粉碎成纳米碳酸钙，以3μm厚度的碳化硅陶瓷微粉20份、5μm厚度的玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份的比例进行混合形成功能层3，在PP基材层1外侧注塑由聚氨酯树脂材料制作而成的粘合层2，在粘合层2外侧注塑以陶瓷微粉20份、玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份比例进行混合组成的功能层3，形成整体抗老化，耐高温，抗菌的PP管材。

本发明通过由陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛混合注塑成功能层3，以抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性，防止PP管材氧化，防止PP管材因氧化造成快速老化，能够通过粘合层2与PP基材层1进行粘合形成PP管，具有耐高温、抗氧化、抗紫外线、抗菌、防老化的效果，加强PP管的塑性，有效延长PP管的使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗老化PP管，从内向外设置有PP基材层（1）、粘合层（2）和功能层（3），其特征在于，所述功能层（3）包含有陶瓷微粉、玻璃棉、轻质碳酸钙、抗氧化剂、抗铜剂和纳米二氧化钛，所述功能层（3）由陶瓷微粉20份、玻璃棉3份、纳米二氧化钛3份、轻质碳酸钙5份、抗氧化剂1份和抗铜剂0.5份混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述粘合层（2）由聚氨酯树脂材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述功能层（3）内包含的陶瓷微粉为碳化硅陶瓷微粉，通过以二氧化硅为原料，以炭黑为助剂，进行简单的混合后，在1350℃的高温下，保温3小时候后产生碳化硅，加入质量分数为3%的氧化铁提高碳化硅的产量，将碳化硅通过JZFZ设备进行超细粉碎后得到3μm厚度的碳化硅陶瓷微粉。

4.根据权利要求3所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述功能层（3）内包含的玻璃棉采用石英砂、石灰石、白云石天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂化工原料熔成玻璃，在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，形成5μm厚度的棉状玻璃纤维。

5.根据权利要求4所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述功能层（3）内包含的纳米二氧化钛以钛酸四丁脂加入无水乙醇溶液混合后，添加无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸进行混合的溶液，经过混合搅拌后，在40℃下进行水浴加热产生无色凝胶，再在80℃下进行烘干热处理后得到二氧化钛粉体，经过纳米研磨机进行超细粉碎研磨后制得。

6.根据权利要求5所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述功能层（3）内包含的轻质碳酸钙以生石灰为原料加水进行消化后加入氢氧化钙粗浆溶液，经过陈化后再加入氢氧化钙精浆溶液，通入二氧化碳气体后形成碳酸钙和水，经过沉淀、过滤和干燥后形成碳酸钙晶体，再通过纳米研磨机进行粉碎成纳米碳酸钙。

7.根据权利要求1所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168进行混合的抗氧化剂。

8.根据权利要求1所述的一种抗老化PP管，其特征在于，所述抗铜剂为抗铜剂MDA-5。