熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物及其制備方法，所述組合物由以下組分組成（以重量份計）：共聚聚丙烯85-95、填料5-15、抗氧劑0.2-1、加工助劑0.05-0.5。本發明專利技術所述的聚丙烯材料具有良好的剛韌平衡性能、較高的負荷變形溫度、優良的耐酸堿腐蝕性能、耐熱氧老化性能和耐水抽提性能，易吹塑成型、成本低、衛生性好，解決了不銹鋼內膽和搪瓷內膽易腐蝕漏水的隱患。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，具體涉及太陽能熱水器塑料內膽及其制備方法。
技術介紹
目前市場上熱水器主要有兩種內膽材料，不銹鋼內膽和搪瓷內膽。不銹鋼內膽，制造工藝較復雜:剪板-沖孔-圓桶-焊縫-焊接各種工件-保溫層發泡，且其耐腐蝕，耐酸堿性差，易結垢，焊接部位遇高溫易氧化銹蝕，最終造成水箱漏水直至整臺熱水器報廢。搪瓷內膽是在普通鋼板上涂燒一層無機質陶釉而制成，造價高昂，加工工藝要求高，生產過程中容易產生氣泡或針眼，同時搪瓷脆性較大，震動、碰撞容易產生鱗爆現象。另外，搪瓷在熱水中會逐漸溶解剝落，技術上稱為“沸水失重”現象，年久搪瓷脫落會污染水質銹蝕漏水，以上這些因素，都會造成搪瓷涂層下的普通鋼板暴露，形成腐蝕漏水。可以看出以上兩種內膽材料制造工藝復雜,成本高昂,存在質量隱患。塑料由于成本低、環保、耐腐蝕,可采用一次性成型，無縫、無焊點，防漏、密封性好，逐漸引起了人們的重視，生產企業希望開發塑料內膽代替不銹鋼和搪瓷內膽。中國專利CN 101 768310A公開了一種熱水器內膽用β晶型聚丙烯組合物及其制備方法，其配方體系為無規共聚聚丙烯、β晶成核劑、穩定劑和加工助劑。但是無規共聚聚丙烯熔融指數MFR較高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了 β晶成核劑,成本較高。中國專利CN 101747562Α公開了一種熱水器內膽用α晶型聚丙烯組合物及其制備方法，其配方體系為無規共聚聚丙烯、α晶成核劑、穩定劑和加工助劑。但是無規共聚聚丙烯MFR較高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了 α成核劑，成本較高。中國專利CN 101812213Α公開了一種熱水器內膽用α晶型聚丙烯組合物及其制備方法，其配方體系為嵌段共聚聚丙烯、α晶成核劑、穩定劑和加工助劑。但是嵌段共聚聚丙烯MFR較高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了 α成核劑，成本較高。中國專利CN 101851376Α公開了一種碳塑改性聚丙烯塑料，可用于吹塑成型太陽能熱水器內膽，其配方體系中含有碳塑纖維，成本較高。
技術實現思路
為了克服上述缺陷，本專利技術的目的是提供一種耐高溫、耐腐蝕、易吹塑成型、成本低、衛生性好的。本專利技術的熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物由以下組分組成(以重量份計，后述出現物質的量如未特別注明，都代表以重量份計):共聚聚丙烯85-95、填料5-15、抗氧劑0.2-1、加工助劑 0.05-0.5。本專利技術中所述的共聚聚丙烯可以是嵌段共聚聚丙烯、也可以是無規共聚聚丙烯，還可以是嵌段共聚聚丙烯和無規共聚聚丙烯的混合物。共聚聚丙烯應優先選用MFR為0.20-0.75g/10min的共聚聚丙烯，最好選用MFR為0.20-0.50g/10min的共聚聚丙烯。本專利技術中所述填料為滑石粉和/碳酸鈣。所用填料的量為5-15，優選為5-12.5 ；填料的粒徑不小于2500目，并且經過硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑進行表面活化。選擇此粒徑的填料主要是避免顆粒太大的粒子引起應力集中產生制品內部結構上的薄弱點，從而引起制品破壞；而對填料進行表面活化能使填料和聚丙烯達到良好的共混效果。本專利技術中所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑的混合物，受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑之間復配時存在協同效應，使抗氧效果更好。受阻酚類抗氧劑選用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯的混合物；亞磷酸酯抗氧劑選用三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。配方中所用抗氧劑的量為0.2-1，優選為0.5-1。受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑的所用重量比:受阻酚類抗氧劑:亞磷酸酯抗氧劑=1: (0.2 0.8)，優選1:(0.2 0.5);其中四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯:1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯=1: (0.4 L 2)，優選1: (0.6 1.0)。本專利技術中1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基_4_羥基芐基)苯大大增強了材料的耐水抽提性，尤其是與三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯復配使用效果更好。本專利技術中所述加工助劑選用聚丙烯蠟、聚乙烯蠟或硬脂酸鈣。配方中所用加工助劑的量為0.05-0.5，優選為0.1-0.3。本專利技術中提供了一種熱水器塑料內膽用聚丙烯材料的制備方法，包括下列步驟: O按前述聚丙烯組合物的配比稱取配方中各種原料； 2)將步驟I)稱取的原料在配料機 中高速混配均勻得混配物料； 3)將步驟2)得到的混配物料用雙螺桿擠出機擠出造粒得熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物材料。按本專利技術提供的熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物的制備方法中，所涉及的設備如高速混配設備、造粒設備(雙螺桿擠出機)都是市購設備，該方法涉及的各工藝步驟也是本領域所熟知的，在此不再進行贅敘。本專利技術還提供了一種熱水器用的內膽，所述內膽由本專利技術所述的熱水器塑料內膽用聚丙烯材料吹塑制成。本專利技術還提供了一種熱水器，所述熱水器包括本專利技術所述的熱水器用的內膽。本專利技術所述的熱水器塑料內膽用聚丙烯材料具有良好的剛韌平衡性能、熔體強度高、加工成型性好，解決了普通聚丙烯不能吹塑大型容器的缺點，采用該材料制備的熱水器內膽壁厚均勻、耐高溫、耐腐蝕、成本低、衛生性好。專利技術的效果: 與現有技術相比，本專利技術的熱水器塑料內膽用聚丙烯材料剛韌平衡性能好、熔體強度高、加工成型性好。采用該聚丙烯材料制作的內膽具有如下優點:1)成本低:本產品在保證太陽能熱水器正常工作性能的基礎上大大降低成本價格。2)環保:材料為環保材料，無毒、為異味，水質符合GB / T 17219-1998(生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準)標準要求，不會對人的身體產生任何副作用。3)無縫防漏:采用吹塑工藝一次性成型，無縫、無焊點，防漏、密封性好。4)清潔不結垢:聚丙烯塑料特性有效地阻止了水垢的形成，用該材料制作的熱水器內膽，內壁光滑，而且自身不產生靜電，不易被侵蝕。5)耐高溫:采用該聚丙烯材料，耐高溫蠕變性能好，負荷變形溫度高。6)保溫性能好:具有隔熱保溫性能，大幅度提高了保溫效果。7)使用壽命長:具有優異的耐熱氧老化性能和耐水抽提性能。8)用該材料制作的熱水器內膽組裝的太陽能熱水器滿足GB/T 19141-2003 (家用太陽能熱水系統技術條件)標準要求。具體實施例方式下面將通過實施例進一步對本專利技術進行描述，顯然本專利技術不僅僅局限于下述實施例。實施例1 嵌段共聚聚丙烯(MFR=0.40g/10min):95.0份； 滑石粉(2500目):5.0份; 四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯:0.2份； 1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯:0.2份； 三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯:0.1份； 硬脂酸鈣:0.1份。實施例2 無規共聚聚丙烯(MFR=0.28g/10min):95.0份； 滑石粉(2500目):5.0份; 四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯:0.2份； 1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯:0.2份； 三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯:0.1份本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物，其特征在于：按重量份計包括以下原料a.共聚聚丙烯：85?95份；b.填料：5?15?份，優選為5?12.5份；c.抗氧劑：0.2?1份，優選為0.5?1份；和d.加工助劑：0.05?0.5份；其中，所述填料為滑石粉和/碳酸鈣的球狀或片狀填料；填料的粒徑不小于2500目，并且經過硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑進行表面活化；所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑的混合物。

【技術特征摘要】
1.一種熱水器塑料內膽用聚丙烯組合物，其特征在于:按重量份計包括以下原料 a.共聚聚丙烯:85-95份； b.填料:5-15份，優選為5-12.5份； c.抗氧劑:0.2-1份，優選為0.5-1份；和 d.加工助劑:0.05-0.5份； 其中，所述填料為滑石粉和/碳酸鈣的球狀或片狀填料；填料的粒徑不小于2500目，并且經過硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑進行表面活化； 所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑的混合物。2.根據權利要求1所述的組合物，其中受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑的重量比為I: (0.2 0.8)，優選1 : (0.2 0.5)。3.根據權利要求1所述的組合物，其中受阻酚類抗氧劑選用四[β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯的混合物，兩者重量比為1: (0.4 1.2)，優選1: (0.6 1.0);亞磷酸酯抗氧劑選用三(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔紅躍，王艷芳，李秀全，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：