技术摘要：
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种塑料管材及其制备方法和应用。一种船用塑料管材，按重量份计，至少包括以下组分：基础树脂50‑100份、填料10‑30份、增韧剂5‑15份、引发剂0.1‑3份、其他助剂0.5‑5份。本发明提供了一种船用塑料管材及其制备得到的管件， 全部
背景技术：
随着社会的发展和科学技术的进步，国际和国内的管道行业已经进入新的发展时 期。船舶行业所用的给排水管道系统中对管系要求较高，压力必需达到1.6MPa、温度在-40 ℃-95℃之间、使用年限必须达到20年以上，因此，目前国内外船舶行业所用的给排水管道 系统全部采用钢质和铜质材料的管道和管道配件，这些材质管道和管道配件的使用存在以 下缺点：1.占用了大量的国家有限资源；2.钢质和铜质材料制造的管材和配件，重量大、安 装加工困难，施工周期长，同时由于黑色金属和有色金属的不断涨价给工程增加了造价；3. 一般船用给排水钢质管道在船舶的平均使用寿命中，要更换二至三次，使用维护成本高。 聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等 特点，可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等领域，在农业、包装、电子、电气、 汽车、机械、日用杂品等方面有广泛的用途。目前，用于管材的主要有交联聚乙烯(PEX)管 材、无规共聚聚丙烯(PPR)管材、耐热聚乙烯(简称PE-RT)管材、聚丁烯(PB)管材等。通常，降 低聚烯烃树脂的密度能够提高材料的抗蠕变性能，但密度降低又会影响材料的长期静液压 性能；提高聚烯烃的密度，其在高温条件下发生的蠕变行为，限制了在高温条件下的应用。 另外，船舶用管材和管件的长期蠕变性比较差和耐应力开裂比较差，并且阻燃性问题比较 大，一般的方式是加入无机阻燃剂结合有机阻燃剂的方式解决管材管件的阻燃性，但是无 机阻燃材料加多了会降低管材管件的力学强度，加少会达不到较好的阻燃效果。 针对以上问题，本发明的目的在于提供一种塑料管材，具有优异的抗蠕变性耐应 力开裂性、阻燃性和力学性能。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种船用塑料管材，所述塑 料管材的制备原料，按重量份计，至少包括以下组分：基础树脂50-100份、填料10-30份、增 韧剂5-15份、引发剂0.1-3份、其他助剂0.5-5份。 作为本发明一种优选的技术方案，所述基础树脂的熔体流动速率为0.1-30g/ 10min。 作为本发明一种优选的技术方案，所述基础树脂选自聚乙烯、均聚聚丙烯、共聚聚 丙烯和聚丁烯中的至少一种。 作为本发明一种优选的技术方案，所述均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和聚丁烯的重量 比为1：(0.8-2)：(0.3-1)。 作为本发明一种优选的技术方案，所述增韧剂为乙烯与α-烯烃的共聚物。 作为本发明一种优选的技术方案，所述填料为聚烯烃枝接的无机填料。 作为本发明一种优选的技术方案，所述塑料管材的制备原料还包括1-10重量份阻 3 CN 111607162 A 说 明 书 2/14 页 燃剂。 作为本发明一种优选的技术方案，所述阻燃剂为磷掺杂石墨烯。 本发明的第二个方面提供了所述船用塑料管材的制备方法，包括以下步骤： (1)将基础树脂、填料、增韧剂、引发剂和其他助剂混合，并搅拌均匀，得混合料； (2)将混合料投入造粒机中造粒，即得。 本发明的第三个方面提供了一种船用塑料管件，所述塑料管件由所述的塑料管材 制备得到。 有益效果 本发明提供了一种塑料管材及其制备得到的塑料管件，主要应用于制备船舶塑料 管件，通过基础树脂的选择和复配使用，分子间相互缠结成微交联的网状结构，使其具有优 异的耐热抗蠕变性能和低温韧性；同时，增韧剂与基础树脂体系熔融交联后，主体结构上形 成部分环状结构，使其于低温状况下，仍可吸收大量冲击能量而不使材料产生断裂，从而使 材料的整体抗冲击性能，尤其是在低温条件下的抗冲击性能得到显著提高；然后，通过向塑 料管材体系中添加一定量的聚烯烃枝接无机填料，与分子之间发生缠结作用，形成了较牢 固的相互作用力，使无机填料与体系间紧密结合，不易剥离，在提高填料在体系中相容性， 束缚无机填料的移动，使制备得到材料的蠕变速率降低甚至不发生蠕变，其制备得到的管 件即使长期用于输送高温介质(>95℃)，也不易发生变形，大大拓宽了使用范围；最后，石墨 烯和磷的协同阻燃作用，提高管材的力学性能和的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料中 的使用量，降低阻燃材料的成本，解决了阻燃剂在材料中易析出的问题。
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种塑料管材及其制备方法和应用。一种船用塑料管材，按重量份计，至少包括以下组分：基础树脂50‑100份、填料10‑30份、增韧剂5‑15份、引发剂0.1‑3份、其他助剂0.5‑5份。本发明提供了一种船用塑料管材及其制备得到的管件， 全部
背景技术：
随着社会的发展和科学技术的进步，国际和国内的管道行业已经进入新的发展时 期。船舶行业所用的给排水管道系统中对管系要求较高，压力必需达到1.6MPa、温度在-40 ℃-95℃之间、使用年限必须达到20年以上，因此，目前国内外船舶行业所用的给排水管道 系统全部采用钢质和铜质材料的管道和管道配件，这些材质管道和管道配件的使用存在以 下缺点：1.占用了大量的国家有限资源；2.钢质和铜质材料制造的管材和配件，重量大、安 装加工困难，施工周期长，同时由于黑色金属和有色金属的不断涨价给工程增加了造价；3. 一般船用给排水钢质管道在船舶的平均使用寿命中，要更换二至三次，使用维护成本高。 聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等 特点，可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等领域，在农业、包装、电子、电气、 汽车、机械、日用杂品等方面有广泛的用途。目前，用于管材的主要有交联聚乙烯(PEX)管 材、无规共聚聚丙烯(PPR)管材、耐热聚乙烯(简称PE-RT)管材、聚丁烯(PB)管材等。通常，降 低聚烯烃树脂的密度能够提高材料的抗蠕变性能，但密度降低又会影响材料的长期静液压 性能；提高聚烯烃的密度，其在高温条件下发生的蠕变行为，限制了在高温条件下的应用。 另外，船舶用管材和管件的长期蠕变性比较差和耐应力开裂比较差，并且阻燃性问题比较 大，一般的方式是加入无机阻燃剂结合有机阻燃剂的方式解决管材管件的阻燃性，但是无 机阻燃材料加多了会降低管材管件的力学强度，加少会达不到较好的阻燃效果。 针对以上问题，本发明的目的在于提供一种塑料管材，具有优异的抗蠕变性耐应 力开裂性、阻燃性和力学性能。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种船用塑料管材，所述塑 料管材的制备原料，按重量份计，至少包括以下组分：基础树脂50-100份、填料10-30份、增 韧剂5-15份、引发剂0.1-3份、其他助剂0.5-5份。 作为本发明一种优选的技术方案，所述基础树脂的熔体流动速率为0.1-30g/ 10min。 作为本发明一种优选的技术方案，所述基础树脂选自聚乙烯、均聚聚丙烯、共聚聚 丙烯和聚丁烯中的至少一种。 作为本发明一种优选的技术方案，所述均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和聚丁烯的重量 比为1：(0.8-2)：(0.3-1)。 作为本发明一种优选的技术方案，所述增韧剂为乙烯与α-烯烃的共聚物。 作为本发明一种优选的技术方案，所述填料为聚烯烃枝接的无机填料。 作为本发明一种优选的技术方案，所述塑料管材的制备原料还包括1-10重量份阻 3 CN 111607162 A 说 明 书 2/14 页 燃剂。 作为本发明一种优选的技术方案，所述阻燃剂为磷掺杂石墨烯。 本发明的第二个方面提供了所述船用塑料管材的制备方法，包括以下步骤： (1)将基础树脂、填料、增韧剂、引发剂和其他助剂混合，并搅拌均匀，得混合料； (2)将混合料投入造粒机中造粒，即得。 本发明的第三个方面提供了一种船用塑料管件，所述塑料管件由所述的塑料管材 制备得到。 有益效果 本发明提供了一种塑料管材及其制备得到的塑料管件，主要应用于制备船舶塑料 管件，通过基础树脂的选择和复配使用，分子间相互缠结成微交联的网状结构，使其具有优 异的耐热抗蠕变性能和低温韧性；同时，增韧剂与基础树脂体系熔融交联后，主体结构上形 成部分环状结构，使其于低温状况下，仍可吸收大量冲击能量而不使材料产生断裂，从而使 材料的整体抗冲击性能，尤其是在低温条件下的抗冲击性能得到显著提高；然后，通过向塑 料管材体系中添加一定量的聚烯烃枝接无机填料，与分子之间发生缠结作用，形成了较牢 固的相互作用力，使无机填料与体系间紧密结合，不易剥离，在提高填料在体系中相容性， 束缚无机填料的移动，使制备得到材料的蠕变速率降低甚至不发生蠕变，其制备得到的管 件即使长期用于输送高温介质(>95℃)，也不易发生变形，大大拓宽了使用范围；最后，石墨 烯和磷的协同阻燃作用，提高管材的力学性能和的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料中 的使用量，降低阻燃材料的成本，解决了阻燃剂在材料中易析出的问题。
