CN103467840A - 一种改性聚丙烯材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明高分子材料技术领域，涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法和用途。该材料由包含以下重量份的组分制成：聚丙烯树脂70～90份，聚乙烯树脂10～30份，复合颜料0.1～2份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.3～1份。与现有技术相比，本发明提供的改性聚丙烯材料符合MPP标准，用作电力顶管材料，并经生产企业验证，认为此材料与现在市场上常见的MPP材料相比，具有焊接强度高、低温韧性好、易加工等优点。

Description

一种改性聚丙烯材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明高分子材料技术领域，涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法和用途。
背景技术
非开挖技术于二十世纪末在我国悄然兴起，应用于各种管线的非开挖施工，其中又以电力管线的特殊工作环境成为重中之重。目前市场上的非开挖型电力管材有PE和MPP两种类型，而这两种材料所生产的管材有着不同的优势和劣势。PE电力管与MPP电力管相比，有着较好的耐低温脆性以及高焊接性能，良好的加工性能，同一规格和等级的管材成本相对较低。而MPP电力管因材料熔点相对较高，材料的弹性模量较大，耐磨系数较高，故MPP管材具有耐高温性能，产品物理力学性能相对PE较好。在早期完工的定向钻进铺设PE排管中，已发现PE管受外力而变形，影响了后期电缆的正常敷设，故而证明PE管不能用于电力排管。为此，上海市电力公司于2003年发布了《关于规范定向钻进电缆排管管材技术要求的通知》（即上电司建字[2003]第469号文件），要求电力顶管采用MPP材料，并制定了相关材料标准。但是在实际使用过程中也发现MPP管材焊接强度不高、低温韧性较差、不易加工等问题。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种改性聚丙烯材料及其制备方法和用途。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种改性聚丙烯材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯树脂        70～90份，
聚乙烯树脂        10～30份，
复合颜料          0.1～2份，
抗氧剂            0.1～1份，
润滑剂            0.3～1份。
所述的聚丙烯树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或一种以上。
所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或一种以上。
所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯（抗氧剂168）或硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）的一种或一种以上。
所述的润滑剂为硬脂酸钙或亚乙基二硬脂酸胺（EBS）中的一种或一种以上。
所述的复合颜料为钛镍黄、氧化铁红或炭黑中的一种以上。
一种上述改性聚丙烯材料的制备方法，包含以下步骤：
（1）按上述配比称取各组分原料：聚丙烯树脂70～90份；聚乙烯树脂10～30份；复合颜料0.1～2份；抗氧剂0.1～1份；润滑剂0.3～1份；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得到产品。
所述的步骤（2）中的混合时间为5~15min，混合温度为60~70℃。
所述的步骤（3）中挤出机各段挤出温度分别为180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃。
一种上述改性聚丙烯材料用作电力顶管材料的用途。
本发明提供的一种改性聚丙烯材料及其制备方法，其能在满足MPP新材料标准的前提下提供良好的焊接强度、低温韧性以及加工性能。
本发明的优点在于：
本发明提供的改性聚丙烯材料符合MPP标准，用作电力顶管材料，并经生产企业验证，认为此材料与现在市场上常见的MPP材料相比，具有焊接强度高、低温韧性好、易加工等优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为10min，温度控制在65℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
实施例2
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为5min，温度控制在60℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
实施例3
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为15min，温度控制在70℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
实施例4
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为10min，温度控制在65℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
实施例5
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为10min，温度控制在65℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
实施例6
（1）按表1中给出的重量份称取各组分原料；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀，混合时间为15min，温度控制在70℃；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机；
（4）挤出机各段挤出温度分别控制在180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃，挤出造粒，即得到产品。测试结果见表2。
上述实施例1-6中提供的改性聚丙烯材料用作电力顶管材料的用途。
表1
  组分  实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5  实施例6
  均聚PP   89.4   53.7   28.7   90   70
  共聚PP   30   50   70
  LDPE   20   25
  HDPE   10   15   20   30
  钛镍黄   0.03   0.3   0.5   0.05
  氧化铁红   0.5   0.4   0.65   1.2   0.05   0.6
  炭黑   0.5   0.1   0.05   0.3   0.9
  抗氧剂1010   0.1   0.1   0.1   0.2   1
  抗氧剂168   0.1   0.2   0.2   0.5   1
  EBS   0.3   0.5   0.5   1
  硬脂酸钙   0.8   0.5
表2
Figure BDA00001736791100041
从以上实施例中可以看出，按照适当的组分配比能够制备出符合MPP标准的电力顶管材料，并经生产企业验证，认为此材料与现在市场上常见的MPP材料相比，具有焊接强度高、低温韧性好、易加工等优点。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性聚丙烯材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯树脂    70～90份，
聚乙烯树脂    10～30份，
复合颜料      0.1～2份，
抗氧剂        0.1～1份，
润滑剂        0.3～1份。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯或硫代二丙酸双十八醇酯的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙或亚乙基二硬脂酸胺中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述的复合颜料为钛镍黄、氧化铁红或炭黑中的一种以上。
7.一种权利要求1-6中任一所述的改性聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
（1）按权利要求1所述的配比称取各组分原料：聚丙烯树脂70～90份；聚乙烯树脂10～30份；复合颜料0.1～2份；抗氧剂0.1～1份；润滑剂0.3～1份；
（2）将上述原料放入高混机中混合均匀；
（3）将取出的混合物放入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到产品。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）的混合时间为5~15min，混合温度为60~70℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中挤出机各段挤出温度分别为180~195℃、190~205℃、200~215℃、200~215℃、200~215℃、210~225℃。
10.一种权利要求1-6中任一所述的改性聚丙烯材料用作电力顶管材料的用途。
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