CN107189318A - 一种电力电缆护套管道专用料及其制备方法 - Google Patents

一种电力电缆护套管道专用料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，包括以下重量份物质组成：聚丙烯：100‑150份，增强母粒为：3‑10份，相容剂0.1‑5份，成核剂0.1‑5份，抗氧剂0.1‑5份，抗冲剂0.1‑5份。本发明通过简单的共混造粒，解决MPP电力电缆管道特殊要求:耐高温、耐低温、高强度、高韧性等技术指标,保证非开挖施工和10KV高压电线长期使用等特殊要求。

Description

一种电力电缆护套管道专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电力电缆护套管道专用料及其制备方法。
背景技术
非开挖是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积开挖)，敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，不会阻碍交通，不会破坏绿地、植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响，因此具有较高的社会经济效果。
由于非开挖技术的优越性，城市非开挖铺设10KV高压电线的项目越来越多，电力电缆保护管市场需求需求越来越大。
由于MPP电力管具有耐高温，耐外压，耐寒性，高韧性，易施工等诸多优点，相对于普通的非开挖PE管，综合性能更好，但成本太高，故对于改性MPP电力管，优化配方，降低MPP电力管的生产成本和提高产品性能稳定性是关键。
现有PP材料：PPR缺点强度低，不耐高温；PPB缺点强度低，不耐高温；PPH韧性低。没有一种新料能同时满足无法同时满足材料的耐高温(维卡150℃)，耐低温(落锤-5℃，8h落锤无裂痕)，高强度(弯曲强度36MPa拉伸强度25MPa)，高韧性(断裂伸长率400％)等技术要求。
中国专利申请号：201710082782.1、201210431879.6、201410326122.X，公开了一些电力管材和制备方法，但是配方设计复杂，且产品影响因素多，产品稳定性较难控制。
针对上述现有的技术缺陷，实在有必要研究开发一种配方设计简单，制备电力电缆护套管道(MPP)专用料影响因素少，产品性能稳定，同时满足行业标准DLT 802.7-2010规定要求：耐高温(维卡150℃)耐低温(落锤-5℃，8h落锤无裂痕)高强度(弯曲强度36MPa拉伸强度25MPa)高韧性(断裂伸长率400％)等技术指标。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提出一种电力电缆护套管道专用料，以乙烯嵌段共聚聚丙烯(PPB)或等规共聚聚丙烯(PPH)为主料，添加适量的增强母粒、相容剂、成核剂、抗氧剂、增韧改性剂等通过适当比例共混改性制备而得MPP专用料，解决MPP电力电缆管道特殊要求:耐高温,耐低温,高强度,高韧性等技术指标,保证非开挖施工和10KV高压电线长期使用等特殊要求。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电力电缆护套管道专用料，包括以下重量份物质组成：
聚丙烯：100-150份，增强母粒为：3-10份，相容剂0.1-5份，成核剂0.1-5份，抗氧剂0.1-5份，抗冲剂0.1-5份。
优选地，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯或等规共聚聚丙烯中的至少一种。
优选地，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯的分子量为100-140万，熔体流动速率为0.2-2.0g/10min。
优选地，所述增强母粒为包括活性滑石粉、PPH、偶联剂、分散剂的共混物，投入到双螺杆挤出机中，进行熔融、塑化、剪切、造粒等得到增强改性母粒。
优选地，所述相容剂为接枝嵌段共聚PP相容剂。
优选地，所述成核剂为β成核剂。
优选地，所述抗氧剂为线性低密度聚乙烯与抗氧剂的共混造粒料。
优选地，所述抗冲剂为高密度聚乙烯。
一种电力电缆护套管道专用料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将重量份的如下物质：聚丙烯：100-150份、增强母粒为：3-10份、相容剂0.1-5份、成核剂0.1-5份、抗氧剂0.1-5份和抗冲剂0.1-5份，一起投入搅拌器，搅拌速度600-1000r/min，搅拌时间3-5min，得到均一共混物；
步骤二、将得到的共混物投入到双螺杆挤出机中，进行熔融，塑化，剪切，造粒等过程得到电力电缆护套管道专用料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是首先提高了管材各种性能指标，满足了使用要求，同时降低了成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
采用如下表1的配比一起投入搅拌器，搅拌速度600-1000r/min，搅拌时间3-5min，将得到的共混物投入到双螺杆挤出机中，进行熔融，塑化，剪切，造粒等过程得到电力电缆护套管道专用料。
表1：
材料比例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
PPB 50 150 150 100 100
PPH 50 0 0 0 0
增强母粒 8 7.5 10 3 6
成核剂 5 0.1 0.1 3 3
相容剂 0.1 1 5 3 3
抗冲剂 1 0.1 5 2 3
抗氧剂 0.1 5 2 3 2
按照上述配比制成的电力电缆护套管道，其物理性能见表2：
本发明中聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯(PPB)或等规共聚聚丙烯(PPH)，或者两者共混物。等规共聚聚丙烯(PPH)结晶度高达95％以上，分子排列很规整，很容易结晶，因而PPH具有高结晶度、高强度、高韧性和高熔点等特点。嵌段共聚聚丙烯(PPB)，其分子长链由丙烯均聚物链段同乙烯均聚物链段交替排列而成，在此共聚物中，丙烯单体链段和乙烯单体链段所占比例不同，其物理性能也不相同，一般选用8％左右乙烯单体链段，才能PPB管道专用料。优选PPB，具体要求：分子量100-140万，熔体流动速率0.2-2.0g/10min。
增强母粒为活性滑石粉、PPH、偶联剂、分散剂等共混物，投入到双螺杆挤出机中，进行熔融，塑化，剪切，造粒等得到增强改性母粒，为合肥会通新材料有限公司共同开发研制。一般由于无机物的弯曲模量3000MPa以上，少量加入能有效提高聚丙烯的弯曲模量，从而提高弯曲强度30％以上，同时能有效降低配方成本10％左右。
相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐共聚物，由于马来酸酐单体和其他单体比较极性比较强，能提高材料强度，同时还能提高材料的维卡软化温度。由于无机物与有机物不相容，所以选取相容剂改善相容性，提高界面张力，同时有效提高弯曲模量和弯曲强度。
成核剂为β成核剂，能显著提高材料的韧性，提高断裂伸长率50％以上，同时不降低材料维卡软化温度保持在150℃左右。
抗氧剂为线性低密度聚乙烯与抗氧剂的共混造粒料，能提高材料的耐老化能力，目前为武汉金牛管业有限公司开发研制。热氧老化为自动氧化反应，聚合物按链式自由基机理进行，具有自动催化特征的氧化反应，导致热氧降解，力学性能严重下降，不利于运输和储存。本发明采用酚类抗氧剂，具有优异的不变色，不污染有点。能提高材料的耐老化能力50％以上，OIT＞50min。
抗冲剂为超高分子量聚乙烯，能显著提高材料的低温耐冲击性，由于超高分子量聚乙烯低温有优异的耐冲击性能，少量添加能显著提高PP低温耐冲击性，形成优势互补。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，包括以下重量份物质组成：
聚丙烯：100-150份，增强母粒为：3-10份，相容剂0.1-5份，成核剂0.1-5份，抗氧剂0.1-5份，抗冲剂0.1-5份。
2.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯或等规共聚聚丙烯中的至少一种。
3.如权利要求2所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯的分子量为100-140万，熔体流动速率为0.2-2.0g/10min。
4.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述增强母粒为包括活性滑石粉、PPH、偶联剂、分散剂的共混物，投入到双螺杆挤出机中，进行熔融、塑化、剪切、造粒等得到增强改性母粒。
5.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述相容剂为接枝嵌段共聚PP相容剂。
6.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述成核剂为β成核剂。
7.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述抗氧剂为线性低密度聚乙烯与抗氧剂的共混造粒料。
8.如权利要求1所述的一种电力电缆护套管道专用料，其特征在于，所述抗冲剂为高密度聚乙烯。
9.如权利要求1-8所述的一种电力电缆护套管道专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将重量份的如下物质：聚丙烯：100-150份、增强母粒为：3-10份、相容剂0.1-5份、成核剂0.1-5份、抗氧剂0.1-5份和抗冲剂0.1-5份，一起投入搅拌器，搅拌速度600-1000r/min，搅拌时间3-5min，得到均一共混物；
步骤二、将得到的共混物投入到双螺杆挤出机中，进行熔融，塑化，剪切，造粒等过程得到电力电缆护套管道专用料。
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