CN107446244A - 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法 - Google Patents

一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107446244A
CN107446244A CN201710788100.9A CN201710788100A CN107446244A CN 107446244 A CN107446244 A CN 107446244A CN 201710788100 A CN201710788100 A CN 201710788100A CN 107446244 A CN107446244 A CN 107446244A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium carbonate
temperature
parts
area
crystal type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710788100.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107446244B (zh
Inventor
陈苏焕
陈秀俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJIAN HOSHING PLASTICS Co Ltd
Original Assignee
FUJIAN HOSHING PLASTICS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUJIAN HOSHING PLASTICS Co Ltd filed Critical FUJIAN HOSHING PLASTICS Co Ltd
Priority to CN201710788100.9A priority Critical patent/CN107446244B/zh
Publication of CN107446244A publication Critical patent/CN107446244A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107446244B publication Critical patent/CN107446244B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/005—Reinforced macromolecular compounds with nanosized materials, e.g. nanoparticles, nanofibres, nanotubes, nanowires, nanorods or nanolayered materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

本发明公开一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电缆保护管材料及其制备方法，所述的玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电缆保护管材料重量配比如下：PP树脂：30~100份；玫瑰晶型纳米碳酸钙：10~70份；偶联剂：1~5份；增韧剂：5~15份；相容剂：3~10份；润滑剂：1~5份；分散剂：2~5份；抗氧化剂0.5~2份。解决传统常用晶型结构纳米碳酸钙增强MPP电力护套管材料填充量大，力学性能下降快，强度提高不显著等缺点，本发明电力护套管材料产品性能指标为：弯曲强度（23±2）℃≥45 MPa，弯曲弹性模量≥2000 MPa，拉伸强度（23±2）℃≥30 MPa，环刚度≥30 kN/m2。

Description

一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电缆保护管材料及 其制备方法
技术领域
本发明涉及MPP电力护套管材料领域，尤其涉及一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料及其制备方法。
背景技术
随着我国城市建设的发展，地下管线建设特别是电力护套管的铺设已经成为城市建设不可或缺的重要环节。
MPP电力护套管是以改型聚丙烯为主要原材料，具有强度高、绝缘性能好、易于施工等优点。广泛应用于城市建设过程中非开挖管道施工，改善城市道路重复挖掘，环境污染以及影响城市交通等缺点，保护市容环境。
发明内容
本发明的目的在于根据高分子改性技术，提供一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，解决传统常用晶型结构纳米碳酸钙增强MPP电力护套管材料填充量大，力学性能下降快，强度提高不显著等缺点，广泛应用于非开挖管道施工，具有良好的经济效益和社会效益。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，由如下以重量份计的组分构成：
PP树脂 30~100份；
玫瑰晶型纳米碳酸钙 10~70份；
偶联剂 1~5份；
增韧剂 5~15份
相容剂 3~10份；
润滑剂 1~5份；
分散剂 2~5份
抗氧化剂 0.5~2份。
所述PP树脂为共聚PP与均聚PP的共混物，所述共聚PP与均聚PP的重量比为（1~5）:1；其中共聚PP为无规聚丙烯，选用分子量为10-15万，乙烯分子含量1—7％（重量），丙烯分子含量 99—93％（重量）；均聚PP选用分子量为30—50万。
所述纳米碳酸钙进行为玫瑰晶型，晶型结构形貌如图1所示；共聚PP与均聚PP重量比为4:1，玫瑰晶型纳米碳酸钙35份，硅烷偶联剂2.5份；POE 7份；POE-g-MAH 5份；EBS 1.5份；硬脂酸钙2.5份；抗氧化剂1010 1.5份。
所述偶联剂至少有一种选自铝锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
所述增韧剂至少有一种选自TPE、POE、EPDM。
所述的相容剂至少有一种选自PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH，接枝率≥0.5%。
所述润滑剂至少有一种选自PP蜡、EBS。
所述分散剂至少有一种选自硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸钙。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1010型。
本发明上述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至80~100℃，以50~100rpm/min的转速搅拌1~1.5h后，依次加入分散剂、偶联剂，以300~500rpm/min的转速高速搅拌0.5~1h后冷却至常温，依次加入PP树脂、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧化剂，以300~500rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料；
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为130~170℃，二区温度为150~200℃，三区温度为170~210℃，四区温度为180~220℃，五区温度为160~200℃，模头温度为150~190℃，喂料速度为100~300r/min，螺杆转速为150~400r/min；
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为150~180℃，机筒2区温度为170~190℃，机筒3区温度为180~200℃，机筒4区温度为170~190℃，机筒5区温度为150~170℃，机头1区温度为150~170℃，机筒2区温度为170~200℃，机筒3区温度为140~160℃，挤出成型速度1.6m/min。
本发明所述的玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，作为优选方案，偶联剂为铝锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
作为优选方案，增韧剂为TPE、POE、EPDM中的至少一种。
作为优选方案，相容剂为PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一种，接枝率≥0.5%。
作为优选方案，润滑剂为PP蜡、EBS中的至少一种。
作为优选方案，分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的至少一种。
作为优选方案，抗氧化剂为抗氧化剂1010型。
一种如前述的玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至80~100℃，以50~100rpm/min的转速搅拌1~1.5h后，依次加入分散剂、偶联剂，以300~500rpm/min的转速高速搅拌0.5~1h后冷却至常温，依次加入PP树脂、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧化剂，以300~500rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料；
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为130~170℃，二区温度为150~200℃，三区温度为170~210℃，四区温度为180~220℃，五区温度为160~200℃，模头温度为150~190℃，喂料速度为100~300r/min，螺杆转速为150~400r/min；
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为150~180℃，机筒2区温度为170~190℃，机筒3区温度为180~200℃，机筒4区温度为170~190℃，机筒5区温度为150~170℃，机头1区温度为150~170℃，机筒2区温度为170~200℃，机筒3区温度为140~160℃，挤出成型速度1.6m/min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）的无规共聚PP与分子量为45万的均聚PP作为树脂主体，复配玫瑰晶型纳米碳酸钙及其他加工助剂开发出一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，解决传统常用晶型结构纳米碳酸钙增强MPP电力护套管材料填充量大，力学性能下降快，强度提高不显著等缺点，制备玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料产品性能指标为：弯曲强度（23±2）℃≥45 MPa，弯曲弹性模量≥2000 MPa，拉伸强度（23±2）℃≥30 MPa，环刚度≥30kN/m2。
附图说明
图1为本发明所用的玫瑰晶型结构纳米碳酸钙SEM图。
图2为对比例1所用的纺锤体晶型结构纳米碳酸钙SEM图。
图3为对比例2所用的立方体晶型结构纳米碳酸钙SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料及其制备方法，其特征在于，重量配比如下：
PP树脂 30~100份；
玫瑰晶型纳米碳酸钙 10~70份；
偶联剂 1~5份；
增韧剂 5~15份
相容剂 3~10份；
润滑剂 1~5份；
分散剂 2~5份
抗氧化剂 0.5~2份。
本发明实施例所用的PP树脂为共聚PP与均聚PP的共混物，所述共聚PP与均聚PP的重量比为（1~5）:1。其其中共聚PP为无规聚丙烯，选用分子量为10-15万，乙烯分子含量1—7％（重量），丙烯分子含量 99—93％（重量）；均聚PP选用分子量为30—50万。本发明实施例所用共聚PP型号为J340，来自韩国晓星；均聚PP型号为T30S，来自中国石油大庆石化公司。
本发明实施例所用玫瑰晶型纳米碳酸钙，粒径在0.1-0.8μm，来自福建省万旗非金属材料有限公司。
本发明实施例所用的偶联剂为偶联剂为铝锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种，其中铝锆酸酯偶联剂为含铝和锆元素的有机络合物的低聚物，具有良好的羟基稳定性和水解稳定，本发明实施例所用的型号为TL-2，选自重庆市久硕工贸有限公司；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂为市售产品，型号分别为CT-114和KH-560，均来自常州新区利进化工股份有限公司。
本发明实施例所用的增韧剂为TPE、POE、EPDM中的至少一种，其中TPE是苯乙烯系热塑性弹性体。是以SEBS(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene Block Copolymer—氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为基材共混改性而成的材料。本发明实施例所用TPE型号为TFPB-2504，来自山东泰瑞丰新材料有限公司；POE、EPDM均为市售产品，型号分别为POE8150和4045，来自美国陶氏和日本JSR。
本发明实施例所用的相容剂为PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一种，接枝率≥0.5%。型号分别为CMG9801、CMG9802、CMG9805、均来自上海日之升新技术发展有限公司。
本发明实施例所用的润滑剂为PP蜡、EBS中的至少一种，其中EBS又叫乙撑双硬脂酸酰胺，内外润滑作用优良，与其它润滑剂如高级醇，脂肪酸酯硬酸钙及石蜡等合用有良好协同作用。 本发明实施例所用的PP蜡、EBS均为市售产品，型号分别为6106R、325目，均来自广州市创锦鑫化工科技有限公司。
本发明实施例所用的分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的至少一种，均为市售产品，型号分别为S230、S600和S100，均来自湖南省邵阳天堂助剂化工有限公司。
本发明实施例所用的抗氧化剂为抗氧化剂1010型，来自德国巴斯夫，具体地说：四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，是一种高效的受阻酚型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性。有良好的防止光和热引起的变色作用，同时还具有一定的光稳定作用。
制备工艺步骤如下：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至80~100℃，以50~100rpm/min的转速搅拌1~1.5h后，依次加入分散剂、偶联剂，以300~500rpm/min的转速高速搅拌0.5~1h后冷却至常温，依次加入PP树脂、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧化剂，以300~500rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料；
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为130~170℃，二区温度为150~200℃，三区温度为170~210℃，四区温度为180~220℃，五区温度为160~200℃，模头温度为150~190℃，喂料速度为100~300r/min，螺杆转速为150~400r/min；
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为150~180℃，机筒2区温度为170~190℃，机筒3区温度为180~200℃，机筒4区温度为170~190℃，机筒5区温度为150~170℃，机头1区温度为150~170℃，机筒2区温度为170~200℃，机筒3区温度为140~160℃，挤出成型速度1.6m/min。
本发明的配方材料的主要特点是：利用玫瑰晶型纳米碳酸钙的特殊晶型结构，互配其他加工助剂开发出一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，解决传统常用晶型结构纳米碳酸钙增强MPP电力护套管材料填充量大，力学性能下降快，强度提高不显著等缺点，制备玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料产品性能指标为：弯曲强度（23±2）℃≥45 MPa，弯曲弹性模量≥2000 MPa，拉伸强度（23±2）℃≥30 MPa，环刚度≥30 kN/m2。
实施例1
一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料基本配方及重量配比如下：PP树脂50份（共聚PP与均聚PP重量比为2:1）：其中共聚PP分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）、均聚PP分子量为45万；玫瑰晶型纳米碳酸钙30份；铝锆酸酯偶联剂3份；TPE 7份；PP-g-MAH 5份；PP蜡 2份；硬脂酸钡 2份；抗氧化剂10101份。
制备工艺：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至80℃，以50rpm/min的转速搅拌1h后，依次加入硬脂酸钡、铝锆酸酯偶联剂，以300rpm/min的转速高速搅拌0.5h后冷却至常温，依次加入PP树脂、TPE、PP-g-MAH、PP蜡；抗氧化剂1010。
以300rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料。
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为140℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为210℃，五区温度为200℃，模头温度为180℃，喂料速度为100r/min，螺杆转速为160r/min。
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为160℃，机筒2区温度为180℃，机筒3区温度为190℃，机筒4区温度为180℃，机筒5区温度为160℃，机头1区温度为160℃，机筒2区温度为180℃，机筒3区温度为150℃，挤出成型速度1.6m/min。
实施例2
一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料基本配方及重量配比如下：PP树脂55份（共聚PP与均聚PP重量比为3:1）其中共聚PP分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）、均聚PP分子量为45万；玫瑰晶型纳米碳酸钙25份；钛酸酯偶联剂1.5份；EPDM 8份；EPDM-g-MAH 4份；EBS 1.5份；硬脂酸锌3份；抗氧化剂1010 2份。
制备工艺：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至90℃，以80rpm/min的转速搅拌1.5h后，依次加入硬脂酸锌、钛酸酯偶联剂，以400rpm/min的转速高速搅拌1h后冷却至常温，依次加入PP树脂、EPDM、EPDM-g-MAH、EBS、、抗氧化剂1010。
以400rpm/min的转速常温搅拌1h，出料。
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为150℃，二区温度为180℃，三区温度为200℃，四区温度为220℃，五区温度为190℃，模头温度为190℃，喂料速度为200r/min，螺杆转速为200r/min。
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为170℃，机筒2区温度为190℃，机筒3区温度为200℃，机筒4区温度为190℃，机筒5区温度为170℃，机头1区温度为170℃，机筒2区温度为190℃，机筒3区温度为160℃，挤出成型速度1.6m/min。
实施例3
一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料基本配方及重量配比如下：PP树脂45份（共聚PP与均聚PP重量比为4:1）其中共聚PP分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）、均聚PP分子量为45万；玫瑰晶型纳米碳酸钙35份；硅烷偶联剂2.5份；POE 7份；POE-g-MAH 5份；EBS 1.5份；硬脂酸钙2.5份；抗氧化剂1010 1.5份。
制备工艺：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至100℃，以100rpm/min的转速搅拌1h后，依次加入硬脂酸钙、硅烷偶联剂，以500rpm/min的转速高速搅拌0.5h后冷却至常温，依次加入PP树脂、POE、POE-g-MAH、抗氧化剂1010，以500rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料。
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为210℃，四区温度为220℃，五区温度为200℃，模头温度为180℃，喂料速度为300r/min，螺杆转速为400r/min。
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为180℃，机筒2区温度为190℃，机筒3区温度为200℃，机筒4区温度为180℃，机筒5区温度为160℃，机头1区温度为160℃，机筒2区温度为200℃，机筒3区温度为160℃，挤出成型速度1.6m/min。
对比例1
与实施例1不同的是，对比例1中，使用纳米碳酸钙晶型结构为常见的纺锤体晶型结构，晶型结构形貌如图2所示。其他条件不变。
对比例2
与实施例1不同的是，对比例2中，使用纳米碳酸钙晶型结构为常见的立方体晶型结构，晶型结构形貌如图3所示。其他条件不变。
对比例3
与实施例1不同的是，对比例3中，使用PP树脂中，选用共聚PP分子量为10万，乙烯分子含量6％（重量），丙烯分子含量 94％（重量）；均聚PP分子量约为30万，其他条件与实施例1一样。
性能测试
弯曲强度、弯曲弹性模量按照国标GB/T 9341-2008进行测试；拉伸强度按照国标GB/T1040-2006进行测试；环刚度按照国标GB/T 9647-2003 进行测试，其结果见表1
表1 性能测定结果
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
弯曲强度（MPa） 52 47 55 39 36 46
弯曲弹性模量（MPa） 2300 2100 2800 1200 1100 1900
拉伸强度（MPa） 32 35 31 26 25 28
环刚度（kN/m2） 33 31 37 23 21 27
由表1结果可见，实施例1-3和对比例1、2，本发明的实施例1-3的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和环刚度明显优于对比例1、2，从以上数据说明：采用玫瑰晶型纳米碳酸钙制备多维度增强MPP电力护套管材料性能较纺锤体、立方体制备多维度增强MPP电力护套管材料有明显的提高。而采用不同分子量的共聚PP和均聚PP复配作为基体树脂的实施例1-3和对比例3说明不同分子量对多维度增强MPP电力护套管材料性能影响明显。本发明采用最优选的分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）的无规共聚PP与分子量为45万的均聚PP作为树脂主体，复配玫瑰晶型纳米碳酸钙能产生意想不到的性能效果，其与不同分子量的对比例3相比，各个主要性能指标见表1，有明显的提高；由此可见，本发明的最优选的分子量为15万，乙烯分子含量3.5％（重量），丙烯分子含量 96.5％（重量）的无规共聚PP与分子量为45万的均聚PP作为树脂主体（共聚PP与均聚PP重量比为4:1，实施例3），与35份玫瑰晶型纳米碳酸钙复配综合效果最佳，为最优选的配方（这也在权利要求3中保护）。本发明制备的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，解决传统常用晶型结构纳米碳酸钙增强MPP电力护套管材料填充量大，力学性能下降快，强度提高不显著等缺点，广泛应用于非开挖管道施工，具有良好的经济效益和社会效益。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，由如下以重量份计的组分构成：
PP树脂 30~100份；
玫瑰晶型纳米碳酸钙 10~70份；
偶联剂 1~5份；
增韧剂 5~15份
相容剂 3~10份；
润滑剂 1~5份；
分散剂 2~5份
抗氧化剂 0.5~2份。
2.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述PP树脂为共聚PP与均聚PP的共混物，所述共聚PP与均聚PP的重量比为（1~5）:1；其中共聚PP为无规聚丙烯，选用分子量为10-15万，乙烯分子含量1—7％（重量），丙烯分子含量 99—93％（重量）；均聚PP选用分子量为30—50万。
3.如权利要求2所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述纳米碳酸钙进行为玫瑰晶型；共聚PP与均聚PP重量比为4:1，玫瑰晶型纳米碳酸钙35份，硅烷偶联剂2.5份；POE 7份；POE-g-MAH 5份；EBS 1.5份；硬脂酸钙2.5份；抗氧化剂1010 1.5份。
4.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述偶联剂至少有一种选自铝锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
5.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述增韧剂至少有一种选自TPE、POE、EPDM。
6.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述的相容剂至少有一种选自PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH，接枝率≥0.5%。
7.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述润滑剂至少有一种选自PP蜡、EBS。
8.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述分散剂至少有一种选自硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸钙。
9.如权利要求1所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010型。
10.权利要求1-9任一所述的一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强MPP电力护套管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：玫瑰晶型纳米碳酸钙表面处理
将玫瑰晶型纳米碳酸钙按照重量份数加入高速混合机中，升温至80~100℃，以50~100rpm/min的转速搅拌1~1.5h后，依次加入分散剂、偶联剂，以300~500rpm/min的转速高速搅拌0.5~1h后冷却至常温，依次加入PP树脂、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧化剂，以300~500rpm/min的转速常温搅拌0.5h，出料；
S2：将步骤S1中得到的共混材料、通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，控制所述双螺杆挤出机的工作参数如下：一区温度为130~170℃，二区温度为150~200℃，三区温度为170~210℃，四区温度为180~220℃，五区温度为160~200℃，模头温度为150~190℃，喂料速度为100~300r/min，螺杆转速为150~400r/min；
S3：将步骤S2中得到的粒料加入管材挤出料斗中，控制所述管材挤出生产线工艺参数如下：机筒1区温度为150~180℃，机筒2区温度为170~190℃，机筒3区温度为180~200℃，机筒4区温度为170~190℃，机筒5区温度为150~170℃，机头1区温度为150~170℃，机筒2区温度为170~200℃，机筒3区温度为140~160℃，挤出成型速度1.6m/min。
CN201710788100.9A 2017-09-05 2017-09-05 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法 Active CN107446244B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710788100.9A CN107446244B (zh) 2017-09-05 2017-09-05 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710788100.9A CN107446244B (zh) 2017-09-05 2017-09-05 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107446244A true CN107446244A (zh) 2017-12-08
CN107446244B CN107446244B (zh) 2019-10-22

Family

ID=60495265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710788100.9A Active CN107446244B (zh) 2017-09-05 2017-09-05 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107446244B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110760127A (zh) * 2019-11-04 2020-02-07 安徽杰蓝特新材料有限公司 一种mpp电力电缆保护管及其连接组件
CN110964264A (zh) * 2019-12-26 2020-04-07 威海市广通塑胶制品有限公司 一种耐热型mpp电缆保护管及其制备方法
CN112143100A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 镇江市华银仪表电器有限公司 一种高韧性聚丙烯电缆料
CN112358686A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 福建和盛塑业有限公司 一种含有三维网状结构导热材料的mpp专用料及其电力电缆护套管的制备方法
WO2022041291A1 (zh) * 2020-08-27 2022-03-03 江苏诺贝尔塑业有限公司 一种阻燃非开挖用改性聚丙烯塑料电缆导管
CN114133672A (zh) * 2021-12-17 2022-03-04 杭州人通管业有限公司 一种高强度高耐压的mpp电缆保护管
CN114672100A (zh) * 2022-05-06 2022-06-28 六安新兴塑管有限公司 一种mpp管挤出成型工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102329457A (zh) * 2011-06-01 2012-01-25 深圳市科聚新材料有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102502748A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 福建省万旗非金属材料有限公司 一种微波制备玫瑰形碳酸钙的方法
CN102516639A (zh) * 2011-11-14 2012-06-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103709519A (zh) * 2012-10-09 2014-04-09 滁州格美特科技有限公司 一种改性聚丙烯材料及其制备方法
WO2016198267A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 Omya International Ag Use of surface-reacted calcium carbonate as anti-blocking agent

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102329457A (zh) * 2011-06-01 2012-01-25 深圳市科聚新材料有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102502748A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 福建省万旗非金属材料有限公司 一种微波制备玫瑰形碳酸钙的方法
CN102516639A (zh) * 2011-11-14 2012-06-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103709519A (zh) * 2012-10-09 2014-04-09 滁州格美特科技有限公司 一种改性聚丙烯材料及其制备方法
WO2016198267A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 Omya International Ag Use of surface-reacted calcium carbonate as anti-blocking agent

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘亚雄: "玫瑰形碳酸钙的合成及其应用", 《广东化工》 *
孟程龙: "玫瑰形碳酸钙对天然橡胶性能影响研究", 《橡塑技术与装备》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110760127A (zh) * 2019-11-04 2020-02-07 安徽杰蓝特新材料有限公司 一种mpp电力电缆保护管及其连接组件
CN110964264A (zh) * 2019-12-26 2020-04-07 威海市广通塑胶制品有限公司 一种耐热型mpp电缆保护管及其制备方法
WO2022041291A1 (zh) * 2020-08-27 2022-03-03 江苏诺贝尔塑业有限公司 一种阻燃非开挖用改性聚丙烯塑料电缆导管
CN112143100A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 镇江市华银仪表电器有限公司 一种高韧性聚丙烯电缆料
CN112358686A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 福建和盛塑业有限公司 一种含有三维网状结构导热材料的mpp专用料及其电力电缆护套管的制备方法
CN112358686B (zh) * 2020-11-13 2023-05-16 福建和盛塑业有限公司 一种含有三维网状结构导热材料的mpp专用料及其电力电缆护套管的制备方法
CN114133672A (zh) * 2021-12-17 2022-03-04 杭州人通管业有限公司 一种高强度高耐压的mpp电缆保护管
CN114672100A (zh) * 2022-05-06 2022-06-28 六安新兴塑管有限公司 一种mpp管挤出成型工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN107446244B (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107446244B (zh) 一种玫瑰晶型纳米碳酸钙多维度增强mpp电缆保护管材料及其制备方法
CN109370041A (zh) 一种兼具良好刚性和高断裂伸长率的聚丙烯改性材料及其制备方法
CN102140197B (zh) 一种抗静电及抗静电阻燃塑料及它们的生产方法
CN103709519A (zh) 一种改性聚丙烯材料及其制备方法
CN105860275B (zh) β-PPR管材及其制备方法
CN109456563B (zh) 一种uhmwpe合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法
CN108164995A (zh) 高强度、易电镀的聚酰胺复合材料及其制备方法
CN1821297A (zh) 一种纳米改性聚乙烯大口径双壁波纹管
CN107828135B (zh) 一种具有铜质感的ppr管材
CN105153531A (zh) 一种耐高温pe波纹管填充母料及其制备方法
CN113105679A (zh) 一种波纹管填充母粒、制备方法及应用
CN101870803A (zh) 一种增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯及其制备方法
CN102558658B (zh) 一种无卤半导电屏蔽电缆材料的制备方法
CN103991246A (zh) 一种聚烯烃母料制备三层共挤管材的方法
CN102304252A (zh) 聚烯烃热塑性弹性体、其制备方法和应用
CN104109367B (zh) 一种阻燃pc/pbt复合材料及其制备方法
CN105440679A (zh) Pps复合导电增强材料及其制备方法
CN111004427B (zh) 一种pe压力管道用hdpe载体炭黑母粒及其制备方法
CN105462150A (zh) Abs-hips合金及其制备方法
CN110655721B (zh) 一种疏水高介电聚丙烯平壁增强电力ifb波纹管及其制备方法
CN105017610A (zh) 一种pe波纹管填充母料及其制备方法
CN106009481B (zh) 一种原位核壳结构增韧聚甲醛及其制备方法
CN103122137A (zh) 聚苯醚复合材料、其制备方法和应用
CN106700329A (zh) 一种抗静电超韧煤矿通风管道的制备方法
CN107955270B (zh) 一种聚丙烯纳米复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: The invention relates to a rose crystal nano calcium carbonate multi-dimensional reinforced MPP cable protective tube material and a preparation method thereof

Effective date of registration: 20220512

Granted publication date: 20191022

Pledgee: Bank of Communications Ltd. Fujian branch

Pledgor: FUJIAN HOSHING PLASTICS Co.,Ltd.

Registration number: Y2022350000051

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right