CN113234285A - 一种耐腐蚀防老化高阻燃型mpp电力管及其制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀防老化高阻燃型mpp电力管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管及其制备方法，涉及电力管技术领域，针对现有的现有的MPP电力管其韧性、阻燃性和抗老化性逐渐无法满足使用地和使用环境需求的问题，现提出如下方案，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂5～10份、碳化钙物15～45份、硅烷偶联剂1～5份、相容剂4～8份、改性海泡石2～4份、滑石粉3～5份、抗氧化剂0.3～1.5份、改性聚磷酸铵2～3份、稳定剂2.5～4.5份、纳米氧化铈0.1～0.5份。本发明中的MPP电力管具有优秀的阻燃性、抗污性、耐老化性和韧性，延长了耐腐蚀电力管的使用寿命，且制备方法简单易操作，适合大批量生产，加工质量高。

Description

一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力管技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管及其制备方法。
背景技术
MPP电力管是目前市场上主要应用的最常规电力管材之一，分为开挖型和非开挖型，MPP非开挖型电力管又称作MPP顶管或拖拉管，MPP电力管可广泛应用于市政、电信、电力、煤气、自来水、热力等管线工程，非开挖电力管工程更适应当前的环保要求，可以在古迹保护区、闹市区、农作物及农田保护区、高速公路、河流等地应用。
MPP电力管采用改性聚丙烯为主要原材料，具有优良的电气绝缘性、抗拉性、抗压性，两种电力管具有以上的优点。但随着电力管应用领域的逐渐扩大，其不足之处也越来越明显，现有的MPP电力管其韧性、阻燃性和抗老化性逐渐无法满足使用地和使用环境的需求，且制备方法繁琐，加工难度大，为此，我们提出了一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有的MPP电力管其韧性、阻燃性和抗老化性逐渐无法满足使用地和使用环境需求的缺点，而提出的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂5～10份、碳化钙物15～45份、硅烷偶联剂1～5份、相容剂4～8份、改性海泡石2～4份、滑石粉3～5份、抗氧化剂0.3～1.5份、改性聚磷酸铵2～3份、稳定剂2.5～4.5份、纳米氧化铈0.1～0.5份。
优选的，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂8份、碳化钙物30份、硅烷偶联剂3.5份、相容剂6份、改性海泡石3份、滑石粉4份、抗氧化剂1.2份、改性聚磷酸铵2.5份、稳定剂3.5份、纳米氧化铈0.4份。
优选的，所述改性聚磷酸铵为蒙脱土改性聚磷酸铵。
优选的，所述改性海泡石是利用自身吸附性将阻燃元素钼和铜引入其表面。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂264或抗氧剂1076。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在110～120℃的温度下搅拌8～15min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌5～10min后，加入剩余原料，搅拌机升温至140～150℃，继续搅拌10～15min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管；
S3、对S2中的电力管冷却后进行质量检测，合格后入库保存。
优选的，步骤S2中，挤出机的机筒温度为150～190℃，机头挤出温度为190～210℃。
优选的，步骤S3中，冷却的具体操作为：将挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温。
本发明的有益效果为：
1、本发明中的MPP电力管中通过改性海泡石、纳米氧化铈和CPE树脂混合后，能够明显的增加电力管材料的拉伸强度和硬度，改性海泡石上还吸附有阻燃元素，并配合其他原料，大幅度的提高MPP电力管的阻燃性能，改性海泡石可以改善材料的抗污性能，滑石粉促进了原料在聚丙烯树脂中的分散性和相容性，也进一步的提高了材料的耐腐蚀性、耐老化性和韧性，延长了MPP电力管的使用寿命。
2、本发明的MPP电力管在聚丙烯树脂中掺和CPE树脂，CPE树脂具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品、耐老化性能、耐油性、阻燃性及着色性能，其添加还可提高材料的韧性，且与其它材料良好的相容性，加工性好。
3、本发明的MPP电力管，其制备方法简单易操作，适合大批量生产，且制备的MPP电力管质量均匀，加工质量高。
综上所述，本发明中的MPP电力管相对于现有的MPP电力管明显具有更好的阻燃性、抗污性、耐老化性和韧性，延长了耐腐蚀MPP电力管的使用寿命，且制备方法简单易操作，适合大批量生产，且制备的MPP电力管质量均匀，加工质量高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中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。
实施例一
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂6份、碳化钙物20份、硅烷偶联剂2份、相容剂6份、改性海泡石2份、滑石粉2.5份、抗氧化剂0.5份、蒙脱土改性聚磷酸铵改性聚磷酸铵2.2份、稳定剂2.5份、纳米氧化铈0.2份，抗氧化剂为抗氧剂264。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在110℃的温度下搅拌8min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌5min后，加入剩余原料，搅拌机升温至140℃，继续搅拌10min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管，挤出机工作时的机筒温度为150℃，机头挤出温度为190℃；
S3、对S2中挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温，合格后入库保存。
实施例二
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂7份、碳化钙物25份、硅烷偶联剂3份、相容剂5份、改性海泡石3份、滑石粉4份、抗氧化剂1.0份、蒙脱土改性聚磷酸铵改性聚磷酸铵2.6份、稳定剂3.4份、纳米氧化铈0.2份，抗氧化剂为抗氧剂1076。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在115℃的温度下搅拌10min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌6min后，加入剩余原料，搅拌机升温至142℃，继续搅拌12min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管，挤出机工作时的机筒温度为170℃，机头挤出温度为200℃；
S3、对S2中挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温，合格后入库保存。
实施例三
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：：聚丙烯树脂100份、CPE树脂8份、碳化钙物30份、硅烷偶联剂3.5份、相容剂6份、改性海泡石3份、滑石粉4份、抗氧化剂1.2份、改性聚磷酸铵2.5份、稳定剂3.5份、纳米氧化铈0.4份，抗氧化剂为抗氧剂264。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在115℃的温度下搅拌13min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌8in后，加入剩余原料，搅拌机升温至146℃，继续搅拌10min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管，挤出机工作时的机筒温度为180℃，机头挤出温度为200℃；
S3、对S2中挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温，合格后入库保存。
实施例四
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂9份、碳化钙物40份、硅烷偶联剂4.5份、相容剂7份、改性海泡石3.8份、滑石粉4.5份、抗氧化剂1.3份、改性聚磷酸铵2.8份、稳定剂3.5份、纳米氧化铈0.4份，抗氧化剂为抗氧剂1076。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在110℃的温度下搅拌14min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌10min后，加入剩余原料，搅拌机升温至148℃，继续搅拌15min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管，挤出机工作时的机筒温度为190℃，机头挤出温度为200℃；
S3、对S2中挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温，合格后入库保存。
实施例五
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂10份、碳化钙物45份、硅烷偶联剂5份、相容剂8份、改性海泡石4份、滑石粉5份、抗氧化剂1.5份、蒙脱土改性聚磷酸铵改性聚磷酸铵3份、稳定剂4.5份、纳米氧化铈0.5份，抗氧化剂为抗氧剂1076。
一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在120℃的温度下搅拌15min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌10min后，加入剩余原料，搅拌机升温至150℃，继续搅拌15min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管，挤出机工作时的机筒温度为190℃，机头挤出温度为210℃；
S3、对S2中挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温，合格后入库保存。
对照组
购买市场上的现有MPP电力管。
将上述四组实施例和对照组中的电力管做紫外线老化试验，观察28天后电力管的老化情况，并记录实验结束后MPP电力管的老化表现，结果见下表；将上述四组实施例和对照组中的电力管按照UL94进行垂直燃烧实验，并按照GB/1633的标准进行维卡软化温度进行实验，并记录实验结果，结果见下表。
Figure 292248DEST_PATH_IMAGE002
通过上述表格可以看出，本发明的五组实施例中的MPP电力管在28天的紫外线照射下，没有明显的老化现象，而对照组的电力管出现了明显的老化现象，故而本发明中的电力管其抗老化性能明显优于现有的电力管；通过垂直燃烧和维卡软化温度的实验结果可以看出，实施例一至五的MPP电力管其抗老化性明显更优，且阻燃性和耐热性能更优。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂5～10份、碳化钙物15～45份、硅烷偶联剂1～5份、相容剂4～8份、改性海泡石2～4份、滑石粉3～5份、抗氧化剂0.3～1.5份、改性聚磷酸铵2～3份、稳定剂2.5～4.5份、纳米氧化铈0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂100份、CPE树脂8份、碳化钙物30份、硅烷偶联剂3.5份、相容剂6份、改性海泡石3份、滑石粉4份、抗氧化剂1.2份、改性聚磷酸铵2.5份、稳定剂3.5份、纳米氧化铈0.4份。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，其特征在于，所述改性聚磷酸铵为蒙脱土改性聚磷酸铵。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，其特征在于，所述改性海泡石是利用自身吸附性将阻燃元素钼和铜引入其表面。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂264或抗氧剂1076。
6.一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量比例称取各种原料，将聚丙烯树脂和CPE树脂先粉碎后在110～120℃的温度下搅拌8～15min，然后加入改性海泡石、改性聚磷酸铵和纳米氧化铈，搅拌5～10min后，加入剩余原料，搅拌机升温至140～150℃，继续搅拌10～15min，得到混合原料；
S2、将S1中混合原料通过螺杆挤出机挤出，得到MPP电力管；
S3、对S2中的电力管冷却后进行质量检测，合格后入库保存。
7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，其特征在于，步骤S2中，挤出机的机筒温度为150～190℃，机头挤出温度为190～210℃。
8.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀防老化高阻燃型MPP电力管的制备方法，其特征在于，步骤S3中，冷却的具体操作为：将挤出的MPP电力管塑化剪切后放置在冷却板上，直至其冷却至室温。
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