CN116063788A - 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 - Google Patents
聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116063788A CN116063788A CN202111284319.8A CN202111284319A CN116063788A CN 116063788 A CN116063788 A CN 116063788A CN 202111284319 A CN202111284319 A CN 202111284319A CN 116063788 A CN116063788 A CN 116063788A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polypropylene
- weight
- antioxidant
- base resin
- parts
- 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.)
- Pending
Links
- -1 Polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 209
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 183
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 183
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229920005674 ethylene-propylene random copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004595 color masterbatch Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 23
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 14
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 claims description 10
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 5
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XYXJKPCGSGVSBO-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris[(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylphenyl)methyl]-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C)=C1CN1C(=O)N(CC=2C(=C(O)C(=CC=2C)C(C)(C)C)C)C(=O)N(CC=2C(=C(O)C(=CC=2C)C(C)(C)C)C)C1=O XYXJKPCGSGVSBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VSAWBBYYMBQKIK-UHFFFAOYSA-N 4-[[3,5-bis[(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-2,4,6-trimethylphenyl]methyl]-2,6-ditert-butylphenol Chemical compound CC1=C(CC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)C(C)=C(CC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)C(C)=C1CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 VSAWBBYYMBQKIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UWDMKTDPDJCJOP-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-ium-4-carboxylate Chemical compound CC1(C)CC(O)(C(O)=O)CC(C)(C)N1 UWDMKTDPDJCJOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003508 Dilauryl thiodipropionate Substances 0.000 claims description 3
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000019304 dilauryl thiodipropionate Nutrition 0.000 claims description 3
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229940116351 sebacate Drugs 0.000 claims description 3
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L sebacate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 claims description 3
- AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 3,9-bis(2,4-ditert-butylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP1OCC2(COP(OC=3C(=CC(=CC=3)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC2)CO1 AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-M 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC([O-])=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000003386 piperidinyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 3
- YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N (1r)-1-[(4r,4ar,8as)-2,6-bis(3,4-dimethylphenyl)-4,4a,8,8a-tetrahydro-[1,3]dioxino[5,4-d][1,3]dioxin-4-yl]ethane-1,2-diol Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC=C1C1O[C@H]2[C@@H]([C@H](O)CO)OC(C=3C=C(C)C(C)=CC=3)O[C@H]2CO1 YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]ethylsulfanyl]ethyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCCSCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010051246 Photodermatosis Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- CSJKPFQJIDMSGF-UHFFFAOYSA-K aluminum;tribenzoate Chemical compound [Al+3].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 CSJKPFQJIDMSGF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- OJQWHRDCUYKLHE-UHFFFAOYSA-L calcium;cyclohexane-1,1-dicarboxylate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C1(C([O-])=O)CCCCC1 OJQWHRDCUYKLHE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- ZUDYLZOBWIAUPC-UHFFFAOYSA-L disodium;pentanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCCC([O-])=O ZUDYLZOBWIAUPC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- JKBYAWVSVVSRIX-UHFFFAOYSA-N octadecyl 2-(1-octadecoxy-1-oxopropan-2-yl)sulfanylpropanoate Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)SC(C)C(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC JKBYAWVSVVSRIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008845 photoaging Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010235 potassium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 229940103091 potassium benzoate Drugs 0.000 description 1
- 239000004300 potassium benzoate Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229960003885 sodium benzoate Drugs 0.000 description 1
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 description 1
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DXIHILNWDOYYCH-UHDJGPCESA-M sodium;(e)-3-phenylprop-2-enoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 DXIHILNWDOYYCH-UHDJGPCESA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/18—Applications used for pipes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及聚丙烯材料领域，具体涉及一种聚丙烯组合物、聚丙烯材料以及电力电缆保护管道。该聚丙烯组合物含有聚丙烯基础树脂、抗氧剂、α晶型成核剂、可选的光稳定剂和色母粒；所述聚丙烯基础树脂含有均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯。本发明提供的聚丙烯组合物或聚丙烯材料制成的电力电缆保护管道具有高抗拉伸性能性能、高弯曲强度、高抗外压性能、高韧性及高耐热性能等特点。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料领域，具体涉及一种聚丙烯组合物、由该组合物制得的聚丙烯材料以及所述聚丙烯组合物或所述聚丙烯材料制成的电力电缆保护管道。
背景技术
在电力电缆保护管道应用方面，由聚丙烯生产的管道因其重量轻、加工性好、连接方便可靠、使用寿命及综合成本优势而优于金属、陶瓷及水泥等传统管道，此类管道能长时间保障市政电力电缆的高功能安全性。
随着社会对环境要求的进一步提高，电力电缆越来越多采用非开挖埋地铺设，既有利于美化环境，也降低了生产成本。非开挖管道敷设工艺是一种无须大量挖泥、挖土及破坏路面，在道路、铁路、建筑物、河床等地段的电力电缆敷设工程领域具有良好的应用前景。
非开挖用电力电缆保护管道对管道的拉伸强度、抗冲击强度及环刚度等性能均有较高的要求，即要求管道具有优异的刚韧平衡性等。由于结构性能特点所限，聚丙烯树脂的刚性和韧性平衡一直是难以克服的矛盾，因此现有技术产品很难制造同时拥有优秀的抗拉伸性能、抗外压性能、良好低温韧性及耐热性能等特性的电力电缆保护管道。
CN102964689A公开了一种改性聚丙烯波纹管及其制造方法。该波纹管由改性聚丙烯材料制成，改性聚丙烯材料由聚丙烯基料、聚四氟乙烯、硬脂酸钙、抗氧剂、颜料等。本发明的改性聚丙烯波纹管具有优良的阻燃性能、优良的电气绝缘性、抗冲击性能好、热变形温度比较高、低温抗冲击性能较佳、质轻，表面光滑，穿电缆时摩擦阻力小，且可热熔焊对接，因此适合于在地下敷设管道及电缆，广泛应用于电信、电力等工程。但该专利未明确制备的改性聚丙烯波纹管道的相关性能是否可以达到电力行业标准DL/T802.7-2010的要求。
CN107189318A公开了一种电力电缆护套管道专用料及其制备方法，该专用料组成体系包括聚丙烯基体树脂、增强母粒、相容剂、成核剂、抗氧剂、抗冲击组份等，据介绍，该组成体系可满足电力电缆管道耐高温、耐低温、高强度、高韧性等技术指标，满足非开挖施工和10kV高压电线长期使用的特殊要求。但采用该组合制备的管道其拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、维卡软化温度等性能指标还有待提高。
CN105440455B公开了一种聚丙烯材料，该材料由含有聚丙烯树脂、有机类增刚成核剂、无机类成核剂和抗氧剂的聚丙烯组合物制备得到，使用该材料制得的排水管道具有较高的拉伸弹性模量、高缺口冲击强度、高环刚度和对冲击荷载的高抵抗力以及耐热性好。但是，无机类成核剂的添加会影响管材的断裂伸长率，该材料制备的管道的断裂伸长率不能达到非开挖用改性聚丙烯塑料电力电缆导管行业标准DL/T802.7-2010的要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的聚丙烯管道无法同时满足电力电缆保护管道对抗拉伸性能、刚韧平衡性及耐热性等性能的要求，提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物组成简单，由该组合物制成的聚丙烯材料具有很高的刚性、出色的韧性、优异的耐热性及加工性能。由该聚丙烯组合物或聚丙烯材料生产的电力电缆保护管道，其机械强度具有明显改善，优于行业标准DL/T802.7-2010的有关要求，在市政电力电缆工程领域具有良好的应用前景。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物含有聚丙烯基础树脂、抗氧剂、α晶型成核剂、可选的光稳定剂和色母粒；
所述聚丙烯基础树脂含有特定要求的均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯。
本发明第二方面提供一种聚丙烯材料，该聚丙烯材料由上述聚丙烯组合物共混挤出造粒制得。
本发明第三方面提供一种制备聚丙烯材料的方法，该方法包括将上述的聚丙烯组合物共混挤出造粒。
本发明第四方面提供一种由上述聚丙烯组合物或聚丙烯材料制成的电力电缆保护管道。
通过上述技术方案，本发明的聚丙烯组合物使用均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯作为聚丙烯基础树脂，加入高效的α晶型成核剂、抗氧剂、光稳定剂及色母粒，制成的聚丙烯材料的物理性能进一步提升，具有较高的拉伸强度、很高的刚性、出色的韧性、优异的耐热性及加工性能。使用该聚丙烯组合物或聚丙烯材料生产的电力电缆保护管道，其具有高抗拉伸性能、高弯曲强度、高抗外压性能、高韧性及高耐热性能等特点，即其机械强度相对于现有技术的塑料管材来说有明显的改善，优于行业标准DL/T802.7-2010的有关要求，尤其是管道的抗外压性能和断裂伸长率。采用该聚丙烯组合物或聚丙烯材料制备的电缆保护管道的拉伸强度≥31.0MPa，断裂伸长率≥480％，弯曲强度≥35.7MPa，其它性能也均优于行业标准DL/T802.7-2010的有关要求，对保证管道的长期性能和使用寿命更加有利，作为电力电缆保护管道具有非常良好的应用前景。因此，本发明提供的聚丙烯组合物、聚丙烯材料和聚丙烯管道可以应用于电力电缆保护管道系统，在市政电力电缆工程领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物含有聚丙烯基础树脂、抗氧剂、α晶型成核剂、可选的光稳定剂和色母粒；
所述聚丙烯基础树脂含有均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯。
发明人研究发现，本发明确定的α晶型成核剂在特定的添加量时对含有上述均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯的聚丙烯材料的拉伸强度、弯曲应力、弯曲模量、简支梁缺口冲击强度及维卡软化温度等有显著改进效果，同时确保所述材料保持较高的断裂拉伸应变。
本发明的一些实施方式中，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述α晶型成核剂的用量为0.01-0.1重量份。所述α晶型成核剂的用量高于0.1重量份时，制得的聚丙烯材料的断裂拉伸应变会显著降低。所述α晶型成核剂的用量低于0.01重量份时，对制得的聚丙烯材料的拉伸强度、简支梁缺口冲击强度等性能改善没有显著效果。优选的情况下，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述α晶型成核剂的用量为0.015-0.06重量份，最优选为0.02-0.04重量份。本发明的一些实施方式中，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述抗氧剂的用量为0.1-1.5重量份，优选为0.2-1重量份，最优选为0.3-0.5重量份。
在本发明的一些实施方式中，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述色母粒的用量为0-5重量份，优选为1-4重量份，最优选为1.5-3重量份。
本发明的一些实施方式中，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述光稳定剂的用量为0-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，最优选为0.2-0.6重量份。发明人研究发现，添加光稳定剂可以更好保护管道在运输，施工过程中不因光照而发生老化降解。
本发明的一些实施方式中，基于所述聚丙烯基础树脂的总量，均聚聚丙烯的用量为80-98重量％，优选为85-95重量％；所述乙丙无规共聚聚丙烯的用量为2-20重量％，优选为5-15重量％。
本发明中，所述聚丙烯基础树脂中，所述均聚聚丙烯具有适中的熔体质量流动速率，可兼具良好的力学性能和加工流动性能，乙丙无规共聚聚丙烯的共聚单体的含量适中，对改善组合物的刚韧平衡性能非常有利。因此，本发明的一些实施方式中，在230℃和2.16kg载荷条件下，所述均聚聚丙烯的熔体质量流动速率为0.1-3g/10min，优选为0.2-2g/10min，更优选为0.3-1g/10min；所述乙丙无规共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为0.2-3g/10min，优选为0.2-0.6g/10min。
本发明中，所述熔体质量流动速率(即MFR)按照GB/T3682.1-2018测试，测试的条件包括：温度230℃，载荷2.16kg。
本发明中，以所述乙丙无规共聚聚丙烯的总摩尔数为基准，所述乙丙无规共聚聚丙烯中，乙烯结构单元的含量为30-70mol％，优选为40-60mol％。发明人研究发现，乙丙无规共聚聚丙烯的乙烯结构单元的含量高于70mol％时，所述聚丙烯组合物制得的聚丙烯材料的刚性下降明显，制得的聚丙烯管道的抗外压性能无法满足要求；含量低于30mol％时，所述聚丙烯组合物制得的聚丙烯材料的韧性不足，制得的聚丙烯管道的抗拉伸性能无法满足要求。
本发明中，所述乙丙无规共聚聚丙烯的乙烯结构单元的含量由核磁法测定。
本发明的实施方式中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫酯类抗氧剂中的至少一种。优选的情况下，为了进一步提高由上述聚丙烯组合物制得的聚丙烯材料的抗热老化性能和聚丙烯管道的长期使用寿命，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯抗氧剂和/或硫酯类抗氧剂。本发明的一些实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂：(亚磷酸酯抗氧剂和/或硫酯类抗氧剂)的重量比＝1：(0.1-8)，优选为1：(0.2-5)，最优选为1：(0.3-3)。
本发明的一些实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂选自熔点为100-260℃的受阻酚类抗氧剂。优选的情况下，所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、2,2'-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的至少一种。
本发明的一些实施方式中，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自熔点大于160℃的亚磷酸酯类抗氧剂。优选的情况下，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和/或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明的一些实施方式中，所述硫酯类抗氧剂为硫代二丙酸双(十八)酯和/或硫代二丙酸二月桂酯。
本发明的一些实施方式中，所述α晶型成核剂可以为本领域技术人员熟知的各种α晶型成核剂。优选的情况下，为了进一步提高制得的聚丙烯材料以及制得的聚丙烯管道的性能，所述α晶型成核剂为芳基磷酸盐类成核剂、山梨醇类成核剂、羧酸金属盐类成核剂中的至少一种。所述芳基磷酸盐类成核剂的实例可以包括但不限于：亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯羟基铝盐(可商购，NA-21)；所述山梨醇类成核剂的具体实例包括但不限于：二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇(可商购，简称3988)；所述羧酸金属盐类成核剂的具体实例可以包括但不限于：琥珀酸钠、苯甲酸铝、苯甲酸钠、苯甲酸钾、肉桂酸钠、戊二酸钠、环己烷庚二酸钙和丁基苯甲酸铝中的一种或多种。
本发明中，所述成核剂可以直接加入到聚丙烯基础树脂中，也可先制成浓缩母粒，然后再加入到聚丙烯基体中。
本发明的一些实施方式中，为进一步提高制得的聚丙烯材料及制得的聚丙烯管道的物理性能，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。高分子量的光稳定剂具有较好的稳定性，且与上述的抗氧剂体系有较好的协同效应，可以进一步提升聚丙烯组合物制得的聚丙烯材料及其管道的抗热老化、光老化性能和长期使用性能。因此，本发明一些优选的实施方式中，所述受阻胺类光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]中的至少一种。
本发明中，所述色母粒可以为本领域技术人员所熟知的色母粒，例如可以为基料为聚丙烯的黄色或橙色的色母粒。上述色母粒可以通过商购得到。
本发明第二方面提供一种聚丙烯材料，该聚丙烯材料由上述聚丙烯组合物共混挤出造粒制得。
本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯材料的拉伸强度≥30.7MPa，断裂拉伸应变≥480％，弯曲应力≥35.8MPa，弯曲模量≥1590MPa，简支梁缺口冲击强度≥30kJ/m2，维卡软化温度≥156℃。
本发明中，所述聚丙烯材料的拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；所述聚丙烯材料的断裂拉伸应变按照GB/T1040.2-2006测试；所述弯曲应力按照GB/T9341-2008测试；所述弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；所述简支梁缺口冲击强度按照GB/T1043.1-2008测试；所述维卡软化温度按照GB/T1633-2000测试，其中，试验方法为A50法。
本发明第三方面提供一种制备聚丙烯材料的方法，该方法包括将上述的聚丙烯组合物共混挤出造粒。
本发明中，上述方法可以为一步法也可以为两步法。所述一步法为直接将聚丙烯基础树脂、α晶型成核剂、抗氧剂、光稳定剂和色母粒在高速混合机中混合均匀，然后在160-250℃的条件下挤出造粒。所述两步法为：(1)将α晶型成核剂、抗氧剂和光稳定剂挤出造粒，制得助剂母粒；(2)将助剂母粒、聚丙烯基础树脂和色母粒熔融共混造粒；其中，所述挤出造粒的条件包括：温度为60-160℃，所述熔融共混造粒的条件包括：温度为160-250℃。
根据本发明所述的方法，其中，聚丙烯基础树脂、α晶型成核剂、抗氧剂、光稳定剂和色母粒的用量和种类等如上所述，在此不再赘述。
本发明的一些实施方式中，为使各组分混合更加均匀，所述方法为两步法。相较于一步法制备聚丙烯材料，采用两步法制备方法制备聚丙烯材料，能够显著提高α晶型成核剂、抗氧剂、光稳定剂在聚丙烯基础树脂中的分散性，从而能够进一步提高由该材料制得的管道的机械性能和长期使用性能。
本发明中，造粒所用的设备为螺杆挤出造粒机。
本发明第四方面提供一种由上述聚丙烯组合物或聚丙烯材料制成的电力电缆保护管道。
本发明中，所述电力电缆保护管道的密度≥0.9g/cm3，维卡软化温度≥156℃，拉伸强度≥31MPa，断裂伸长率≥480％，弯曲强度≥35.7MPa。
本发明中，所述管道的密度按照GB/T1033.1-2008测试；所述管道的维卡软化温度按照GB/T1633-2000测试，其中，试验方法为A50法；所述管道的拉伸强度按照GB/T8804.3-2003测试；所述管道的断裂伸长率按照GB/T8804.3-2003测试；所述弯曲强度按照GB/T9341-2008测试。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，除非特别说明，份表示重量份。
均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯的熔体质量流动速率(即MFR)按照GB/T3682.1-2018测试，测试的条件包括：温度230℃，载荷2.16kg。
乙丙无规共聚聚丙烯的乙烯结构单元的含量由核磁法测定。
聚丙烯材料的性能测试涉及的方法如下：
1、MFR：按照GB/T3682.1-2018测试，测试的条件包括：230℃，2.16kg；
2、拉伸强度：按照GB/T1040.2-2006测试；
3、断裂拉伸应变：按照GB/T1040.2-2006测试；
4、弯曲应力：按照GB/T9341-2008测试；
5、弯曲模量：按照GB/T9341-2008测试；
6、简支梁缺口冲击强度：按照GB/T1043.1-2008测试；
7、维卡软化温度：按照GB/T1633-2000测试，其中，试验方法为A50法。
聚丙烯管道的性能测试涉及的方法如下：
1、密度：按照GB/T1033.1-2008测试；
2、环刚度：按照GB/T9647-2015测试，管材规格为dn225×en20mm；
3、压扁试验：按照GB/T9647-2015测试；
4、落锤冲击测试：按照GB/T14152-2001测试；
5、维卡软化温度：按照GB/T1633-2000测试，其中，试验方法为A50法；
6、拉伸强度：按照GB/T8804.3-2003测试；
7、断裂伸长率：按照GB/T8804.3-2003测试；
8、弯曲强度：按照GB/T9341-2008测试。
除非特别说明，下述实施例和对比例中的所用试剂均可以商购得到。
下述实施例和对比例中的均聚聚丙烯、乙丙无规共聚聚丙烯均购自燕山石化公司产品，其中：
均聚聚丙烯A1的牌号为PPH-YSSH-1；
均聚聚丙烯A2的牌号为PPH-YSSH-2；
均聚聚丙烯A3的牌号为PPH-YSSH-3；
均聚聚丙烯A4的牌号为PPH-YSSH-4；
均聚聚丙烯A5的牌号为PPH-YSSH-5；
均聚聚丙烯A6的牌号为PPH-YSSH-6；
乙丙无规共聚聚丙烯B1的牌号为PPR-YSSH-1；
乙丙无规共聚聚丙烯B2的牌号为PPR-YSSH-2；
乙丙无规共聚聚丙烯B3的牌号为PPR-YSSH-3；
乙丙无规共聚聚丙烯B4的牌号为PPR-YSSH-4；
乙丙无规共聚聚丙烯B5的牌号为PPR-YSSH-5；
乙丙无规共聚聚丙烯B6的牌号为PPR-YSSH-6；
乙丙无规共聚聚丙烯B7的牌号为PPR-YSSH-7；
乙丙无规共聚聚丙烯B8的牌号为PPR-YSSH-8。
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(受阻酚类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为1010；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(亚磷酸酯类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为168；
双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(光稳定剂)购自BASF公司，牌号为770；
亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯羟基铝盐(芳基磷酸盐成核剂)购自日本旭化成公司，牌号为NA-21；
色母粒购自北京吉和公司，牌号为6428；
二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇(山梨醇类成核剂)购自美利肯公司，牌号为3988；
1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯(受阻酚类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为1330；
聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基](光稳定剂)购自BASF公司，牌号为944；
苯甲酸钠成核剂(羧酸金属盐成核剂)购自广州呈和公司，牌号为NAR6；
2,2'-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](受阻酚类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为1035；
硫代二丙酸双(十八)酯(硫酯类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为DSTP；
丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(光稳定剂)购自BASF公司，牌号为622；
双对叔丁基苯甲酸羟基铝(羧酸金属盐成核剂)购自广州呈和公司，牌号为NAA325；
1,3,5-三(4-叔丁基-3羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮(受阻酚类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为1790；
硫代二丙酸二月桂酯(硫酯类抗氧剂)购自BASF公司，牌号为DLTP。
实施例1
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B1和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P1。
实施例2
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将山梨醇类成核剂3988、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B2和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P2。
实施例3
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将苯甲酸钠成核剂NAR6、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B3和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P3。
实施例4
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A2、乙丙无规共聚聚丙烯B4和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P4。
实施例5
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将双对叔丁基苯甲酸羟基铝NAA325、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A3、乙丙无规共聚聚丙烯B5和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P5。
实施例6
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B6和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P6。
实施例7
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A4、乙丙无规共聚聚丙烯B7和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P7。
实施例8
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B1和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P8。
实施例9
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A1、乙丙无规共聚聚丙烯B1和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P9。
实施例10
按照实施例1的方法制备聚丙烯组合物、聚丙烯材料P10和聚丙烯管道，不同的是，使用均聚聚丙烯A5代替均聚聚丙烯A1，所述均聚聚丙烯的MFR＝0.80g/10min。
对比例1
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A6、乙丙无规共聚聚丙烯B8和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到参比聚丙烯材料DP1。
对比例2
(1)组成
(2)聚丙烯材料的制备
先将芳基磷酸盐成核剂NA-21、抗氧剂、光稳定剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为190-220转/分钟，各区段温度控制在60-160℃，制得助剂母粒；然后再将助剂母粒、均聚聚丙烯A4和色母粒按比例混合均匀，并将得到的混合物送入双螺杆挤出机中，调整螺杆的转速为200-240转/分钟，各区段温度分别控制在180℃、190℃、220℃、230℃、230℃和200℃，各区段的真空度保持在0.02-0.09MPa；混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中，经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化之后，再经模头挤出、切粒，得到聚丙烯材料P1。
测试例1
对实施例1-10以及对比例1-2中制备得到的聚丙烯材料进行性能测试，结果如表1所示。
表1
注1：MFR测试条件为230℃，载荷2.16kg；
注2：简支梁缺口冲击强度为缺口样条的0℃冲击性能，P表示样条部分断裂，C表示样条完全断裂；
注3：维卡软化温度为A50法。
测试例2
将实施例1-10以及对比例1-2中制得的聚丙烯材料制备管道，管材规格为dn225×en20mm。对制备得到的聚丙烯管道进行性能测试，结果如表2所示。
表2
注1：环刚度测试的条件是：管材规格为dn225×en20mm，压缩速率为10±0.5mm/min，测试温度为常温(23℃)；
注2：维卡软化温度为A50法。
通过表1可以看出，使用本发明的聚丙烯组合物制得的聚丙烯材料的物理性能优良，在具有较高的拉伸强度、弯曲应力、弯曲模量、简支梁缺口冲击强度和维卡软化温度的同时还保持了很高的断裂拉伸应变，即具有很高的刚性、出色的韧性、优异的耐热性和加工性能。
通过表2可以看出，使用本发明的聚丙烯材料制得的管道具有较好的抗拉伸性能、抗外压性能、高韧性及高耐热性能，即具有较好的机械强度。同时，使用本发明的聚丙烯材料制得的管道的拉伸强度≥31.0MPa，断裂伸长率≥480％，弯曲强度≥35.7MPa，其它性能也均优于行业标准DL/T802.7-2010的有关要求，对保证管道的长期性能和使用寿命更加有利，作为电力电缆保护管道具有非常良好的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，该聚丙烯组合物含有聚丙烯基础树脂、抗氧剂、α晶型成核剂、可选的光稳定剂和色母粒；
所述聚丙烯基础树脂含有均聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述α晶型成核剂的用量为0.01-0.1重量份，优选为0.015-0.06重量份，最优选为0.02-0.04重量份；
相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述抗氧剂的用量为0.1-1.5重量份，优选为0.2-1重量份，最优选为0.3-0.5重量份；
相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述色母粒的用量为0-5重量份，优选为1-4重量份，最优选为1.5-3重量份；
相对于100重量份的所述聚丙烯基础树脂，所述光稳定剂的用量为0-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，最优选为0.2-0.6重量份；
基于所述聚丙烯基础树脂的总量，均聚聚丙烯的用量为80-98重量％，优选为85-95重量％；
基于所述聚丙烯基础树脂的总量，所述乙丙无规共聚聚丙烯的用量为2-20重量％，优选为5-15重量％。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg载荷条件下的熔体质量流动速率为0.1-3g/10min，优选为0.2-2g/10min，更优选为0.3-1g/10min；
和/或，所述乙丙无规共聚聚丙烯在230℃、2.16kg载荷条件下的熔体质量流动速率为0.2-3g/10min，优选为0.2-0.6g/10min；
和/或，以所述乙丙无规共聚聚丙烯的总摩尔数为基准，所述乙丙无规共聚聚丙烯中，乙烯结构单元的含量为30-70mol％，优选为40-60mol％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫酯类抗氧剂中的至少一种；
优选地，所述受阻酚类抗氧剂：(亚磷酸酯抗氧剂和/或硫酯类抗氧剂)的重量比＝1：(0.1-8)，优选为1：(0.2-5)，最优选为1：(0.3-3)；
优选地，所述受阻酚类抗氧剂选自熔点为100-260℃的受阻酚类抗氧剂，优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、2,2'-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的至少一种；
优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自熔点大于160℃的亚磷酸酯类抗氧剂，优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和/或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；
优选地，所述硫酯类抗氧剂为硫代二丙酸双(十八)酯和/或硫代二丙酸二月桂酯。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述α晶型成核剂为芳基磷酸盐类成核剂、山梨醇类成核剂、羧酸金属盐类成核剂中的至少一种；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，优选为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]中的至少一种。
6.一种聚丙烯材料，该聚丙烯材料由权利要求1-5中任意一项所述的聚丙烯组合物共混挤出造粒制得。
7.根据权利要求6所述的聚丙烯材料，其中，所述聚丙烯材料的拉伸强度≥30.7MPa，断裂拉伸应变≥480％，弯曲应力≥35.8MPa，弯曲模量≥1590MPa，简支梁缺口冲击强度≥30kJ/m2，维卡软化温度≥156℃。
8.一种制备聚丙烯材料的方法，其特征在于，该方法包括将权利要求1-5中任意一项所述的聚丙烯组合物共混挤出造粒。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括：
(1)将α晶型成核剂、抗氧剂和光稳定剂挤出造粒，制得助剂母粒；
(2)将助剂母粒、聚丙烯基础树脂和色母粒熔融共混造粒；
其中，所述挤出造粒的条件包括：温度为60-160℃，所述熔融共混造粒的条件包括：温度为160-250℃。
10.由权利要求1-5中任意一项所述的聚丙烯组合物或权利要求6或7所述的聚丙烯材料制成的电力电缆保护管道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111284319.8A CN116063788A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111284319.8A CN116063788A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116063788A true CN116063788A (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=86175608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111284319.8A Pending CN116063788A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116063788A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117024883A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-10 | 浙江大学 | 一种耐低温冲击的管材专用料及其制得的耐低温冲击聚丙烯管材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103360716A (zh) * | 2012-04-10 | 2013-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 冷水管材用嵌段聚丙烯、其组合物及复配助剂体系 |
| CN104327369A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物和聚丙烯粒料 |
| CN107841035A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-11-01 CN CN202111284319.8A patent/CN116063788A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103360716A (zh) * | 2012-04-10 | 2013-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 冷水管材用嵌段聚丙烯、其组合物及复配助剂体系 |
| CN104327369A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物和聚丙烯粒料 |
| CN107841035A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117024883A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-10 | 浙江大学 | 一种耐低温冲击的管材专用料及其制得的耐低温冲击聚丙烯管材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3053956B1 (en) | Zero-halogen cable insulation material for 125°c irradiation cross-linked epcv photovoltaics, and method for preparation thereof | |
| JP5462584B2 (ja) | ガラス長繊維含有難燃性樹脂組成物及び成形品 | |
| KR101944206B1 (ko) | 케이블 폐기물로부터 재생된 폴리에틸렌 기반 조성물 | |
| CN104004271A (zh) | 一种耐低温聚丙烯专用料 | |
| WO2015043122A1 (zh) | 一种125℃辐照交联epcv光伏用无卤阻燃护套材料及其制备方法 | |
| CN112745626B (zh) | 一种高雾度高透光阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用 | |
| KR101019261B1 (ko) | 재생 폴리에틸렌을 이용한 전선용 파형관 | |
| CN114437457B (zh) | 聚丙烯材料及其制备方法和应用 | |
| CN103509263B (zh) | 一种环保添加型聚乙烯阻燃母粒及其制备方法 | |
| CN116063788A (zh) | 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和电力电缆保护管道 | |
| CN104893108A (zh) | 一种低收缩高抗冲无卤阻燃pp/ps合金复合材料及其制备方法 | |
| CN102634207A (zh) | 一种抗菌的无卤阻燃尼龙合金材料的制备方法 | |
| CN1224639C (zh) | 纳米改性的无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 | |
| CN110204820A (zh) | 聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料及其制备方法、绝缘子护套 | |
| CN112409681B (zh) | 一种聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CA2983406C (en) | Process for manufacturing of a fibre-reinforced polymer composition | |
| CN112391024A (zh) | 一种充电电缆用抗开裂型tpe护套料及其制备与应用 | |
| CN110054889B (zh) | 一种阻燃性生物基pa56复合材料及其制备方法 | |
| CN108250581B (zh) | 一种低脆化温度、难燃聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN116120666A (zh) | 一种高阻燃的改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN114773871B (zh) | 一种高稳定性、高阻燃性复合弹性体材料及其制备方法 | |
| CN115584097A (zh) | 一种cpvc电力电缆导管及其制备方法 | |
| CN116063797A (zh) | 聚丙烯组合物、聚丙烯材料和聚丙烯压力管材 | |
| CN111454510A (zh) | 一种高回弹性epo高分子材料制备及其应用 | |
| CN107011654B (zh) | 一种无卤阻燃增强pa6/pbt合金及其制备方法 |
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 |