CN111363286A - 一种改性mpp电缆保护管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆保护管技术领域，具体地说，涉及一种改性MPP电缆保护管，包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂120‑130份、石墨烯A 7‑8份、炭黑9‑11份、偶联剂6‑8份、增韧剂11‑13份、增容剂3‑5份、润滑剂4‑6份、抗氧化剂0.5‑2份、纳米碳酸钙0.5‑1.5份、二氧化钛0.5‑1份以及阻燃料20‑30份。本发明制备的改性MPP电缆保护管的熔体流动速率、拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度均相对降低；说明本发明在原料加入特制改性丙烯酸树脂能优化制得MPP材料各项机械性能，进而使利用其制得的电缆保护管具有耐腐蚀性强、电气绝缘性好、机械强度高、摩擦系数小耐热、耐寒、使用寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及电缆保护管技术领域，具体为一种改性MPP电缆保护管。
背景技术
目前市场上常见的电缆保护管有MPP管和CPVC管两种。其中MPP管分为开挖型和非开挖型，MPP非开挖管又称作MPP顶管或托拉管。MPP管是采用改性聚丙烯为主要原材料制备得到的塑料管材，MPP管是目前市场上主要应用的最常规电力管材之一，但随着其应用领域和环境的逐渐扩大，其不足之处也越来越凸显，如强度、阻燃性、电绝缘性、抗酸碱腐蚀、抗氧化，滑动性、热稳定性等综合性能方面还不能完全适应高要求的环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性MPP电缆保护管，以解决上述背景技术中提出的现如今的MPP管不能完全适应高要求的环境的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性MPP电缆保护管，包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂120-130份、石墨烯A 7-8份、炭黑9-11份、偶联剂6-8份、增韧剂11-13份、增容剂3-5份、润滑剂4-6份、抗氧化剂0.5-2份、纳米碳酸钙0.5-1.5份、二氧化钛0.5-1份以及阻燃料20-30份。
作为优选，所述石墨烯A为单层氧化石墨烯，含氧量为20-40wt％。
作为优选，所述阻燃料为阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的组合物，且阻燃料中阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的重量比为1：1。
作为优选，所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH或PP-g-ST，所述增韧剂为POE、TPE和EPDM中的至少一种。
作为优选，所述润滑剂为硅油与石蜡重量组份比例为1:2的混合物，所述抗氧化剂为四季戊四醇酯、亚磷酸、硫酸和酚类中的至少一种。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂按照重量比为1-1.5：1组成的混合物。
作为优选，每份所述改性丙烯酸树脂包括以下重量组份的原料：单体40-60份、丙烯酰胺5-15份、石墨烯B 0.01-5份、CPE树脂50-120份、丙烯酸30-60份、去离子水10-15份、叔丁基过氧化氢0.01-1.0份。
作为优选，所述单体包括交联单体和软单体，所述交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯基酸胺中的至少一种；所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯中至少一种。
作为优选，所述石墨烯B为少层氧化石墨烯，且粒径为50-80nm。
作为优选，改性MPP电缆保护管制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在260-300℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本改性MPP电缆保护管制备的改性MPP电缆保护管的熔体流动速率、拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度均相对降低；说明本发明在原料加入特制改性丙烯酸树脂能优化制得MPP材料各项机械性能，进而使利用其制得的电缆保护管具有耐腐蚀性强、电气绝缘性好、机械强度高、摩擦系数小耐热、耐寒、使用寿命长等特点，其制造材料中还添加了CPE树脂，使得产品具有优良的耐热、耐老化、耐寒、耐化学腐蚀和电绝缘性等。
具体实施方式
本发明提供以下技术方案：
一种改性MPP电缆保护管，按重量百分比包括如下组分：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂120-130份、石墨烯A 7-8份、炭黑9-11份、偶联剂6-8份、增韧剂11-13份、增容剂3-5份、润滑剂4-6份、抗氧化剂0.5-2份、纳米碳酸钙0.5-1.5份、二氧化钛0.5-1份以及阻燃料20-30份。
进一步的，石墨烯A为单层氧化石墨烯，含氧量为20-40wt％。
具体的，阻燃料为阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的组合物，且阻燃料中阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的重量比为1：1。
值得说明的是，增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH或PP-g-ST，增韧剂为POE、TPE和EPDM中的至少一种，润滑剂为硅油与石蜡重量组份比例为1:2的混合物，抗氧化剂为四季戊四醇酯、亚磷酸、硫酸和酚类中的至少一种，所用增韧剂为POE分子结构中没有不饱和键，具有优良的耐老化性能、较好的流动性，与改性丙烯酸树脂相容性好，良好的流动性可改纳米碳酸钙的分散效果，同时提高制品之韧性，耐寒性及耐冲击性；所采用的抗氧化剂可以使制得的MPP材料具有良好的抗氧化、抗老化和抗腐蚀作用，由其制得的电缆保护管避免的传统电缆保护管由于暴露在各种环境中极易被氧化或老化的弊端。
偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂按照重量比为1-1.5：1组成的混合物，硅烷偶联剂可以大大提高MPP材料复合时的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著，另外可预先对石墨烯A进行表面处理，也可直接加入改性丙烯酸树脂中，能改善改性丙烯酸树脂的分散性及粘合力，改善各原料与改性丙烯酸树脂之间的相容性，改善工艺性能和提高MPP材料的机械、电学和耐气候等性能；钛酸酯偶联剂钛的分子可以划分为六个功能区，其中第四功能区由于存在大量长链的碳原子数提高了和PP树脂体系的相溶性，引起无机物界面上表面能的变化，具有柔韧性及应力转移的功能，产生自润滑作用，导致粘度大幅度下降，改善MPP材料加工工艺，增加制得的MPP材料的延伸率和撕裂强度，提高冲击性能。
本发明的改性MPP电缆保护管的原料中还加入了一定比例的添加剂，使得产品的物理机械性能、弹性等各方面的性能相较现有技术都有所提升；
下面将结合本发明实施例，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。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。
实施例1
一种改性MPP电缆保护管，按重量百分比包括如下组分：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂120份、石墨烯A8份、炭黑10份、偶联剂6份、增韧剂11份、增容剂3份、润滑剂6份、抗氧化剂1.5份、纳米碳酸钙1份、二氧化钛0.6份以及阻燃料21份。
本实施例的改性MPP电缆保护管，其制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在280℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
实施例2
一种改性MPP电缆保护管按重量百分比包括如下组分：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂130份、石墨烯A 7份、炭黑9份、偶联剂7.5份、增韧剂12.5份、增容剂4.5份、润滑剂5.5份、抗氧化剂2份、纳米碳酸钙1.5份、二氧化钛0.8份以及阻燃料25份。
本实施例的改性MPP电缆保护管，其制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在270℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
实施例3
一种改性MPP电缆保护管，按重量百分比包括如下组分：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂125份、石墨烯A8份、炭黑10份、偶联剂7份、增韧剂12份、增容剂4份、润滑剂5份、抗氧化剂1.5份、纳米碳酸钙1份、二氧化钛1份以及阻燃料20份。
本实施例的改性MPP电缆保护管，其制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在280℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
对比例
一种改性MPP电缆保护管，按重量百分比包括如下组分：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂100份、石墨烯A10份、炭黑9份、偶联剂3份、增韧剂6份、增容剂6份、润滑剂6份、抗氧化剂0.2份、纳米碳酸钙0.5份、二氧化钛1份以及阻燃料10份。
本实施例的改性MPP电缆保护管，其制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在280℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
将上述3组实施例制备的改性MPP电缆保护管各项机械性能进行检测，结果如下表所示：
从上表可以看出，本发明制备的改性MPP电缆保护管的熔体流动速率、拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度均相对降低；说明本发明在原料加入特制改性丙烯酸树脂能优化制得MPP材料各项机械性能，进而使利用其制得的电缆保护管具有耐腐蚀性强、电气绝缘性好、机械强度高、摩擦系数小耐热、耐寒、使用寿命长等特点。
除此之外，本发明中每份改性丙烯酸树脂包括以下重量组份的原料：单体40-60份、丙烯酰胺5-15份、石墨烯B 0.01-5份、CPE树脂50-120份、丙烯酸30-60份、去离子水10-15份、叔丁基过氧化氢0.01-1.0份。
具体的，单体包括交联单体和软单体，交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯基酸胺中的至少一种；软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯中至少一种。
值得说明的是，石墨烯B为少层氧化石墨烯，且粒径为50-80nm。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
Claims (10)
1.一种改性MPP电缆保护管，其特征在于：包括以下重量组份的原料：改性丙烯酸树脂120-130份、石墨烯A 7-8份、炭黑9-11份、偶联剂6-8份、增韧剂11-13份、增容剂3-5份、润滑剂4-6份、抗氧化剂0.5-2份、纳米碳酸钙0.5-1.5份、二氧化钛0.5-1份以及阻燃料20-30份。
2.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述石墨烯A为单层氧化石墨烯，含氧量为20-40wt％。
3.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述阻燃料为阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的组合物，且阻燃料中阻燃粘胶纤维和膨胀型阻燃剂的重量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH或PP-g-ST，所述增韧剂为POE、TPE和EPDM中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述润滑剂为硅油与石蜡重量组份比例为1:2的混合物，所述抗氧化剂为四季戊四醇酯、亚磷酸、硫酸和酚类中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂按照重量比为1-1.5：1组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：每份所述改性丙烯酸树脂包括以下重量组份的原料：单体40-60份、丙烯酰胺5-15份、石墨烯B 0.01-5份、CPE树脂50-120份、丙烯酸30-60份、去离子水10-15份、叔丁基过氧化氢0.01-1.0份。
8.根据权利要求7所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述单体包括交联单体和软单体，所述交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯基酸胺中的至少一种；所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯中至少一种。
9.根据权利要求7所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：所述石墨烯B为少层氧化石墨烯，且粒径为50-80nm。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的改性MPP电缆保护管，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
S1：按照重量份数将纳米碳酸钙加入混合搅拌器中，升温进行第一次搅拌，之后再加入偶联剂进行第二次搅拌，冷却静置，得到混合物；
S2：接着按照重量份数依次将改性丙烯酸树脂、石墨烯A、炭黑、增韧剂、增容剂、润滑剂、抗氧化剂、二氧化钛以及阻燃料加入步骤S1的混合物中，继续搅拌，出料；
S3：将步骤S2中得到的混合料注入锥形双螺杆挤出机中，在260-300℃下塑化和切粒即得到改性MPP电缆保护管。
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|---|---|---|---|---|
| CN118358219A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-07-19 | 江苏冠之星管道系统有限公司 | 一种高强度钢骨架塑料双层复合管及其制备方法 |
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2020
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