CN102276913B

CN102276913B - 一种mpp顶管用聚丙烯材料

Info

Publication number: CN102276913B
Application number: CN 201110197719
Authority: CN
Inventors: 周春怀
Original assignee: LUOYANG CITY HEZHIYANG MACROMOLECULE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: LUOYANG CITY HEZHIYANG MACROMOLECULE MATERIAL CO., LTD.
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102276913A

Abstract

本发明的MPP顶管用聚丙烯材料，涉及高分子塑料技术领域，由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯粉料25-50wt%，管材级共聚聚丙烯粒料25-50wt%，交联物3-10wt%，无机增强剂5-40wt%，抗氧剂和成核剂0.1-4wt%，复合颜料0.1-3wt%，高分子材料所用的内外润滑剂1-5wt%；本发明的材料具有很高韧性、较高拉伸强度、很好弯曲强度和焊接强度及较长使用寿命。

Description

一种MPP顶管用聚丙烯材料

技术领域

本发明涉及高分子塑料技术领域，具体涉及一种MPP顶管用聚丙烯材料。

背景技术

近年来，随着聚丙烯生产工艺的提高、聚合工艺的改进，使用在各方面的专用聚丙烯新材料不断出现；聚丙烯制品已经在包装、运输、家电、汽车、办公、建材等领域得到广泛应用。

聚丙烯产品分为均聚型和共聚型，共聚型又分为嵌段共聚和无规共聚。均聚聚丙烯低温冲击时，韧性差、成型收缩率大、制件易翘曲变形；共聚聚丙烯改善了低温冲击性，具有较好的柔韧性，但其拉伸强度、弯曲强度不如均聚聚丙烯高。

MPP顶管是最近出现的一种新型管道，主要用作电缆的套管，其外径为120-500mm。在市政建设过程中，需要电缆穿越楼房地下、穿越马路、河流等无法移动的设施时，需预先在这些设施下打孔，然后让MPP顶管从孔洞中穿过，再将电缆从MPP顶管穿过。穿过孔洞的MPP顶管长度一般为9-500米，每根MPP管长度为6米，超过6米需在施工现场进行焊接。因此MPP顶管要求具有很高的韧性、强度、焊接强度和环刚度，目前石化厂家直接聚合而成的聚丙烯不能满足MPP顶管的使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在保证MPP顶管后期生产稳定的前提下，同时保证材料具有很高韧性、较高拉伸强度、很好弯曲强度和焊接强度及较长使用寿命的聚丙烯材料。

为实现本发明的目的，具体采用如下技术方案：

本发明的MPP顶管用聚丙烯材料，由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯粉料25-50wt%，管材级共聚聚丙烯粒料25-50wt%，交联物3-10wt%，无机增强剂5-40wt%，抗氧剂和成核剂0.1-4wt%，复合颜料0.1-3wt%，高分子材料所用的内外润滑剂1-5wt%。

为更好的实施本发明创造，所述低流动性均聚聚丙烯粉料为熔融指数0.1-1g/10min的一种或几种低熔脂的聚丙烯的组合。

为更好的实施本发明创造，所述管材级共聚聚丙烯粒料为管材级4220、8101的一种或几种的任意组合。

为更好的实施本发明创造，所述交联物为采用75wt%聚乙烯和25wt%三元乙丙橡胶为原料，以过氧化物为引发剂，过氧化物的添加量为聚乙烯和三元乙丙橡胶总量的0.3%，在双螺杆挤出机中微交联挤出造粒生产而成，其用来提高MPP顶管的韧性但不降低材料的强度，同时提高MPP顶管的焊接性能。

进一步地，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯，两种材料的熔融指数小于5；所述三元乙丙橡胶为E型，即第三单体是亚乙基降冰片烯；过氧化物为DCP、BPO和DTBP中的一种。

更进一步地，生产此交联物包括以下步骤：

（1）几种原料按配比均匀混合；

（2）在双螺杆挤出机中进行交联反应，温度190-270℃，转速230rpm；

（3）采用热切形式将交联物切成颗粒，水冷，过振动筛后风干即可得到此交联物。

为更好的实施本发明创造，所述无机增强剂为无碱玻璃纤维、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙的一种或几种的任意组合。

为更好的实施本发明创造，所述抗氧剂和成核剂为有机酚、有机磷酸酯、松香树脂的一种或几种的任意组合。

为更好的实施本发明创造，所述内外润滑剂为聚乙烯蜡、EBS、硬脂酸的一种或几种的任意组合。

本发明的聚丙烯材料的各组分性能如下：

选用低流动性均聚聚丙烯，作为此体系的基础材料，使材料在挤出管材时工艺稳定，并提高复合材料的强度。低流动性均聚聚丙烯由于分子量较大，因此其拉伸强度和弯曲强度较通用聚丙烯高20%左右。

选用管材级共聚聚丙烯，作为体系的相容剂，并同时提高体系的韧性。根据添加份数的不同，材料韧性提高幅度不一。

选用无机增强剂，提高材料的硬度和耐热性，改善ＭＰＰ顶管的环刚度。

选用抗氧剂和成核剂，改善材料表观，提高材料寿命。

选用复合颜料，染色用，达到下游用户所期望的制品颜色。

表1是本发明的MPP顶管用聚丙烯材料所生产出的MPP顶管与现有管材专用料8101所生产出的MPP顶管的数据对比：

表1、MPP顶管用聚丙烯材料、管材专用料8101测试性能与MPP顶管材新标准的对比

通过上表１的数据对比，可以发现本发明的MPP顶管用聚丙烯材料所生产出的MPP顶管的指标可以满足MPP顶管新标准的要求，而国内目前普遍使用的管材专用料8101所生产出的MPP顶管的有些指标是不能满足MPP顶管新标准要求。

表2是本发明的MPP顶管用聚丙烯材料与管材专用料8101、注塑级共聚PP材料性能的比较：

表2、MPP顶管用聚丙烯材料、管材专用料8101、注塑级共聚ＰＰ材料性能的对比

从表２的数据可以看出：本发明的MPP顶管用聚丙烯材料在拉伸强度、弯曲模量和维卡软化点方面超过另外两种目前市场上较常用的生产MPP管材的材料；正是因为现有两种材料以上性能的不足，使这两种材料不能满足生产ＭＰＰ顶管的要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：

实施案例1

本发明的MPP顶管用聚丙烯材料，由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯，洛阳石化产粉料，牌号003-2，添加量３5wt%，管材级共聚聚丙烯，燕山石化生产的8101，50wt%，自制交联物3wt%，无机增强剂重质碳酸钙9wt%，抗氧剂是1010和168的复配物，添加量0.15wt%,成核剂为松香类石油树脂0.05wt%，复合颜料0.3wt%，内外润滑剂2.5wt%。

以上配方的ＭＰＰ顶管专用料性能如下表３所示：

表３

实施案例2

本发明的MPP顶管用聚丙烯材料，按重量百分比由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯,洛阳石化产粉料，牌号003-1,50wt%，管材级共聚聚丙烯，燕山石化生产的4220,25wt%，自产交联物10wt %，无机增强剂是硫酸钡，12wt%,抗氧剂是1010和168的复配物，添加量0.3wt%,成核剂为松香类石油树脂0.2wt%，复合颜料0.2wt%，内外润滑剂2.3wt%。

以上配方的ＭＰＰ顶管专用料性能如下表４

表4

实施案例3

本发明的MPP顶管用聚丙烯材料在生产MPP顶管中的应用，按重量百分比由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯, 洛阳石化产粉料，牌号003-2,40wt%，管材级共聚聚丙烯，燕山石化生产的4220，40wt%，自产交联物8 %，无机增强剂重质碳酸钙5wt%、硫酸钡3.5wt%，抗氧剂是1010和168的复配物，添加量0.4wt%,成核剂为松香类石油树脂0.1wt%，复合颜料1.5wt%，内外润滑剂1.5wt%。

以上配方的ＭＰＰ顶管专用料性能如下表5

表5

上述实施例中的自产交联物采用75wt%聚乙烯和25wt%三元乙丙橡胶为原料，以过氧化物为引发剂，过氧化物的添加量为聚乙烯和三元乙丙橡胶总量的0.3%，在双螺杆挤出机中微交联挤出造粒生产而成，其用来提高MPP顶管的韧性但不降低材料的强度，同时提高MPP顶管的焊接性能。其中，聚乙烯为线性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯，两种材料的熔融指数小于5；三元乙丙橡胶为E型，即第三单体是亚乙基降冰片烯；过氧化物为DCP、BPO和DTBP中的一种。

生产此交联物包括以下步骤：

（1）几种原料按配比均匀混合；

本实施例的MPP顶管用用聚丙烯材料是一种新型的复合材料，而且，此发明的复合材料和市场上现有的MＰＰ管材专用料相比较，由于采用了成本低廉的聚丙烯粉末料和无机增强剂，降低了复合材料的成本，使生产出的ＭＰＰ顶管具有成本低廉的特点。

Claims

1.一种MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：由下列组分构成：低流动性均聚聚丙烯粉料25-50wt%，管材级共聚聚丙烯粒料25-50wt%，交联物3-10wt%，无机增强剂5-40wt%，抗氧剂和成核剂0.1-4wt%，复合颜料0.1-3wt%，高分子材料所用的内外润滑剂1-5wt%；其中，所述低流动性均聚聚丙烯粉料为熔融指数0.1-1g/10min的一种或几种低熔指的聚丙烯的组合，该熔融指数的测定方法和条件为GB3682-1983；所述管材级共聚聚丙烯粒料为管材级4220、8101的一种或几种的任意组合；所述交联物为采用75wt%聚乙烯和25wt%三元乙丙橡胶为原料，以过氧化物为引发剂，过氧化物的添加量为聚乙烯和三元乙丙橡胶总量的0.3%，在双螺杆挤出机中微交联挤出造粒生产而成。

2、根据权利要求1所述的MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯，两种材料的熔融指数小于5g/10min，熔融指数的测定方法和条件为GB3682-1983；所述三元乙丙橡胶为E型，即第三单体是亚乙基降冰片烯；所述过氧化物为DCP、BPO和DTBP中的一种。

3、根据权利要求1所述的MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：生产此交联物包括以下步骤：

（1）几种原料按配比均匀混合；

4、根据权利要求1所述的MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：所述无机增强剂为无碱玻璃纤维、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙的一种或几种的任意组合。

5、根据权利要求1所述的MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：所述抗氧剂为有机酚、有机磷酸酯一种或几种的任意组合，所述成核剂为松香树脂。

6、根据权利要求1所述的MPP顶管用聚丙烯材料，其特征是：所述内外润滑剂为聚乙烯蜡、EBS、硬脂酸的一种或几种的任意组合。