CN111763372A - 一种增强改性聚丙烯电力管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力管道技术领域，尤其涉及一种增强改性聚丙烯电力管及其制备方法，包括以下原料：聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、改性填料、硅烷偶联剂、抗氧化剂、分散剂、增塑剂，制得的聚丙烯电力管具有较高的环刚度、拉伸强度、耐热性和耐老化性能，且工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及电力管道技术领域，尤其涉及一种增强改性聚丙烯电力管及其制备方法。
背景技术
随着我国电力事业的高速发展，与之配套的电力管道的用量也在与日增加，普通的电力管道长期深埋地下，受压力、使用年限、雨水、污水侵蚀等条件的影响，大大减少了使用寿命。电缆在管道中无分隔排列，一旦管道外壁腐蚀破裂，将影响管道内的每一根电缆，而且普通的电力管道无专门的排水设置，管道破裂后雨水或污水将直接浸湿管道中的每一根电缆，影响整条电力管道的使用安全，给管道中的电力电缆的正常使用埋下了严重的隐患，一旦发生不可抗力的损毁，将会带来严重、大量的经济损失。所以，现在大部分施工采用的是MPP标准电力管道，MPP管是采用改性聚丙烯为主要原材料的非开挖电力管，其铺设无须大量挖泥、挖土及破坏路面，主要在道路、铁路、建筑物、河床下等特殊地段敷设使用。与传统的“挖槽埋管法”相比，非开挖电力管工程更适应当前的环保要求，能够避免因传统施工所造成的尘土飞扬、交通阻塞等扰民因素。另外，非开挖电力管还可以在一些无法实施开挖作业的地区铺设，如古迹保护区、闹市区、农作物及农田保护区、高速公路、河流等。
目前市场上使用的电力电缆保护管、通信光缆保护管，一般都用聚乙烯PE管、聚丙烯PP管材、聚氯乙烯PVC管以及玻璃钢管材等，这些管材各色各样，各有特点，如聚乙烯PE管较软而拉伸强度不够、聚氯乙烯PVC管抗冲击性不够、玻璃钢管污染环境、普通聚丙烯PP管环刚度不够，拉伸强度不够等，为了解决上述管材的缺点，生产更优质的产品，人们不断探索改进，追求更完美，创新无限。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种增强改性聚丙烯电力管及其制备方法，制得的聚丙烯电力管具有较高的环刚度、拉伸强度、耐热性和耐老化性能，且工艺简单。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种增强改性聚丙烯电力管，其特征在于，所述聚丙烯电力管包括以下原料：聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、改性填料、硅烷偶联剂、抗氧化剂、分散剂、增塑剂。
三元乙丙橡胶作为原料时，可以增加聚丙烯电力管对改性填料的吸收，同时增加聚丙烯电力管的耐热、耐臭氧、耐老化性能，改性填料由于是单层碳纳米管负载改性重晶土改性形成，增强了无机粒子对聚丙烯、聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶的复合性能，由于单层碳纳米管和重晶土粒子结合，增强了体系的流动性能，挤出成型更方便，同时，由于单层碳纳米管本身的耐高温、耐磨、抗裂纹、耐腐蚀、润滑性以及随温度升高，增强自身的硬度，结合重晶土的耐高温、耐老化，耐磨，显著提高聚丙烯电力管的环刚度、拉伸强度、耐热性、耐老化性能。
进一步，所述聚丙烯电力管包括以下重量份的原料：60～80份聚丙烯、20～40份聚烯烃弹性体、20～40份三元乙丙橡胶、10～20份改性填料、3～5份硅烷偶联剂、1～3份抗氧化剂、2～5份分散剂、1～2份增塑剂。
进一步，所述聚丙烯电力管包括以下重量份的原料：80份聚丙烯、30份聚烯烃弹性体、40份三元乙丙橡胶、20份改性填料、4份硅烷偶联剂、2份抗氧化剂、5份分散剂、2份增塑剂。
进一步，所述聚丙烯弹性体为美国陶氏POE8540。
美国陶氏POE8540具有良好的韧性和柔韧性，抗撕裂强度高，同时，熔融温度为104℃，与其他聚烯烃还具有优异的相容性，使其可以高效共混和共挤出。
进一步，所述聚丙烯电力管所述制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、改性填料投入高速混料机中，于100～110℃条件下搅拌15～30min后，加入硅烷偶联剂继续搅拌5～10min后，加入聚烯烃弹性体，随后于100～104℃条件下搅拌10～20min后，加入聚丙烯、抗氧化剂、分散剂，随后于150～160℃条件下搅拌混匀后，加入增塑剂搅拌10～20min后，转入柱塞式挤出机中，设置主机温度为170～175℃，模具温度为175～180℃，模口温度为180～185℃，挤出成型，冷却后得到聚丙烯电力管。
进一步，所述改性填料的制备方法如下：
改性重晶土的制备：将聚丙烯酸酯、重晶土水分散液、还原剂混合，搅拌均匀，使聚丙烯酸酯在重晶土表面发生接枝反应，过滤、洗涤、干燥制得表面接枝改性的亲油性重晶土；
改性填料的制备：将聚苯醚加热至270℃后，加入偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，加入单层碳纳米管，加入改性重晶土，混合搅拌均匀，超声波振荡30～50min后，加压降热，加压至1.5MPa，降热至50℃，保持20～30min后，冷却取出，过滤、洗涤，得到改性填料。
改性填料的内层由单层碳纳米管负载改性重晶土构成，由于单层碳纳米管本身的良好的力学性能、硬度和柔韧性，结合重晶土的耐高温、耐老化，耐磨，单层碳纳米管本身具有表面疏水性，故改性重晶土很容易和单层碳纳米管结合，所以亲油性重晶土能较容易化学枝接填充在单层碳纳米管的管内和外壁上，显著提高聚丙烯电力管的环刚度、拉伸强度、耐热性、耐老化性能，而最外层采用聚苯醚包覆，聚苯醚在体系中流动性能较差，但聚苯醚具有良好的耐磨性，且阻燃性能很好，还具有刚性大、机械强度高的优点，避免单层碳纳米管负载改性重晶土结构被破坏，同时，改善聚苯醚在体系中的流动性能，超声波振荡后，聚苯醚更好的包覆在单层碳纳米管负载改性重晶土结构外层，而偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐能够阻止聚苯醚与亲水性基团反应，经过加压降热，偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐升华，形成聚苯醚包覆单层碳纳米管负载改性重晶土结构颗粒。
进一步，所述改性填料的制备步骤中，超声波的振荡频率为40～60KHz。
进一步，所述改性重晶土制备步骤中，还原剂为硫酸亚铁、草酸、硼氢化钾、硼氢化钠、乙醇中的至少一种。
进一步，所述改性重晶土制备步骤中，接枝反应的的温度为70～90℃，时间为60～90min。
进一步，所述改性重晶土的制备步骤中，将wt％95的重晶土研磨成超细粉末，在超细重晶土中加入去离子水，搅拌均匀，形成重晶土水分散液。
本发明提供的一种增强改性聚丙烯电力管及其制备方法，在本发明公开的制备方法中加入了改性填料、三元乙丙橡胶和聚丙烯弹性体，改性填料由聚苯醚包覆无机粒子，无机粒子由单层碳纳米管负载改性重晶土构成，这些原料的加入，可以提高聚丙烯电力管的环刚度、耐热性、耐老化性能、加入单层碳纳米管和改性重晶土，可以提高聚丙烯电力管的耐腐蚀性能，增加无机粒子在与聚丙烯基体的复合性能以及体系的流动性，同时，延长使用寿命。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：
实施例1：制备改性填料一
分别称取以下重量份的原料：5份聚丙烯酸酯、20份重晶土水分散液、3份硼氢化钾、20份聚丙醚、2份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、8份单层碳纳米管；
取wt％95的重晶土研磨成超细粉末，加入去离子水，搅拌均匀，形成重晶土水分散液，在重晶土水分散液中加入95wt％乙醇，加入聚丙烯酸酯，搅拌30min后，过滤，将溶液去掉，得到沉淀物，再用95wt％乙醇洗涤沉淀物4次，直至洗涤液中淡黄色消失，将沉淀物于60℃的条件下，干燥12H，得到表面接枝改性的改性重晶土；
将聚苯醚加热至270℃后加入偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，搅拌均匀后加入单层碳纳米管和改性重晶土，搅拌均匀后，超声波振荡30min，振荡频率为50KHz，取出进行加压降热，加压至1.5MPa，降热至50℃，保持20min后，冷却取出，过滤、去离子水洗涤，得到改性填料。
实施例2：制备改性填料二
分别称取以下重量份的原料：8份聚丙烯酸酯、30份重晶土水分散液、5份硼氢化钾、30份聚丙醚、3份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、12份单层碳纳米管；
取wt％95的重晶土研磨成超细粉末，加入去离子水，搅拌均匀，形成重晶土水分散液，在重晶土水分散液中加入95wt％乙醇，加入聚丙烯酸酯，搅拌40min后，过滤，将溶液去掉，得到沉淀物，再用95wt％乙醇洗涤沉淀物5次，直至洗涤液中淡黄色消失，将沉淀物于70℃的条件下，干燥15H，得到表面接枝改性的改性重晶土；
将聚苯醚加热至270℃后加入偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，搅拌均匀后加入单层碳纳米管和改性重晶土，搅拌均匀后，超声波振荡40min，振荡频率为50KHz，取出进行加压降热，加压至1.5MPa，降热至50℃，保持25min后，冷却取出，过滤、去离子水洗涤，得到改性填料。
实施例3：制备改性填料三
分别称取以下重量份的原料：10份聚丙烯酸酯、50份重晶土水分散液、7份硼氢化钾、50份聚丙醚、6份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、16份单层碳纳米管；
取wt％95的重晶土研磨成超细粉末，加入去离子水，搅拌均匀，形成重晶土水分散液，在重晶土水分散液中加入95wt％乙醇，加入聚丙烯酸酯，搅拌50min后，过滤，将溶液去掉，得到沉淀物，再用95wt％乙醇洗涤沉淀物6次，直至洗涤液中淡黄色消失，将沉淀物于75℃的条件下，干燥24H，得到表面接枝改性的改性重晶土；
将聚苯醚加热至270℃后加入偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，搅拌均匀后加入单层碳纳米管和改性重晶土，搅拌均匀后，超声波振荡50min，振荡频率为60KHz，取出进行加压降热，加压至1.5MPa，降热至50℃，保持30min后，冷却取出，过滤、去离子水洗涤，得到改性填料。
实施例4：制备聚丙烯电力管一
分别称取以下重量份的原料：60份聚丙烯、20份聚烯烃弹性体、20份三元乙丙橡胶、10份改性填料、3份硅烷偶联剂、1份抗氧化剂、2份分散剂、1份增塑剂；
将三元乙丙橡胶、改性填料投入高速混料机中，于100℃条件下搅拌15min后，加入硅烷偶联剂继续搅拌5min后，加入聚烯烃弹性体，随后于104℃条件下搅拌10min后，加入聚丙烯、抗氧化剂、分散剂，随后于150℃条件下搅拌混匀后，加入增塑剂搅拌10min后，转入柱塞式挤出机中，设置主机温度为170℃，模具温度为175℃，模口温度为180℃，挤出成型，冷却后得到聚丙烯电力管。
实施例5：制备聚丙烯电力管二
分别称取以下重量份的原料：70份聚丙烯、30份聚烯烃弹性体、30份三元乙丙橡胶、15份改性填料、4份硅烷偶联剂、2份抗氧化剂、4份分散剂、2份增塑剂；
将三元乙丙橡胶、改性填料投入高速混料机中，于110℃条件下搅拌20min后，加入硅烷偶联剂继续搅拌8min后，加入聚烯烃弹性体，随后于104℃条件下搅拌15min后，加入聚丙烯、抗氧化剂、分散剂，随后于150℃条件下搅拌混匀后，加入增塑剂搅拌15min后，转入柱塞式挤出机中，设置主机温度为175℃，模具温度为175℃，模口温度为185℃，挤出成型，冷却后得到聚丙烯电力管。
实施例6：制备聚丙烯电力管三
分别称取以下重量份的原料：80份聚丙烯、30份聚烯烃弹性体、40份三元乙丙橡胶、20份改性填料、4份硅烷偶联剂、2份抗氧化剂、5份分散剂、2份增塑剂；
将三元乙丙橡胶、改性填料投入高速混料机中，于110℃条件下搅拌30min后，加入硅烷偶联剂继续搅拌10min后，加入聚烯烃弹性体，随后于104℃条件下搅拌20min后，加入聚丙烯、抗氧化剂、分散剂，随后于150℃条件下搅拌混匀后，加入增塑剂搅拌20min后，转入柱塞式挤出机中，设置主机温度为175℃，模具温度为180℃，模口温度为185℃，挤出成型，冷却后得到聚丙烯电力管。
对实施例四、实施例五和实施例六以及购买的现有市面上的聚丙烯电力管分别进行环刚度、拉伸强度、耐热性和耐老化性进行测试，得到如下结果：
| 环刚度(3％)常温 | 拉伸强度(Mpa) | 热变形(nm) | 耐老化性(30天) | |
| 实施例四 | 74Mpa | 36.89 | 0.10 | 无变化 |
| 实施例五 | 76Mpa | 37.25 | 0.09 | 无变化 |
| 实施例六 | 77Mpa | 36.45 | 0.11 | 无变化 |
| 现有聚丙烯电力管 | 40Mpa | 28.36 | 0.31 | 稍变白 |
由上表可以看出，本发明制备的增强改性聚丙烯电力管，由于加入聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶对聚丙烯原料改性，聚丙烯弹性体和三元乙丙橡胶在聚丙烯基体中起到耐热性、弹性、耐老化性和对填料的吸收性能的作用，增加了聚丙烯原料的耐热性、耐老化性和韧性，加入改性填料对聚丙烯原料改性，改性填料在聚丙烯基体中起支撑载荷、耐老化、耐热和抵抗外界应力变化的作用，增加了聚丙烯基体的环刚度、拉伸强度、耐热性、耐老化性，因此相对于市面上的聚丙烯电力管，环刚度、拉伸强度、耐热性和耐老化性能均有较高的提升。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (10)
1.一种增强改性聚丙烯电力管，其特征在于，所述聚丙烯电力管包括以下原料：聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、改性填料、硅烷偶联剂、抗氧化剂、分散剂、增塑剂。
2.根据权利要求1所述的一种增强改性聚丙烯电力管，其特征在于，所述聚丙烯电力管包括以下重量份的原料：60～80份聚丙烯、20～40份聚烯烃弹性体、20～40份三元乙丙橡胶、10～20份改性填料、3～5份硅烷偶联剂、1～3份抗氧化剂、2～5份分散剂、1～2份增塑剂。
3.根据权利要求2所述的一种增强改性聚丙烯电力管，其特征在于，所述聚丙烯电力管包括以下重量份的原料：80份聚丙烯、30份聚烯烃弹性体、40份三元乙丙橡胶、20份改性填料、4份硅烷偶联剂、2份抗氧化剂、5份分散剂、2份增塑剂。
4.根据权利要求3所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯弹性体为美国陶氏POE8540。
5.根据权利要求4所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
将三元乙丙橡胶、改性填料投入高速混料机中，于100～110℃条件下搅拌15～30min后，加入硅烷偶联剂继续搅拌5～10min后，加入聚烯烃弹性体，随后于100～104℃条件下搅拌10～20min后，加入聚丙烯、抗氧化剂、分散剂，随后于150～160℃条件下搅拌混匀后，加入增塑剂搅拌10～20min后，转入柱塞式挤出机中，设置主机温度为170～175℃，模具温度为175～180℃，模口温度为180～185℃，挤出成型，冷却后得到聚丙烯电力管。
6.根据权利要求5所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
改性重晶土的制备：将聚丙烯酸酯、重晶土水分散液、还原剂混合，搅拌均匀，使聚丙烯酸酯在重晶土表面发生接枝反应，过滤、洗涤、干燥制得表面接枝改性的改性重晶土；
改性填料的制备：将聚苯醚加热至270℃后，加入偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，加入单层碳纳米管，加入改性重晶土，混合搅拌均匀，超声波振荡30～50min后，加压降热，加压至1.5MPa，降热至50℃，保持20～30min后，冷却取出，过滤、洗涤，得到改性填料。
7.根据权利要求6所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述改性填料的制备步骤中，超声波的振荡频率为40～60KHz。
8.根据权利要求7所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述改性重晶土制备步骤中，还原剂为硫酸亚铁、草酸、硼氢化钾、硼氢化钠、乙醇中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述改性重晶土制备步骤中，接枝反应的的温度为70～90℃，时间为60～90min。
10.根据权利要求9所述的一种增强改性聚丙烯电力管的制备方法，其特征在于，所述改性重晶土制备步骤中，将wt％95的重晶土研磨成超细粉末，在超细重晶土中加入去离子水，搅拌均匀，形成重晶土水分散液。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112344109A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-09 | 贵州黔峰实业有限公司 | 一种改性聚丙烯平壁增强波纹管制备及其生产工艺 |
| CN113527806A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-22 | 杭州联通管业有限公司 | 一种超强型电力通信管及其制备方法 |
| CN116144115A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-05-23 | 福建俊榕能源有限公司 | 埋地式改性聚丙烯电缆保护管及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101823000A (zh) * | 2010-04-01 | 2010-09-08 | 复旦大学 | 一种聚对苯乙烯磺酸接枝改性碳纳米管的制备方法 |
| CN103421267A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-12-04 | 福建恒盛管业有限公司 | 一种电力用非开挖改性聚丙烯管材料 |
| CN106084470A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 杭州联通管业有限公司 | 一种超强mpp电力通信管及其制备方法 |
| CN106832582A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 西南交通大学 | 一种高韧聚丙烯基复合材料的制备方法 |
| CN111019242A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 广东金发科技有限公司 | 一种抗冲击、耐热、阻燃mpp电力管料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-10 CN CN202010524142.3A patent/CN111763372A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101823000A (zh) * | 2010-04-01 | 2010-09-08 | 复旦大学 | 一种聚对苯乙烯磺酸接枝改性碳纳米管的制备方法 |
| CN103421267A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-12-04 | 福建恒盛管业有限公司 | 一种电力用非开挖改性聚丙烯管材料 |
| CN106084470A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 杭州联通管业有限公司 | 一种超强mpp电力通信管及其制备方法 |
| CN106832582A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 西南交通大学 | 一种高韧聚丙烯基复合材料的制备方法 |
| CN111019242A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 广东金发科技有限公司 | 一种抗冲击、耐热、阻燃mpp电力管料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张志贤: "《非金属管材技术手册》", 31 May 2013, 华中科技大学出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112344109A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-09 | 贵州黔峰实业有限公司 | 一种改性聚丙烯平壁增强波纹管制备及其生产工艺 |
| CN113527806A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-22 | 杭州联通管业有限公司 | 一种超强型电力通信管及其制备方法 |
| CN116144115A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-05-23 | 福建俊榕能源有限公司 | 埋地式改性聚丙烯电缆保护管及其制备方法 |
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