[發明專利]高強度聚丙烯電纜護套管材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310739973.2
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103709516A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張平
• 申請（專利權）人: 寧波波爾管業開發有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08L23/06;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K5/09;C08K9/06;C08K3/26;C08K5/01;C08K5/134;C08K5/526;B
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是涉及一種高強度聚丙烯電纜護套管材料。本發明還涉及該高強度聚丙烯電纜護套管材料的制備方法。

背景技術

目前，隨著我國城市建設的發展，電力、電信等地下管業的鋪設和修復在如火如荼的進行，而電纜護套管在我國電力、電信行業中的推廣和應用也與時俱進。有資料顯示，2010年，上海信息管線建設的80%采用非開挖聚丙烯電纜護套管。成都路高架下的綠地建造了上海最大的地下變電站，它的電纜鋪設也采用非開挖聚丙烯電纜護套管施工。上海中心城區有電力架空線和電信架空線60000余公里，目前已進入地下5000余公里，基本采用非開挖聚丙烯電纜護套管材施工，預期在未來5到10年左右的時間內，有望將所有的被稱為空中“蜘蛛網”的高空電纜網“入地”。也就是說，隨著城市采用地下埋設電纜以傳輸電力工作的推進，作為保護電纜用的塑料護套管需求量劇增。其中，應用較多的為PVC電纜護套管和改性聚丙烯電纜護套管。

然而，由于PVC材料的維卡軟化點在80左右，且PVC材料具有韌性差等缺點，故PVC電纜護套管的性能無法滿足高壓電纜的使用要求。而改性聚丙烯電纜護套管相對于PVC電纜護套管的性能得到了一定提升，但該類電纜護套管的電氣絕緣性、耐高溫性和低溫沖擊性能及抗拉、抗壓、抗彎曲性能方面卻具有一定缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度聚丙烯電纜護套管材料，它具有性能較佳，從而適應制備電纜護套管的特點。本發明的另一個目的是提供一種高強度聚丙烯電纜護套管材料的制備方法。

本發明所采用的技術方案是：高強度聚丙烯電纜護套管材料，其按重量份計，包括：

聚丙烯———————100份，

增韌劑———————1～3份，

無機材料——————8～16份，

偶聯劑———————0.8～1.2份，

潤滑劑———————0.8～1.5份，

抗氧劑———————1～1.5份。

所述增韌劑為：二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種。

所述無機材料為：沉淀重晶石、滑石粉、沉淀碳酸鈣、高嶺土、硅灰石中的一種，且粒度為1250～2500目。

所述偶聯劑為：鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑中的一種。

所述潤滑劑為：聚乙烯蠟、硬脂酸、白油中的一種。

所述抗氧劑為：抗氧劑CA、抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種。

所述高強度聚丙烯電纜護套管材料的參數為：拉伸強度≥22MPa、維卡軟化溫度≥150℃、彈性模量≥1000MPa、彎曲強度≥36MPa。

本發明的高強度聚丙烯電纜護套管材料所具有的優點是：性能較佳，從而適應制備電纜護套管。本發明的高強度聚丙烯電纜護套管材料按照剛性無機材料粒子增強機理的要求和彈性體增韌機理的要求，對聚丙烯電纜護套管材料做出改性，使其物理性能和電氣絕緣性均能夠符合高壓電纜鋪設使用的要求。其中，采用偶聯劑對剛性粒子的表面處理，可以增加無機材料的填充量，降低塑料材料生產成本，且能夠提高材料的缺口沖擊強度、力學模量和耐熱性等性能，整體提高了該聚丙烯電纜護套管的質量和經濟及社會效益，同時也完全能夠滿足施工的要求。同時，針對聚丙烯發脆，韌性差的缺點，本發明的高強度聚丙烯電纜護套管材料加入了增韌劑，采用反應擠出的方法，使得材料在獲得剛度的同時提高聚丙烯的韌性，解決了無機材料和聚丙烯的相容性。

高強度聚丙烯電纜護套管材料的制備方法，依次包括如下步驟：

（1）將高速混合機預熱到機體溫度達70～90℃；

（2）將無機材料倒入該高速混合機中攪拌15～20分鐘，且攪拌速度為500～800轉/分鐘；

（3）將偶聯劑倒入該高速混合機中攪拌10～20分鐘，且攪拌速度保持500～800轉/分鐘；

（4）將聚丙烯、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑倒入該高速混合攪拌5～8分鐘且攪拌速度為150-200轉/分鐘，從而在該高速攪拌機中形成混合料；

（5）將步驟（4）中所得混合料加入到雙螺桿擠出造粒機的加料口之后擠出，同時，該擠出造粒機的擠出轉速為120～380轉/分鐘，從而擠出熱狀材料條；

（6）將步驟（5）所得熱狀材料條冷卻后進行造粒即得成品。

所述步驟（1）中機體預熱溫度為80℃；步驟（2）中的攪拌速度為750轉/分鐘；步驟（3）中的攪拌時間為15分鐘；步驟（5）中的擠出轉速為150-200轉/分鐘。