[發明專利]一種電纜導管用改性聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510066347.0
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104629190A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 吳小波;周波
• 申請（專利權）人: 杭州波達塑料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/26;C08K3/34;C08K5/134;C08K3/22;C08K3/38;C08K5/3492;C08K3/32;B
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及新材料技術領域-高分子復合材料-高分子復合材料的加工改性技術，具體涉及一種電纜導管用改性聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

電纜導管的使用，有利于城市市容/交通以及環境的改善、避免電纜之間相互影響及地下其它管線對電纜本身的影響。它具有較好的安全性和可靠性，對電纜起到了較好的保護作用，大大減少了因外力破壞而引起的電纜故障，延長了電纜的使用壽命，施工時作業面積小，工期較短，方便簡易，還可提前預埋，解決多次施工多次破路的問題。由于電纜穿管敷設有諸多優點，使電纜導管在城市電網建設和改造工程中的使用量與日俱增。

電纜導管種類很多，性能各異，目前市場上比較常用的為PVC-U管材。PVC-U管材作為電纜保護套管以管材質量輕、強度高、便于施工等優點在國外已被廣泛推廣。但由于PVC-U管材雖然強度高，但脆性也大，在運輸、卸貨、安裝過程中難免有些不規范操作而引起管材破裂。而用戶提出對于傳統的開挖施工不僅對居民正常生活的形成了干擾，也增加了交通、環境、周邊建筑物的破壞和不良影響。同時對一些不允許開挖施工場所(如穿越河道、高速公路、鐵路、機場跑道、廣場等)，嚴重影響了施工的進度。

因此，研發一種高性能非開挖的電纜導管顯得越發緊迫，也具有良好的市場應用前景。目前，國內外研究較熱門的有改性聚丙烯(MPP)管材。改性聚丙烯(MPP)原材料，它采用特殊配方和加工工藝制造的新型塑料管道，良好的物理化學性能，可被廣泛用作電纜導管中。開發改性聚丙烯電纜導管，就是為解決這一問題，同時非開挖技術提高了社會效益和經濟效益顯著，使市容環境極大改善。

研究改性聚丙烯(MPP)管材首先必須研究改性聚丙烯(MPP)管材專用復合材料。目前，國內研究改性聚丙烯(MPP)管材專用材料已有相關報道，例如中國發明專利CN102516669A、CN102558398A、CN10294689A、CN102911504A、CN1508925A、CN101698722A、CN102311576A、CN102617931A、CN102361280A等。但這些專利往往僅局限于對PP進行簡單的填充改性，例如CN102361280A加入玻璃鋼改性聚丙烯，雖能提高管材的強度，但提高了管材成本，也使得加工不易；CN102311576A加入溴系阻燃劑和無機阻燃劑可提高管材阻燃性能，但造成了環境污染；CN1508925A加入大量無機填料，易發生團聚導致管材易脆斷等，難以在非開挖電纜導管方面得到良好的應用。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題是根據非開挖電纜導管的使用和施工要求，提供一種電纜導管用改性聚丙烯復合材料，利用該復合材料可制備性能優異的非開挖電纜導管。該復合材料具有(1)優良的電氣絕緣性；(2)抗沖擊性能好；(3)熱變形溫度比較高，低溫抗沖擊性能較佳，可在-10℃－70℃的環境溫度下長期使用；(4)較佳的抗拉性能和抗壓性能；(5)施工安全可靠、周期短、施工成本低等優點，完全符合用于非開挖電纜導管的生產、使用、施工要求。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種簡單易行、對生產設備要求低、工藝穩定可控的制備方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種電纜導管用改性聚丙烯復合材料，其特征是：該復合材料由下述重量份的原料組成：聚丙烯100份，聚烯烴類熱塑性彈性體5-10份，活性納米無機填料4-25份，抗氧劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯：0.2-0.4份，阻燃劑2-8份，其中聚丙烯為無規共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，質量比為1:1-3:1，以上以聚丙烯的質量為基準。

更進一步的，所述的聚烯烴類熱塑性彈性體為茂金屬催化劑合成的聚烯烴熱塑性彈性體乙烯-辛烯共聚物(POE)，優選為美國陶氏的8999、8842、8200和日本三井的DF810、DF840中一種或多種組合而成。

更進一步的，所述的活性納米無機填料為有機改性無機納米粒子，作為優選無機納米粒子為輕質碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、云母中的一種或多種組合而成，無機粒子規格為2000-3500目；作為優選有機改性劑為鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑的一種或兩種組合而成。

更進一步的，所述的阻燃劑為無機阻燃劑和有機阻燃劑共混而成，無機阻燃劑作為優選為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅中的一種或多種組合而成，有機阻燃劑為三聚氰胺、聚磷酸銨、多聚磷酸銨中的一種或多種組合而成。