一種高阻燃mpp電力保護(hù)管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯100-130份、滑石粉10-25份、水鎂石粉3-15份、改性微硅粉5-15份、著色劑0.3-2份、納米云母5-15份、抗氧劑0.5-2份、聚四氟乙烯0.5-3份、改性貝殼粉體15-40份、氰尿酸三聚氰胺10-25份、改性晶須10-25份、長(zhǎng)玻璃纖維15-30份、可膨脹石墨3-8份、膨脹型阻燃劑5-20份。本發(fā)明所述高阻燃MPP電力保護(hù)管材具有優(yōu)良的阻燃性、耐沖擊性、耐老化性、耐寒性和耐熱性。
【專利說明】-種高阻燃MPP電力保護(hù)管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力保護(hù)管【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高阻燃MPP電力保護(hù)管。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯（PP)作為一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性樹脂，具有原料來(lái)源豐富、力學(xué)性能 好、密度小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在塑料和纖維行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，但由于PP分子鏈柔 性大，熔體擠出彈性大，這在一定程度上限制了 PP的應(yīng)用。為了改善聚丙烯的加工性能，擴(kuò) 大其應(yīng)用范圍，國(guó)內(nèi)外對(duì)改性PP做了很多研究。
[0003] 電力保護(hù)管是電力領(lǐng)域中的重要元件，改性的聚丙烯制備的電力保護(hù)管在阻燃 性、電絕緣性、抗酸堿腐蝕、滑動(dòng)性、熱穩(wěn)定性等方面還存在不足，因此通過填充改性或者共 混改性提高聚丙烯電力保護(hù)管的綜合性能，得到耐腐蝕性強(qiáng)、電氣絕緣性好、機(jī)械強(qiáng)度高、 摩擦系數(shù)小、阻燃、抑煙、耐熱、耐寒、使用壽命長(zhǎng)、施工方便、性能價(jià)格比優(yōu)越的電力保護(hù)管 是目前研究的熱點(diǎn)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高阻燃MPP電力保護(hù) 管，該MPP電力保護(hù)管具有優(yōu)良的阻燃性、耐沖擊性、耐老化性、耐寒性、耐熱性和電絕緣 性。
[0005] 本發(fā)明提出了一種高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯 100-130份、滑石粉10-25份、水鎂石粉3-15份、改性微硅粉5-15份、著色劑0. 3-2份、納米 云母5-15份、抗氧劑0. 5-2份、聚四氟乙烯0. 5-3份、改性貝殼粉體15-40份、氰尿酸三聚 氰胺10-25份、改性晶須10-25份、長(zhǎng)玻璃纖維15-30份、可膨脹石墨3-8份、膨脹型阻燃劑 5-20 份；
[0006] 所述改性晶須為表面活性劑改性堿式硫酸鎂晶須，并采用以下工藝制備：在三口 燒瓶中攪拌狀態(tài)下加入10-15份堿式硫酸鎂晶須和150-250ml去離子水，然后加入0. 5-0. 8 份乳化劑和〇. 5-1份引發(fā)劑，加熱至70-90°C，在1-1. 5h內(nèi)加入15-20份表面活性劑后抽 濾、洗滌、烘干得到改性晶須；
[0007] 根據(jù)上述原料配比，高阻燃MPP電力保護(hù)管材按照以下制備工藝進(jìn)行制備：將各 原料同時(shí)加入高速混合機(jī)混合5-10min后出料，得到混合料；設(shè)置雙輥開煉機(jī)前輥溫度為 30-50°C，后輥溫度為40-55°C，輥距為0. 4-0. 7mm，加入得到的混合料，升溫至145-160°C混 煉10-20min后冷卻得到混煉膠；設(shè)置平板硫化機(jī)的溫度為160-170°C，壓力為8-15MPa，加 入得到的混煉膠保溫保壓5-15min，冷卻至40-60°C后經(jīng)塑料擠出機(jī)擠出即得。
[0008] 優(yōu)選地，上述高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯120-125 份、滑石粉17-22份、水鎂石粉6-9份、改性微硅粉7-11份、著色劑0. 8-1. 4份、納米云母 7-13份、抗氧劑0. 9-1. 5份、聚四氟乙烯1. 2-2. 4份、改性貝殼粉體20-32份、氰尿酸三聚 氰胺15-20份、改性晶須14-21份、長(zhǎng)玻璃纖維22-26份、可膨脹石墨5-7份、膨脹型阻燃劑 12-14 份。
[0009] 優(yōu)選地，上述高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯122份、滑 石粉19份、水鎂石粉7份、改性微硅粉9份、著色劑1. 1份、納米云母10份、抗氧劑1. 0份、 聚四氟乙烯1. 5份、改性貝殼粉體24份、氰尿酸三聚氰胺17份、改性晶須18份、長(zhǎng)玻璃纖 維23份、可膨脹石墨6份、膨脹型阻燃劑13份。
[0010] 優(yōu)選地，所述改性微硅粉改性劑為KH-550、KH-560、KH-570、KH-151、KH-171、 KH-580、KH-602、KH-792、Si-42、Si-69 中的一種或多種的組合。
[0011] 優(yōu)選地，所述納米云母的粒徑為50-70nm。
[0012] 優(yōu)選地，所述改性貝殼粉體的改性劑為糠醛、庚二酸、戊二酸、丙二酸中的一種或 多種的組合。
[0013] 優(yōu)選地，在改性晶須的制備工藝中，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈣、十二烷基苯 磺酸鈉、二烷基苯磺酸鈉、烷基芳基磺酸鈉、二丁基萘黃酸鈉中的一種或多種的組合。
[0014] 優(yōu)選地，在改性晶須的制備工藝中，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧化苯 甲酰、過氧化環(huán)乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異庚腈中的一種或多種 的組合。
[0015] 優(yōu)選地，在改性晶須的制備工藝中，所述表面活性劑為甲基丙烯酸酯。
[0016] 優(yōu)選地，根據(jù)上述原料配比，所述高阻燃MPP電力保護(hù)管材按照以下制備工藝進(jìn) 行制備：將各原料同時(shí)加入高速混合機(jī)混合7min后出料，得到混合料；設(shè)置雙輥開煉機(jī) 前輥溫度為33 °C，后輥溫度為47 °C，輥距為0. 5mm，加入得到的混合料，升溫至152 °C混煉 14min后冷卻得到混煉膠；設(shè)置平板硫化機(jī)的溫度為165°C，壓力為llMPa，加入得到的混煉 膠保溫保壓l〇min，冷卻至52°C后經(jīng)塑料擠出機(jī)擠出即得。
[0017] 本發(fā)明所述高阻燃MPP電力保護(hù)管中添加了多種無(wú)機(jī)填充劑，滑石粉可提高管材 的剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)降低成本；水鎂石粉作為阻燃劑達(dá)到了填充、阻燃和消煙 的三重效果；微硅粉用偶聯(lián)劑改性后，與聚丙烯的接觸面積增大，且可進(jìn)入聚丙烯裂縫與空 隙的內(nèi)部，與聚丙烯鏈形成"絲狀連接"結(jié)構(gòu)，使得產(chǎn)生的裂縫被終止而轉(zhuǎn)化為紋銀狀態(tài)，管 材需要更大的應(yīng)力或者消耗更多的外界能量才可斷裂，提高了材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性 和彎曲強(qiáng)度；添加了納米云母作為成核劑，在不改變聚丙烯的結(jié)晶晶型的同時(shí)減小了微晶 尺寸和晶面間距，并且使相鄰球晶間的明顯界面消失，單位面積內(nèi)球晶數(shù)量增多，為聚丙烯 提供了大量的異相晶核，促進(jìn)了聚丙烯的結(jié)晶速度，提高了聚丙烯的結(jié)晶程度，提高了管材 的力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)增加了管材的致密度；添加了聚四氟乙烯，起填料作用的同時(shí)也作為潤(rùn) 滑劑，提高材料的潤(rùn)滑性；添加了改性貝殼粉體，改性劑破壞了貝殼粉體中有機(jī)與無(wú)機(jī)的結(jié) 合，致使貝殼粉體結(jié)構(gòu)發(fā)生剝離而破碎為較小的顆粒，增加了貝殼粉體的疏水性，使其在聚 丙烯中具有良好的分散性，使得到的管材在拉伸過程中由于作為分散相的改性貝殼粉體和 聚丙烯在彈性模量和泊松比上存在差別，在分散相的赤道面上產(chǎn)生較高的靜壓強(qiáng)，當(dāng)壓強(qiáng) 大到一定數(shù)值時(shí)作為分散相的貝殼粉體剛性顆粒屈服而產(chǎn)生冷拉，發(fā)生塑性轉(zhuǎn)變，從而吸 收大量的沖擊能量，使管材的斷裂伸長(zhǎng)率得以提高；添加了改性晶須，改性晶須在維持阻燃 性的同時(shí)提高了管材的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，這是因?yàn)椋壕ы毮軅鬟f、分散應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力從 聚丙烯基體傳向鎂鹽晶須時(shí)，在兩界產(chǎn)生了剪切應(yīng)力，能夠有效的增加聚丙烯基體界面產(chǎn) 生的剪切屈服應(yīng)力，增大材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，另外晶須與聚丙烯良好的相容性也 增加了材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度；添加了可膨脹石墨配合可膨脹型阻燃劑，提高了管材 的阻燃性能，可膨脹石墨是一種十分疏松的多孔物質(zhì)，受熱時(shí)，其比表面積急劇增大，能吸 附更多的氣體和液體分子；并且可膨脹石墨嵌入到可膨脹型阻燃劑中后形成了互相貫穿的 凝聚相嵌合炭層結(jié)構(gòu)，不僅可以起到良好的隔熱作用，還可以在燃燒中阻礙氣相和固相之 間的物質(zhì)傳遞，對(duì)提高隔熱性、有效保護(hù)基體材料、延緩和阻止其燃燒發(fā)揮了重要作用。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019] 本發(fā)明所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯的重量 份數(shù)可以為 101、102、104、105、105. 8、107、109、123、124、124. 6、127、129 份，滑石粉的重 量份數(shù)可以為11、13、14、15. 2、17. 5、18、20. 3、21、24份，水鎂石粉的重量份數(shù)可以為4、 5、7. 3、8、10、11、11. 6、12、13 份，改性微硅粉的重量份數(shù)可以為 6、7. 3、8、10、12、12. 5、13、 14份，著色劑的重量份數(shù)可以為0. 5、0. 7、0. 9、1. 0、1. 2、1. 5、1. 6、1. 7、1. 8份，納米云母的 重量份數(shù)可以為6、8. 7、10. 3、12、14份，抗氧劑的重量份數(shù)可以為0. 7、1. 1、1. 3、1. 4、1. 7、 I. 9份，聚四氟乙烯的重量份數(shù)可以為為0.7、0.9、1.1、1.3、1.6、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、 2. 6、2. 8份，改性貝殼粉體的重量份數(shù)可以為17、21、23、26. 7、29、31、34、35、36、38份，氰尿 酸三聚氰胺的重量份數(shù)可以為12、13、16、18.4、19、22、23份，改性晶須的重量份數(shù)可以為 II、 15、17、18· 1、19、20、23 份，長(zhǎng)玻璃纖維的重量份數(shù)可以為 17、19、20、23· 2、24、27、28 份， 可膨脹石墨的重量份數(shù)可以為4、4. 6份，膨脹型阻燃劑的重量份數(shù)可以為6、7、8、10、11、 12. 7、16、17、18、19 份。
[0020] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的高阻燃MPP電力保護(hù)管材的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì) 說明。
[0021] 表1各實(shí)施例中高阻燃MPP電力保護(hù)管材中各組分的重量份數(shù)
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：聚丙烯 100-130份、滑石粉10-25份、水鎂石粉3-15份、改性微硅粉5-15份、著色劑0. 3-2份、納米 云母5-15份、抗氧劑0. 5-2份、聚四氟乙烯0. 5-3份、改性貝殼粉體15-40份、氰尿酸三聚 氰胺10-25份、改性晶須10-25份、長(zhǎng)玻璃纖維15-30份、可膨脹石墨3-8份、膨脹型阻燃劑 5-20 份； 其中，所述改性晶須為表面活性劑改性堿式硫酸鎂晶須，并采用以下工藝制備：在三口 燒瓶中攪拌狀態(tài)下加入10-15份堿式硫酸鎂晶須和150-250ml去離子水，然后加入0. 5-0. 8 份乳化劑和〇. 5-1份引發(fā)劑，加熱至70-90°C，在1-1. 5h內(nèi)加入15-20份表面活性劑后抽 濾、洗滌、烘干得到改性晶須； 根據(jù)上述原料配比，所述高阻燃MPP電力保護(hù)管材按照以下制備工藝進(jìn)行制備：將各 原料同時(shí)加入高速混合機(jī)混合5-10min后出料，得到混合料；設(shè)置雙輥開煉機(jī)前輥溫度為 30-50°C，后輥溫度為40-55°C，輥距為0. 4-0. 7mm，加入得到的混合料，升溫至145-160°C混 煉10-20min后冷卻得到混煉膠；設(shè)置平板硫化機(jī)的溫度為160-170°C，壓力為8-15MPa，加 入得到的混煉膠保溫保壓5-15min，冷卻至40-60°C后經(jīng)塑料擠出機(jī)擠出即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，其原料按重量份數(shù) 包括：聚丙烯120-125份、滑石粉17-22份、水鎂石粉6-9份、改性微硅粉7-11份、著色劑 0. 8-1. 4份、納米云母7-13份、抗氧劑0. 9-1. 5份、聚四氟乙烯1. 2-2. 4份、改性貝殼粉體 20-32份、氰尿酸三聚氰胺15-20份、改性晶須14-21份、長(zhǎng)玻璃纖維22-26份、可膨脹石墨 5-7份、膨脹型阻燃劑12-14份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，其原料按重量份 數(shù)包括：聚丙烯122份、滑石粉19份、水鎂石粉7份、改性微硅粉9份、著色劑1. 1份、納米 云母10份、抗氧劑1. 〇份、聚四氟乙烯1. 5份、改性貝殼粉體24份、氰尿酸三聚氰胺17份、 改性晶須18份、長(zhǎng)玻璃纖維23份、可膨脹石墨6份、膨脹型阻燃劑13份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，所述改性 微硅粉改性劑為 KH-550、KH-560、KH-570、KH-151、KH-171、KH-580、KH-602、KH-792、Si-42、 Si-69中的一種或多種的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，所述納米 云母的粒徑為50_70nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，所述改性 貝殼粉體的改性劑為糠醛、庚二酸、戊二酸、丙二酸中的一種或多種的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，在改性晶 須的制備工藝中，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉、二烷基苯磺酸鈉、 烷基芳基磺酸鈉、二丁基萘黃酸鈉中的一種或多種的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，在改性晶 須的制備工藝中，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)乙酮、偶氮二 異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異庚腈中的一種或多種的組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，在改性晶 須的制備工藝中，所述表面活性劑為甲基丙烯酸酯。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的高阻燃MPP電力保護(hù)管材，其特征在于，根據(jù)上述原料配 t匕，所述高阻燃MPP電力保護(hù)管材按照以下制備工藝進(jìn)行制備：將各原料同時(shí)加入高速混 合機(jī)混合7min后出料，得到混合料；設(shè)置雙輥開煉機(jī)前輥溫度為33°C，后輥溫度為47°C，輥 距為0. 5mm，加入得到的混合料，升溫至152°C混煉14min后冷卻得到混煉膠；設(shè)置平板硫化 機(jī)的溫度為165°C，壓力為1 IMPa，加入得到的混煉膠保溫保壓lOmin，冷卻至52°C后經(jīng)塑料 擠出機(jī)擠出即得。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK104086890SQ201410330598
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】金立勝 申請(qǐng)人:安徽寧國(guó)市高新管業(yè)有限公司