[发明专利]用于制作光纤松套管的改性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚丙烯材料领域，更特别涉及一种用于制作光纤松套管的改性聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

在通信光缆领域中,无论是层绞式光缆还是中心束管式光缆,其基本单元均为用以包含和保护光纤的松套管（buffer tube），松套管内充填油膏，使松套管内的光纤得到机械保护且不受潮气侵蚀。作为通信光缆中光纤松套管的制作材料通常用PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯），PBT料因具有高的杨氏模量和低膨胀系数等优点而被广泛采用。但PBT也有价格高,易吸水降解,抗弯曲性差等缺点，且在挤塑工艺中有挤塑后收缩现象,从而影响光纤在松套管中的余长控制。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种用于制作光纤松套管的改性聚丙烯材料，其保留了聚丙烯的优异性能且具有良好的抗冲击性，因而性能优良，加工性能好。

本发明提出一种改性聚丙烯（PP）材料来替代PBT料用于制作光纤松套管。普通的聚丙烯料价格低廉，因结晶度高，结构规整，因而具有良好的力学性能，良好的耐热性能和化学稳定性。但由于其本身分子结构的规整度高，因而其抗冲击强度较差。所以要将PP料用于光纤松套管的制作，必须对PP料进行改性。

本发明采用的技术方案是：一种用于制作光纤套管的改性聚丙烯材料，其特征在于，由基料，以及以基料的重量为基准的以下百分比的物质混合而成：0.4%的成核剂，小于等于1%且不为零的抗氧剂，小于1%且不为零的含氟流变剂，0.8%的软化剂，其中基料为聚丙烯-聚乙烯共聚物，成核剂选自无机物质或有机物质，所述抗氧剂为以1010酚类抗氧剂为主抗氧剂，硫代二丙酸二月桂酯为协同抗氧剂的抗氧剂，含氟流变剂为PPA，软化剂为A6006型软化剂。

进一步地，上述聚丙烯-聚乙烯共聚物中聚乙烯的含量为2%～30%。

优选地，聚丙烯-聚乙烯共聚物中聚乙烯的含量为12%。

进一步地，上述无机物质选自滑石粉，云母，二氧化硅，碳黑，高岭土中的一种或多种。

进一步地，有机物质选自一元或二元脂族酸或芳烷基酸盐，或芳香或脂环族羰酸盐。

优选地，一元或二元脂族酸或芳烷基酸盐选自丁二酸钠、戊二酸钠、己酸钠或苯乙酸铝等；芳香或脂环族羰酸盐选自苯甲酸钠、苯甲酸钾或苯甲酸铝等。

优选地，滑石粉的平均粒径为1-10微米。

更优选地，滑石粉经由环氧硅烷偶联剂进行表面处理，偶联剂的重量为滑石粉的2%。

更优选地，环氧硅烷偶联剂为γ-环氧丙氧基三甲基硅烷。

本发明还提供了用于制作光纤套管的改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

（a）用聚丙烯-聚乙烯共聚物基料将含氟流变剂制作成母粒，母粒中含氟流变剂的重量百分比为4%；

（b）将成核剂粉碎，然后将其与环氧硅烷偶联剂在90～110℃下混合20～40分钟，然后在110～130℃下热处理2～3小时；

（c）将聚丙烯-聚乙烯共聚物基料，经环氧硅烷偶联剂处理后的成核剂，含氟流变剂母粒，抗氧剂和软化剂混合10～15分钟后得到混合料，将该混合料经挤塑机在180～220℃下塑炼并挤出，冷却后切粒；

（d）检验，称重并包装。

本发明的改性聚丙烯的基料采用聚丙烯-聚乙烯共聚物。聚丙烯-聚乙烯共聚物是在丙烯聚合过程中添加适量乙烯单体，通过改变PP分子结构的规整性而提高其抗冲击性。PP和PE有极好的相容性。聚丙烯-聚乙烯共聚物是复杂的共混体系，它包括有少量乙烯链段的等规聚丙烯分子链和乙烯-丙烯的无规共聚物。本发明的改性聚丙烯还通过添加其它助剂进行改性使其具备光纤松套管应有的机械和加工性能．

首先，本发明的改性聚丙烯添加成核剂来改性，成为高耐冲共聚非极性聚丙烯，在PP结晶成核过程中，高分子链段通过在成核剂表面吸附PP分子形成更多的、热力学上稳定的微型晶核，这种微晶结构使得PP材料的结晶度更大，从而造成制品具有较好的抗冲击特性。这类结晶好坏可以通过光纤松套管挤出后测定套管的后收缩现象进行评估，后收缩现象严重的材料，形成微晶的比例较小，对应套管的耐冲击性能、拉伸屈服强度和耐压性能较差。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：本发明提供了一种用于制作光纤松套管的改性聚丙烯材料，其结合了聚丙烯材料良好的力学性能，良好的耐热性能和化学稳定性，在添加助剂改性后克服了抗冲击强度差的缺点，同时避免了现有技术中的PBT材料的缺点，因而具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。