[发明专利]一种电缆导管用改性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料技术领域-高分子复合材料-高分子复合材料的加工改性技术，具体涉及一种电缆导管用改性聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

电缆导管的使用，有利于城市市容/交通以及环境的改善、避免电缆之间相互影响及地下其它管线对电缆本身的影响。它具有较好的安全性和可靠性，对电缆起到了较好的保护作用，大大减少了因外力破坏而引起的电缆故障，延长了电缆的使用寿命，施工时作业面积小，工期较短，方便简易，还可提前预埋，解决多次施工多次破路的问题。由于电缆穿管敷设有诸多优点，使电缆导管在城市电网建设和改造工程中的使用量与日俱增。

电缆导管种类很多，性能各异，目前市场上比较常用的为PVC-U管材。PVC-U管材作为电缆保护套管以管材质量轻、强度高、便于施工等优点在国外已被广泛推广。但由于PVC-U管材虽然强度高，但脆性也大，在运输、卸货、安装过程中难免有些不规范操作而引起管材破裂。而用户提出对于传统的开挖施工不仅对居民正常生活的形成了干扰，也增加了交通、环境、周边建筑物的破坏和不良影响。同时对一些不允许开挖施工场所(如穿越河道、高速公路、铁路、机场跑道、广场等)，严重影响了施工的进度。

因此，研发一种高性能非开挖的电缆导管显得越发紧迫，也具有良好的市场应用前景。目前，国内外研究较热门的有改性聚丙烯(MPP)管材。改性聚丙烯(MPP)原材料，它采用特殊配方和加工工艺制造的新型塑料管道，良好的物理化学性能，可被广泛用作电缆导管中。开发改性聚丙烯电缆导管，就是为解决这一问题，同时非开挖技术提高了社会效益和经济效益显著，使市容环境极大改善。

研究改性聚丙烯(MPP)管材首先必须研究改性聚丙烯(MPP)管材专用复合材料。目前，国内研究改性聚丙烯(MPP)管材专用材料已有相关报道，例如中国发明专利CN102516669A、CN102558398A、CN10294689A、CN102911504A、CN1508925A、CN101698722A、CN102311576A、CN102617931A、CN102361280A等。但这些专利往往仅局限于对PP进行简单的填充改性，例如CN102361280A加入玻璃钢改性聚丙烯，虽能提高管材的强度，但提高了管材成本，也使得加工不易；CN102311576A加入溴系阻燃剂和无机阻燃剂可提高管材阻燃性能，但造成了环境污染；CN1508925A加入大量无机填料，易发生团聚导致管材易脆断等，难以在非开挖电缆导管方面得到良好的应用。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是根据非开挖电缆导管的使用和施工要求，提供一种电缆导管用改性聚丙烯复合材料，利用该复合材料可制备性能优异的非开挖电缆导管。该复合材料具有(1)优良的电气绝缘性；(2)抗冲击性能好；(3)热变形温度比较高，低温抗冲击性能较佳，可在-10℃－70℃的环境温度下长期使用；(4)较佳的抗拉性能和抗压性能；(5)施工安全可靠、周期短、施工成本低等优点，完全符合用于非开挖电缆导管的生产、使用、施工要求。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种简单易行、对生产设备要求低、工艺稳定可控的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种电缆导管用改性聚丙烯复合材料，其特征是：该复合材料由下述重量份的原料组成：聚丙烯100份，聚烯烃类热塑性弹性体5-10份，活性纳米无机填料4-25份，抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯：0.2-0.4份，阻燃剂2-8份，其中聚丙烯为无规共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，质量比为1:1-3:1，以上以聚丙烯的质量为基准。

更进一步的，所述的聚烯烃类热塑性弹性体为茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯-辛烯共聚物(POE)，优选为美国陶氏的8999、8842、8200和日本三井的DF810、DF840中一种或多种组合而成。

更进一步的，所述的活性纳米无机填料为有机改性无机纳米粒子，作为优选无机纳米粒子为轻质碳酸钙、高岭土、滑石粉、云母中的一种或多种组合而成，无机粒子规格为2000-3500目；作为优选有机改性剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂的一种或两种组合而成。

更进一步的，所述的阻燃剂为无机阻燃剂和有机阻燃剂共混而成，无机阻燃剂作为优选为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的一种或多种组合而成，有机阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酸铵、多聚磷酸铵中的一种或多种组合而成。