[发明专利]一种MPP电力电缆保护管

说明书

技术领域

本发明涉及塑料管材领域，特别涉及一种MPP电力电缆保护管。

背景技术

MPP管采用改性聚丙烯为主要原材料，具有抗高温、耐外压的特点，适用于10KV以上高压输电线电缆排管管材。

公开号为CN104725725A的中国专利《一种新型改性聚丙烯管材及其制备方法》公开了一种新型改性聚丙烯管材，以重量份计，包括以下组分：聚丙烯15-30份，纳米碳酸钙2-5份，云母粉1-3份，纳米氧化钛1-3份，分散剂5-8份，相容剂2-6份，防老化剂1-5份。。

但是该电力用改性聚丙烯波纹管配方存在以下缺点：该新型改性聚丙烯管材虽然具有环刚度高、耐热性能好，但是没有对改性聚丙烯进行增韧，导致产品的韧性差，拉伸强度低，使用时容易发脆而开裂，

发明内容

本发明的目的是提供一种韧性好的MPP电力电缆保护管。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种MPP电力电缆保护管，由改性聚丙烯制作而成,以质量百分比计,所述改性聚丙烯由以下成分组成:

所述纳米复合粒子为表面附着有二氧化硅粒子的碳酸钙粒子。

通过采用上述技术方案，聚丙烯是一种来源广、价格低廉的通用性塑料树脂，但是脆性较大，限制了其在电力电缆保护管领域的应用。首先通过聚烯烃弹性体与聚丙烯共混来增加韧性，聚烯烃弹性体是以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体，这种弹性体的主要性能非常突出，在很多方面的性能指标超过普通弹性体，聚烯烃弹性体与聚丙烯共混后，形成“海-岛”结构，海相为聚丙烯，岛相为聚烯烃弹性体，在脆性的聚丙烯内加入聚烯烃弹性体后，在外来冲击力作用下，聚烯烃弹性体引发大量银纹，聚丙烯产生剪切屈服，聚烯烃弹性体产生的银纹进一步发展，银纹遇到剪切带或另一相邻弹性体后终止，遇到另一银纹则会转向或支化，银纹前锋处的应力集中后诱发新的剪切带，上述的这些作用都会大量缓解材料的冲击破坏过程，并增加破坏过程的能量，从而提高改性聚丙烯的韧性。

聚丙烯和聚烯烃共混虽然具有很好的韧性效果，但是降低了改性聚丙烯的其他力学特性，如强度和环刚度等，通过加入纳米复合粒子，纳米复合粒子中的二氧化硅粒径小，粒子比表面积增大，与聚丙烯接触面积增大，材料受到冲击时产生更多的裂纹，吸收更多的冲击能，提升改性聚丙烯的综合性能，改性聚丙烯的拉伸性能、环刚度均得到提升，尤其是冲击强度得到显著提升。

碳酸钙粒子加入聚丙烯后共混，聚丙烯将纳米级的碳酸钙粒子作为分子链的非交联点，提升改性聚丙烯的拉伸强度，在碳酸钙粒子含量小于10％时，对拉伸强度的贡献尤为明显，故选择较低含量的纳米复合粒子。同时碳酸钙粒子具有应力集中和应力辐射的平衡效应，对冲击能量进行吸收和辐射，使改性聚丙烯不会出现明显的应力集中，达到复合材料的力学平衡状态。另外，纳米复合粒子具有能量传递效应，聚烯烃弹性体与聚丙烯共混后，受到冲击时产生银纹，银纹遇到纳米复合粒子后也会发生终止，避免银纹进一步扩大而形成裂纹。

由于二氧化硅粒子对改性聚丙烯的性能贡献主要为二氧化硅粒子大小尺寸和外表面特性，二氧化硅粒子进行改性成本较高，通过将二氧化硅粒子附着于碳酸钙粒子表面形成核壳状结构，既能降低改性聚丙烯的制造成本，又能同时利用碳酸钙粒子和二氧化硅粒子对聚丙烯进行改性。

聚烯烃弹性体和聚丙烯共混后增加韧性的同时降低改性聚丙烯的其他力学特性，也可以加入β晶型成核剂来进行改善。聚丙烯是一种结晶性高聚物，具有α、β、γ、δ以及拟六方体五种不同的晶体形态。α晶型属于单斜晶系，它是一种最稳定的球晶，是商品化聚丙烯内的主要成分。β晶型属于六方晶系，与α晶型球晶相比，β晶型具有优异的冲击性能且其他力学性能下降并不是很明显，添加β晶型成核剂后，聚丙烯晶型由α晶型向β晶型转变，提高改性聚丙烯的冲击强度。同时碳酸钙粒子也会诱导聚丙烯由α晶型向β晶型转变，与β晶型成核剂起到协同作用，提高聚丙烯由α晶型向β晶型转变的转化率。

本发明的进一步设置为：所述聚丙烯质量百分比为68％-80％，所述聚烯烃弹性体的质量百分比范围为15％-20％。

通过采用上述技术方案，采用质量百分比为68％-80％的聚丙烯，质量百分比为15％-20％的聚烯烃弹性体，使改性聚丙烯在拉伸强度和环刚度性能之间保持平衡。

本发明的进一步设置为：所述聚丙烯的质量百分比为75％,所述聚烯烃弹性体质量百分比为20％。