高強度聚丙烯導管及其製備方法與流程

2023-05-02 18:27:16

本發明涉及管材技術領域，尤其是涉及一種高強度聚丙烯導管。本發明還涉及該高強度聚丙烯導管的製備方法。

背景技術：

目前，mpp電力電纜用管材的應用領域日益廣泛，在使用過程中難免存在一些亟待改善的地方。主要集中在非開挖工程施工上，對mpp管道的熱熔對接接頭拉伸強度、環剛度、滑動摩擦係數、體積電阻率提出了非常高的要求。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高強度聚丙烯導管，它具有綜合性能較佳的特點。本發明還公開了該高強度聚丙烯導管的製備方法。

本發明所採用的技術方案是：高強度聚丙烯導管，

所述高強度聚丙烯導管包括外層、中間層和內層，其中，該外層和內層均採用mpp專用料製備，該中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料製備；以及，

以重量份計，該mpp專用料的原料組分包括：

聚丙烯樹脂78-82份、無機填充材料10.8-18.4份、偶聯劑0.8-1.2份、增韌劑1-3份、潤滑劑0.8-1.5份、抗氧劑1-1.5份。

該高強度聚丙烯導管專用材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按組份要求取各原料；

(2)將高速混合機預熱到機體溫度達80℃；

(3)將無機填充材料倒入該高速混合機中攪拌15—20min，攪拌速度為500—700r/min；

(4)將偶聯劑倒入該高速混合機中攪拌15—20min，攪拌速度為500—700r/min；

(5)將聚丙烯樹脂、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑倒入該高速混合機中攪拌5—8min，攪拌速度為150—180r/min，此時，該高速攪拌機中形成混合料；

(6)將所得混合料加入到雙螺杆擠出造粒機的加料口之後擠出，該雙螺杆擠出造粒機的擠出轉速為150—180r/min，從而擠出熱狀材料條；

(7)將熱狀材料條冷卻後進行造粒，得到mpp專用料；

(8)將mpp專用料加入內、外層，中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料顆粒，通過複合管材擠出高強度聚丙烯導管。

本發明和現有技術相比所具有的優點是：綜合性能較佳。本發明的高強度聚丙烯導管採用三層結構，尤其是內層和外層採用mpp專用料，所製備的電纜在運行中不僅可以承受交流電壓，亦可承受直流電壓，還可以應對大氣電壓(雷電)和操作過電壓的襲擊。同時，中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料，使導管不僅具有普通聚醯亞胺介電抗擊穿的優良特性，還具有良好的熱加工性能，可以注塑成型和熔融擠出，大大減少設備的複雜性、提高生產效率、降低成本。

具體實施方式

實施例1

高強度聚丙烯導管，包括外層、中間層和內層。本實施例1中，各層的厚度相同，均為0.5mm。其中，該外層和內層均採用mpp專用料製備，該中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料製備。

以重量份計，該mpp專用料的原料組分包括：

聚丙烯樹脂78份、無機填充材料18.4份、偶聯劑0.8份、增韌劑1份、潤滑劑0.8份、抗氧劑1份。

該高強度聚丙烯導管專用材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按組份要求取各原料；

(2)將高速混合機預熱到機體溫度達80℃；

(3)將無機填充材料倒入該高速混合機中攪拌15min，攪拌速度為500r/min；

(4)將偶聯劑倒入該高速混合機中攪拌15min，攪拌速度為500r/min；

(5)將聚丙烯樹脂、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑倒入該高速混合機中攪拌5min，攪拌速度為150r/min，此時，該高速攪拌機中形成混合料；

(6)將所得混合料加入到雙螺杆擠出造粒機的加料口之後擠出，該雙螺杆擠出造粒機的擠出轉速為150r/min，從而擠出熱狀材料條；

(7)將熱狀材料條冷卻後進行造粒，得到mpp專用料；

(8)將mpp專用料加入內、外層，中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料顆粒，通過複合管材擠出高強度聚丙烯導管1。

實施例2

高強度聚丙烯導管，包括外層、中間層和內層。本實施例2中，外層和內層的厚度均為0.5mm，中間層的厚度為1mm。其中，該外層和內層均採用mpp專用料製備，該中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料製備。

以重量份計，該mpp專用料的原料組分包括：

聚丙烯樹脂80份、無機填充材料15份、偶聯劑1份、增韌劑2份、潤滑劑1.2份、抗氧劑1.3份。

該高強度聚丙烯導管專用材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按組份要求取各原料；

(2)將高速混合機預熱到機體溫度達90℃；

(3)將無機填充材料倒入該高速混合機中攪拌18min，攪拌速度為600r/min；

(4)將偶聯劑倒入該高速混合機中攪拌18min，攪拌速度為600r/min；

(5)將聚丙烯樹脂、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑倒入該高速混合機中攪拌7min，攪拌速度為160r/min，此時，該高速攪拌機中形成混合料；

(6)將所得混合料加入到雙螺杆擠出造粒機的加料口之後擠出，該雙螺杆擠出造粒機的擠出轉速為170r/min，從而擠出熱狀材料條；

(7)將熱狀材料條冷卻後進行造粒，得到mpp專用料；

(8)將mpp專用料加入內、外層，中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料顆粒，通過複合管材擠出高強度聚丙烯導管2。

實施例3

高強度聚丙烯導管，包括外層、中間層和內層。本實施例3中，外層的厚度為0.3mm、內層的厚度均為0.5mm、中間層的厚度為1mm。其中，該外層和內層均採用mpp專用料製備，該中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料製備。

以重量份計，該mpp專用料的原料組分包括：

聚丙烯樹脂82份、無機填充材料10.8份、偶聯劑1.2份、增韌劑3份、潤滑劑1.5份、抗氧劑1.5份。

該高強度聚丙烯導管專用材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按組份要求取各原料；

(2)將高速混合機預熱到機體溫度達100℃；

(3)將無機填充材料倒入該高速混合機中攪拌20min，攪拌速度為700r/min；

(4)將偶聯劑倒入該高速混合機中攪拌20min，攪拌速度為700r/min；

(5)將聚丙烯樹脂、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑倒入該高速混合機中攪拌8min，攪拌速度為180r/min，此時，該高速攪拌機中形成混合料；

(6)將所得混合料加入到雙螺杆擠出造粒機的加料口之後擠出，該雙螺杆擠出造粒機的擠出轉速為180r/min，從而擠出熱狀材料條；

(7)將熱狀材料條冷卻後進行造粒，得到mpp專用料；

(8)將mpp專用料加入內、外層，中間層採用功能性熱塑性聚醯亞胺材料顆粒，通過複合管材擠出高強度聚丙烯導管3。

效果例

根據常規方式，對實施例1—3所製備的複合管材擠出高強度聚丙烯導管1—3的性能進行測試，以及和常規材料進行對比，結果見下表：

從上表可以看出，本發明的高強度聚丙烯導管的體積電阻率大、介電常數低，具有優異的介電抗擊穿性能；滑動摩擦係數低，具有在非開挖過程中摩擦係數小、阻力小的優異性能。同時，由於中間層採用的聚醯亞胺材料性能較為優異，具有熔融擠出特性，在足夠高的溫度下，用專用擠出機擠出塑化，可以在一定的熔體粘度下共擠複合。

以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。