一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料及其制备方法 (Modified polypropylene material for cable communication sleeve and preparation method thereof ) 是由 全帅 姬姗姗 张永专 杨瑞宁 于 2020-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料及其制备方法。包括以下重量份的组分,聚丙烯100份、线性低密度聚乙烯15-20份、乙烯-辛烯共聚物POE 2-20份、琥珀酸酐0.1-0.2份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.05-0.1份、抗氧剂0.1-0.5份。本发明电缆导管用改性聚丙烯材料具有质轻,穿电缆时阻力小,热熔焊接强度高；优良的电气绝缘性能；韧性好,室温下测试其断裂伸长率＞500%；强度高,室温下拉伸强度＞34MPa,熔接接头强度＞25MPa,弯曲强度＞44MPa；低温抗冲击性能好,可在-10℃-70℃下长期使用。(The invention belongs to the technical field of high polymer materials, and particularly relates to a modified polypropylene material for a cable communication sleeve and a preparation method thereof. The polyethylene glycol dimethacrylate comprises, by weight, 100 parts of polypropylene, 15-20 parts of linear low density polyethylene, 2-20 parts of ethylene-octene copolymer POE, 0.1-0.2 part of succinic anhydride, 0.05-0.1 part of ethylene glycol dimethacrylate and 0.1-0.5 part of antioxidant. The modified polypropylene material for the cable conduit has the advantages of light weight, small resistance when penetrating the cable, and high hot-melt welding strength; excellent electrical insulating properties; the toughness is good, and the elongation at break is more than 500 percent when tested at room temperature; the strength is high, the tensile strength is more than 34MPa at room temperature, the strength of a welded joint is more than 25MPa, and the bending strength is more than 44 MPa; the low-temperature impact resistance is good, and the paint can be used for a long time at the temperature of minus 10 ℃ to 70 ℃.)
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的飞速发展，电力电缆埋地敷设工程对电缆导管提出了更高的要求。聚丙烯作为一种绿色建材，具有无毒、质轻、耐腐蚀、使用寿命长等优点，然后聚丙烯分子链的高度规整性导致其高结晶性，韧性较差，断裂伸长率低，在用作地下电缆敷设的电缆导管时无法完全满足使用要求。因此必须对聚丙烯加以改性才能应用于电缆导管。
乙烯-辛烯共聚物（POE）是一种非极性高分子材料，其界面粘结性能差，采用POE对聚丙烯进行改性时，仍无法满足非开挖电缆保护套管用的需求，其稳定性能仍需提高。
发明内容
本发明要解决技术问题是依据非开挖改性聚丙烯塑料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，该材料具有韧性好、拉伸强度和弯曲强度较高以及较好的抗压性能。
本发明还提供了一种电缆导管用改性聚丙烯的制备方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
本发明提供了一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，包括以下重量份的组分，聚丙烯100份、线性低密度聚乙烯15-20份、乙烯-辛烯共聚物POE 2-20份、琥珀酸酐0.1-0.2份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.05-0.1份、抗氧剂0.1-0.5份。
进一步的，所述的聚丙烯由等规聚丙烯和无规聚丙烯按照质量比为1-4:1组成。
进一步的，所述线性低密度聚乙烯熔体流动速率为1.5-2.3克/10分钟。
本发明所使用的抗氧剂为168和1010的混合物，质量比为0.1：0.4-0.4:0.1。
本发明还提供了一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将琥珀酸酐和乙二醇二甲基丙烯酸酯添加到POE母粒中，然后采用混料机将其混合40-50min，得混合物料A备用；
（2）将聚丙烯、线性低密度聚乙烯及抗氧剂、混合物料A混合在高速混合机中在75℃下充分混合并冷却，然后将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到电缆导管用改性聚丙烯。
进一步的，所述双螺杆挤出机从加料口到机头的六段温度分别为200-210、210-215、215-220、220-230、230-240、230-235℃。
进一步的，所述双螺杆挤出机螺杆转速为30-100r/min。
本发明的有益效果是：本发明电缆通信套管用改性聚丙烯材料具有质轻，穿电缆时阻力小，热熔焊接强度高；优良的电气绝缘性能；韧性好，室温下测试其断裂伸长率＞500%；强度高，室温下拉伸强度＞34MPa，熔接接头强度＞25MPa，弯曲强度＞44MPa；低温抗冲击性能好，可在-10℃-70℃下长期使用。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式。
本发明所使用的抗氧剂168为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；抗氧剂1010为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
实施例1
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方为：聚丙烯（等规聚丙烯：无规聚丙烯=2:1）100份、线性低密度聚乙烯15份、乙烯-辛烯共聚物POE 12份、琥珀酸酐0.15份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.1份、抗氧剂（168：1010=0.1：0.4）0.3份。
制备方法如下：
（1）将琥珀酸酐和乙二醇二甲基丙烯酸酯添加到POE母粒中，然后采用混料机将其混合50min，得混合物料A备用；
（2）将聚丙烯、线性低密度聚乙烯及抗氧剂、混合物料A混合在高速混合机中在75℃，搅拌速度400转/分钟（rpm）下充分混合并冷却，然后将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，所述双螺杆挤出机从加料口到机头的六段温度分别为200、210、220、230、240、235℃，螺杆转速为100r/min，得到电缆导管用改性聚丙烯。
实施例2
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方为：聚丙烯（等规聚丙烯：无规聚丙烯=2:1）100份、线性低密度聚乙烯18份、乙烯-辛烯共聚物POE 8份、琥珀酸酐0.1份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.08份、抗氧剂（168：1010=0.4：0.3）0.1份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方为：聚丙烯（等规聚丙烯：无规聚丙烯=4:1）100份、线性低密度聚乙烯20份、乙烯-辛烯共聚物POE 18份、琥珀酸酐-0.2份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.1份、抗氧剂（168：1010=0.4：0.1）0.5份。
制备方法同实施例1。
对比例1
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方为：聚丙烯（等规聚丙烯：无规聚丙烯=2:1）100份、线性低密度聚乙烯15份、乙烯-辛烯共聚物POE 12份、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.25份、抗氧剂（168：1010=0.1：0.4）0.3份。
制备方法如下：
（1）将乙二醇二甲基丙烯酸酯添加到POE母粒中，然后采用混料机将其混合50min，得混合物料A备用；
（2）将聚丙烯、线性低密度聚乙烯及抗氧剂、混合物料A混合在高速混合机中在75℃下充分混合并冷却，然后将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，所述双螺杆挤出机从加料口到机头的六段温度分别为200-210、210-215、215-220、220-230、230-240、230-235℃，螺杆转速为100r/min，得到电缆导管用改性聚丙烯。
对比例2
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方为：聚丙烯（等规聚丙烯：无规聚丙烯=2:1）100份、线性低密度聚乙烯15份、乙烯-辛烯共聚物POE 12份、琥珀酸酐0.25份、抗氧剂（168：1010=0.1：0.4）0.3份。
制备方法如下：
（1）将琥珀酸酐添加到POE母粒中，然后采用混料机将其混合50min，得混合物料A备用；
（2）将聚丙烯、线性低密度聚乙烯及抗氧剂、混合物料A混合在高速混合机中在75℃，搅拌速度400转/分钟（rpm）下充分混合并冷却，然后将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，所述双螺杆挤出机从加料口到机头的六段温度分别为200-210、210-215、215-220、220-230、230-240、230-235℃，螺杆转速为100r/min，得到电缆导管用改性聚丙烯。
对比例3
一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料，配方同实施例1。
制备方法如下：将所有原料混合，然后在高速混合机中在75℃，搅拌速度400转/分钟（rpm）下充分混合并冷却，然后将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，所述双螺杆挤出机从加料口到机头的六段温度分别为200-210、210-215、215-220、220-230、230-240、230-235℃，螺杆转速为100r/min，得到电缆导管用改性聚丙烯。
效果实施例
将实施例1-3及对比例1-3充分干燥后使用注塑机制成标准样条，进行性能测试，详细性能见表1。
表1 各实施实例中测试数据对比
将实施例1-3及对比例1-3制备得到的改性聚丙烯，通过生产设备挤出、加工制成电缆保护套管，采用氧化诱导期法评定制备的套管的热氧稳定性，实验样品处理及试验步骤按照GB/T13464的规定进行，然后进行落锤冲击试验，落锤重量为15kg，冲击高度为1200mm，耐电压试验、滑动摩擦系数，按照标准DL/T 802.8-2014进行，具体结果见表2。
表2
本发明制备的套管其他性能符合DL/802.7-2010《非开挖改性聚丙烯塑料电缆导管》的要求。