[发明专利]一种管道用改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种管道用改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途，该复合材料由以下重量份数的组分经加有微纳层叠拉伸装置的双螺杆挤出机挤出造粒获得：聚丙烯、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、聚烯烃弹性体的不饱和羧酸接枝共聚物、超临界二氧化碳处理的磷石膏晶须、超临界二氧化碳处理的十溴二苯乙烷、超临界二氧化碳处理的纳米三氧化二锑、硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯、超临界二氧化碳处理的微纳有机改性蒙脱土、超临界二氧化碳处理的微纳片状石墨、1,1,3‑三(2‑甲基‑4‑羟基‑5‑叔丁苯基)丁烷、2‑巯基苯并咪唑、光稳定剂GW‑944和硬脂酸钙。本发明的材料具有抗静电性能良好、阻燃性能佳和缺口冲击强度高的优点。

技术领域

本发明涉及一种改性聚丙烯复合材料，具体涉及一种管道用改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

电力管是基建常用的管道，其通常采用改性聚乙烯(PE)、环氧树脂(EP)或氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂制成，但PE管存在力学强度低的缺点，EP存在耐候性差、性脆的缺点，CPVC同时也存在价格贵、难加工等缺点。然而，电力管道需保证在非开挖施工中使用，遇到硬度较大、棱角分明的障碍物时，能保护管道不被刮伤导致破损开裂，同时保证抗静电、阻燃与耐磨的特点。

通常的PP管一般缺少阻燃与抗静电的作用，需要对其进行改进，现有的一些改进方法如下：

(1)中国专利CN205388192U，其公开了高分子双壁波纹管，采用在双层波纹管分隔开的两部分空间内分别放置泡沫灭火的物质(硫酸铝溶液及碳酸氢钠溶液)达到阻燃的效果，但该方案极大增加管道重量；

(2)中国专利CN106751261A，其公开了一种复合增强CM双壁波纹管及其制备工艺，采用CPVC与助剂ACR-61、MBS、HSt(硬脂酸)达到阻燃与性能平衡的效果，但该方案存在原料昂贵的缺点；

(3)中国专利CN205051312U，其公开了一种埋地高压电力电缆用改性聚丙烯双壁波纹管，其外层由加有矿物微粒耐磨剂的聚丙烯树脂制成，但缺少抗静电与阻燃性能，且未公布矿物耐磨剂种类与添加比例；

(4)中国专利CN105315557B，其公开了一种抗静电PP改性材料及其制备方法，其采用5-15份由粒径在10-50nm的炭黑和单丝直径在50-100nm的碳纤维，以重量比1.4-2.2：1的混合物作为抗静电剂达到抗静电效果，但碳纤维加入PP后，材料燃烧时会产生“烛芯效应”，对阻燃性能有损害；

(5)中国专利CN 105330965 B，其公开了一种磷石膏作为填料的PP塑料及其制备方法，其采用10-30份磷石膏作为抗静电剂添加入PP，但材料力学性能下降明显，尤其是缺口冲击强度只有2KJ/m²左右，不利于材料进一步应用。

因此，需发明一种阻燃、抗静电和力学性能均优良的管道外管用PP材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道用改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途，该材料解决了现有材料不能同时具有好的阻燃、抗静电和力学性能的问题，具有高阻燃、抗静电性能和高缺口冲击强度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种管道用改性聚丙烯复合材料，该复合材料由以下重量份数的组分经加有微纳层叠拉伸装置的双螺杆挤出机挤出造粒获得：100份聚丙烯；1～6份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；1～6份三元乙丙橡胶；5～20份聚烯烃弹性体的不饱和羧酸接枝共聚物；3～10份超临界二氧化碳处理的磷石膏晶须；6～9份超临界二氧化碳处理的十溴二苯乙烷；2～3份超临界二氧化碳处理的纳米三氧化二锑；0.2～1份硅烷偶联剂；1～6份过氧化二异丙苯；1～5份超临界二氧化碳处理的微纳有机改性蒙脱土；1～6份超临界二氧化碳处理的微纳片状石墨；0.4～0.6份1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷；0.4～0.6份2-巯基苯并咪唑；0.4～0.6份光稳定剂GW-944；0.4～0.6份硬脂酸钙。