[发明专利]一种具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料和聚丙烯复合钢管及制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料，其特征在于，依据标准MT113-1995，该聚丙烯材料在移除明火后火焰持续时间为3s以内且火焰传播长度为280mm以下，无焰燃烧持续时间为30s以内；依据标准MT113-1995，该聚丙烯材料的表面阻抗为3×108Ω以下；依据标准GB/T2791-1995，该聚丙烯材料与金属的剥离强度为75N/25mm以上；其中，

该聚丙烯材料通过阻燃抗静电聚丙烯母粒与丙烯基相容剂相混合制得，所述阻燃抗静电聚丙烯母粒与所述丙烯基相容剂的重量比为1：(0.05～0.5)

所述丙烯基相容剂为马来酸酐接枝丙烯基聚合物；所述马来酸酐接枝丙烯基聚合物的接枝率为0.8～1.2重量％；所述马来酸酐接枝丙烯基聚合物的100％弹性恢复率为20％以上；

所述阻燃抗静电聚丙烯母粒通过将40～70重量份的聚丙烯、10～30重量份的聚烯烃弹性体、0.1～2重量份的引发剂、5～20重量份的阻燃剂、5～15重量份的抗静电剂和0.1～2重量份的助剂相混合制备而得；其中，所述聚烯烃弹性体中乙烯基结构含量为0～15重量％，丙烯基结构含量为75～100重量％；

所述聚烯烃弹性体为丙烯基弹性体、或者丙烯基弹性体和乙烯基弹性体的混合物；所述乙烯基弹性体选自乙烯和1-丁烯的共聚物、乙烯和1-己烯的共聚物、乙烯和1-辛烯的共聚物；所述丙烯基弹性体选自丙烯与乙烯的共聚物、丙烯与丁烯的共聚物、乙烯-丙烯-二烯烃单体的三元共聚物，所述二烯烃单体选自异戊二烯、己二烯和亚乙基降冰片烯中的至少一种。

2.一种制备权利要求1所述的具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料的方法，该方法包括：

(1)将聚丙烯、聚烯烃弹性体、引发剂、阻燃剂、抗静电剂和助剂进行混炼，得到阻燃抗静电聚丙烯母粒；混炼温度为160～220℃；

(2)将所述阻燃抗静电聚丙烯母粒与丙烯基相容剂，按照重量比为1：(0.05～0.5)进行混合，得到具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚丙烯的熔体流动性在2.16kg载荷下230℃时为0.5～100g/10min。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述聚烯烃弹性体为丙烯基弹性体、或者丙烯基弹性体和乙烯基弹性体的混合物；所述乙烯基弹性体的熔体流动性在2.16kg负荷下190℃时为0.5～30g/10min，丙烯基弹性体的熔体流动性在2.16kg负荷下230℃时为0.5～30g/10min。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述引发剂为过氧化异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化二叔丁基、过氧化叔戊酸叔丁基酯和2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇中的至少一种。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的方法，其中，所述聚丙烯的用量为45～65重量份；所述聚烯烃弹性体的用量为15～30重量份；所述引发剂的用量为0.3～1重量份；所述阻燃剂的用量为6～18重量份；所述抗静电剂的用量为5～10重量份；所述助剂的用量为0.1～1.5重量份。

8.一种聚丙烯复合钢管，该复合管包括钢管和粘附在所述钢管的内、外表面上的聚丙烯层，其特征在于，所述聚丙烯层由权利要求1所述的具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料制得。

9.一种制备权利要求8所述的聚丙烯复合钢管的方法，该方法包括：

(A)将权利要求1所述的具有金属粘结性和阻燃抗静电性的聚丙烯材料进行研磨，得到平均粒径为60目～100目的超细粉；

(B)通过涂覆的方法将步骤(A)得到的超细粉粘附在钢管的内、外表面，得到聚丙烯复合钢管。

10.一种权利要求9所述的聚丙烯复合钢管在煤矿生产中的应用。