[发明专利]一种UHMWPE合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法

说明书

本发明公开一种UHMWPE合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法，包括以下重量份的组分：嵌段共聚聚丙烯粒料60～85份、填料5～10份、增容增韧剂5～30份、流动性改性剂1～5份。本发明的专用料所生产的波纹管，具有力学性能好、低温抗冲击性能较佳、热变形温度较高、导热系数较高、阻燃性好、表面光泽度良好和生产稳定性好等特点。

技术领域

本发明属于一种UHMWPE合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法。

背景技术

通用塑料的高性能化 、工程塑料化是聚合物科学与工程研究领域最重要的追求目标之一。塑料增韧是其中一个主要的手段。最常用且最有效的增韧手段就是在被增韧基体中引入柔性聚合物，当体系受到外力冲击时，通过引发橡胶粒子周围基体的银纹及剪切屈服从而大量吸收冲击能，从而提高基体的韧性，典型的例子是橡胶增韧塑料。但这一类方法也存在致命的弱点，即虽然塑料基体的韧性提高了，但往往造成强度、模量、硬度等力学性能的下降。

我国是塑料制品的生产和消费大国，特别是塑料管道在国民经济发展中占据了极其重要的地位。塑料管道被广泛地应用于建筑工程、电力工程、市政工程、通讯工程和石油化工工程等诸多工业应用领域，与人们的生活息息相关。目前电力用波纹管材一般为HDPE管材和MPP单壁波纹管，分别采用HDPE（高密度聚乙烯）和增韧增强改性聚丙烯材料，此两种材料均只能应用于圆形管材，不能适用于方形电力用改性聚丙烯管材的使用要求。HDPE管材具有以下缺点：1、维卡温度低，耐热性差，不足80 ℃；2、拉伸强度低，小于18 MPa；3、弯曲模量低，小于800 MPa；4、阻燃性差，易燃；5、加工性较差，HDPE材料粘度较高，造成生产速度较慢，管材外观光泽度较差。

MPP单壁波纹管采用增强改性聚丙烯原料制成，其主要机理是通过填加大量的无机增强材料来提高管材的强度（圆形管材因受结构所限，在垂直方向的抗 压能力要大大低于方形管材，所以需通过材料来弥补结构缺陷），但如此一来， 极大的破坏了材料的韧性指标和其它指标，因此存在以下缺点：1、低温性能差， 因为了弥补结构的抗压能力缺陷，在材料中填加了大量的无机增强材料，严重破坏了材料的韧性，冲击性能相比大幅下降；2、拉伸强度较低，一般为22 MPa左右；3、制品表面光滑度相比较差；4、阻燃性差，因为了提高材料模量，在配方中加入了较大量的无机粉体材料，而该无机粉体材料对制品有助燃作用，因此无法做到阻燃；5、导热系数较低，为0.28～0.32，造成冷却成型速度慢，生产速度较低，加工成本偏高。

聚丙烯作为石化下游产品，具有产量大、性价比高的优点，广泛应用于管材、板材、注塑制品等，其改性研究也引起了国内外众多科研院所与企业的重视，目前国内外针对聚丙烯的改性研究，主要集中在以下几方面：接枝改性、共聚改性、交联改性及共混改性。目前我国等规PP固相接枝改性方法尚属空白，而共混改性操作简单、生产周期短、适合批量生产等，其发展迅速。

本发明以嵌段共聚PP为主基材，以空心玻璃微球、纳米碳酸钙为填料，筛选或制备高性价比的合金增容增韧剂、流动性改性剂等进行共混改性，研制“合金改性聚丙烯”专用料；并将该专用料运用于电力电缆护套用外方内圆单壁波纹管的生产及应用研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是采用塑料合金改性方法，提供一种UHMWPE合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法，从而获得高性能、功能化、专用化的新材料，改善并提高了单一塑料材料的性能，且实现制品轻量化及成本降低。

为了实现本发明的目的，具体技术方案如下：

一种UHMWPE合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料，由下述重量配方组成：

嵌段共聚聚丙烯粉料 60～85份

填料 5～10份

UHMWPE合金增容增韧剂 5～30份