本發(fā)明涉及高分子材料管材，尤其涉及一種耐熱改性mpp管材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、mpp管材是一種新型的管道材料，其具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、壽命長等特點。它采用的是改性聚丙烯為主要原材料，通過特殊的生產(chǎn)工藝和技術(shù)加工而成。這種管道材料具有優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，能夠在高溫、低溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。在未來的發(fā)展中，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，mpp管將會得到更加廣泛的應(yīng)用和推廣。但是如果mpp管材在長期高溫下，管體溫度可能會積累超過其允許的耐熱溫度，導(dǎo)致熱膨脹和彎曲變形，降低使用壽命；隨著行業(yè)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，mpp管材也逐漸迎來了新的挑戰(zhàn)，因此，對mpp管材耐熱性能的進(jìn)一步提升，已經(jīng)成為研究熱點。

2、專利號為cn202311675106.7的專利公開了一種耐熱mpp管材及其制備工藝，包括以下原料：聚丙烯樹脂、滑石粉、氧化鋅、抗氧劑1010、硬脂酸丁酯、耐熱填料、復(fù)合阻燃劑，通過將剛性基團(tuán)接枝到納米碳化硅的表面，提高mpp管的耐熱性能，使其在高溫下不變形或損壞，通過將鳥苷酸接枝到玄武巖纖維的表面，鳥苷酸中含有氮雜環(huán)和磷元素，具有優(yōu)異的阻燃性能，同時可以改善與聚丙烯樹脂的相容性，提高mpp管材的阻燃性能。

3、上述mpp管材雖然其提高了耐熱性和阻燃性，但mpp管材作為電力管材的時候，如果其內(nèi)部穿設(shè)有高功率的電纜時，電纜在mpp管材中會發(fā)熱產(chǎn)生較多的熱量，因為目前的mpp管材的導(dǎo)熱性能一般較差，這就會導(dǎo)致mpp管材內(nèi)部的熱量集聚，不能及時從mpp管材內(nèi)部散發(fā)出去，最終使得mpp管材內(nèi)壁的溫度升高；長時間如此，這不僅影響電纜的性能和壽命，mpp管材長時間處于較高溫度狀態(tài)，也會使得mpp管材的壽命減少。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種耐熱改性mpp管材及其制備方法，解決現(xiàn)有mpp管材在穿設(shè)高功率電纜使用時，因為mpp管材的導(dǎo)熱性能較差，導(dǎo)致mpp管材內(nèi)部的熱量集聚，不能及時從mpp管材內(nèi)部散發(fā)出去，最終影響電纜的性能和壽命，以及使得mpp管材的壽命減少的問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

3、第一方面，本發(fā)明公開了一種耐熱改性mpp管材，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：90-110份聚丙烯樹脂、9-11份改性聚丙烯樹脂、6-10份石墨粉末、1-2份抗氧劑、2-4份硅烷偶聯(lián)劑、2-4份硬脂酸、1-2份石蠟、3-5份耐熱填料；所述改性聚丙烯樹脂為石墨烯改性的聚丙烯樹脂。

4、進(jìn)一步，所述耐熱改性mpp管材的原料份數(shù)為：100份聚丙烯樹脂、10份改性聚丙烯樹脂、8份石墨粉末、1.5份抗氧劑、3份硅烷偶聯(lián)劑、3份硬脂酸、1.5份石蠟、4份耐熱填料；所述石墨粉末的粒徑為10-30μm。

5、進(jìn)一步，所述抗氧劑為二苯胺、對苯二胺、抗氧劑1010的一種或多種的組合。

6、進(jìn)一步，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅烷偶聯(lián)劑kh845、硅烷偶聯(lián)劑kh560中的一種或多種的組合。

7、進(jìn)一步，所述耐熱材料為碳酸鈣、木質(zhì)纖維素、硅化鎂的一種或多種的組合。

8、進(jìn)一步，所述改性聚丙烯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

9、a1、按質(zhì)量份數(shù)，取80-100份的聚丙烯樹脂進(jìn)行完全熔融，得到熔融液一；

10、a2、在熔融液一攪拌狀態(tài)下加入4-5份的改性石墨烯，然后再將熔融液一溫度提高8-12℃，攪拌20-30min，得到熔融液二；

11、a3、在熔融液二中加入3-5份的聚焦磷酸哌嗪和3-5份的1,2-雙(二苯基膦)乙烷，攪拌均勻后得到熔融液三；

12、a4、在熔融液三中，插入陰極板和陽極板，陰極板和陽極板之間距離0.4-1.0米，在攪拌狀態(tài)下，通0.1-0.5a的電流40-60min，得到改性聚丙烯。

13、進(jìn)一步，所述改性石墨烯的制備方法，包括以下步驟：

14、b1、按質(zhì)量份數(shù)，取8-10份的石墨烯加入到300-500份的去離子水中，超聲處理10-20?min；

15、b2、再加入3-5份的磷酸和硫酸的混合物，攪拌均勻后得到混合液；

16、b3、將混合液加熱至70-80℃攪拌反應(yīng)1-2h，再離心，取離心后的沉淀洗滌后于-55至-45℃冷凍干燥，得到改性石墨烯。

17、進(jìn)一步，所述步驟b1中超聲處理時的功率為100-200w，頻率為50-100hz；所述步驟b2中磷酸的濃度為75%-85%，所述硫酸的濃度為90%-98%。

18、第二方面，本發(fā)明還公開一種耐熱改性mpp管材的制備方法，步驟包括：按比例將聚丙烯樹脂、改性聚丙烯樹脂、石墨粉末、抗氧劑、硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、石蠟和耐熱填料攪拌均勻后，加熱至165-175℃進(jìn)行熔融，攪拌均勻后得到共混熔融液；將共混熔融液通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，經(jīng)模具熱塑化成型后得到耐熱mpp管材。

19、進(jìn)一步，所述雙螺桿擠出機(jī)參數(shù)設(shè)置為：一區(qū)溫度為160-170℃、二區(qū)溫度為170-180℃、三區(qū)溫度為180-190℃、四區(qū)溫度為190-200℃，所述擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為80-120r/min。

20、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

21、1、本發(fā)明在mpp管材中加入碳酸鈣、木質(zhì)纖維素或硅化鎂等耐熱填料，可以提高mpp管材的整體耐熱性能；并且，本申請中的部分聚丙烯樹脂原材料采用改性石墨烯進(jìn)行改性，使得聚丙烯樹脂上可以纏繞或者粘附一部分改性石墨烯，從而提升了聚丙烯樹脂的導(dǎo)熱性能，另外本發(fā)明mpp管材中添加石墨粉末，而石墨粉末也具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性能；從而使得本發(fā)明的mpp管材的耐熱性能和導(dǎo)熱性能均更好。

22、2、本發(fā)明mpp管材內(nèi)的高功率電纜發(fā)熱時，因為mpp管材中的經(jīng)過改性石墨烯改性的聚丙烯樹脂的熱膨脹系數(shù)將提高，其將和石墨粉末一起在受熱后發(fā)生一定范圍的適度熱脹性，然后進(jìn)一步的促進(jìn)石墨烯改性的聚丙烯樹脂和石墨粉末在mpp管材管壁上的聚攏和聚集，將進(jìn)一步的提升mpp管材的導(dǎo)熱性能，從而進(jìn)一步的增加mpp管材的散熱性，將mpp管材內(nèi)部電纜發(fā)出的熱量導(dǎo)出并散發(fā)出去，減少mpp管材內(nèi)部的熱量集聚，降低電纜及mpp管材自身的溫度，從而延長mpp管材以及位于其內(nèi)部電纜的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：90-110份聚丙烯樹脂、9-11份改性聚丙烯樹脂、6-10份石墨粉末、1-2份抗氧劑、2-4份硅烷偶聯(lián)劑、2-4份硬脂酸、1-2份石蠟、3-5份耐熱填料；所述改性聚丙烯樹脂為石墨烯改性的聚丙烯樹脂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，所述耐熱改性mpp管材的原料份數(shù)為：100份聚丙烯樹脂、10份改性聚丙烯樹脂、8份石墨粉末、1.5份抗氧劑、3份硅烷偶聯(lián)劑、3份硬脂酸、1.5份石蠟、4份耐熱填料；所述石墨粉末的粒徑為10-30μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于：所述抗氧劑為二苯胺、對苯二胺、抗氧劑1010的一種或多種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于：所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅烷偶聯(lián)劑kh845、硅烷偶聯(lián)劑kh560中的一種或多種的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，所述耐熱材料為碳酸鈣、木質(zhì)纖維素、硅化鎂的一種或多種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，所述改性聚丙烯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，所述改性石墨烯的制備方法，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐熱改性mpp管材，其特征在于，所述步驟b1中超聲處理時的功率為100-200w，頻率為50-100hz；所述步驟b2中磷酸的濃度為75%-85%，所述硫酸的濃度為90%-98%。

9.一種如權(quán)利要求1所述的耐熱改性mpp管材的制備方法，其特征在于，步驟包括：按比例將聚丙烯樹脂、改性聚丙烯樹脂、石墨粉末、抗氧劑、硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、石蠟和耐熱填料攪拌均勻后，加熱至165-175℃進(jìn)行熔融，攪拌均勻后得到共混熔融液；將共混熔融液通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，經(jīng)模具熱塑化成型后得到耐熱mpp管材。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐熱改性mpp管材的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)參數(shù)設(shè)置為：一區(qū)溫度為160-170℃、二區(qū)溫度為170-180℃、三區(qū)溫度為180-190℃、四區(qū)溫度為190-200℃，所述擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為80-120r/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子材料管材技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種耐熱改性MPP管材及其制備方法，原料包括聚丙烯樹脂、改性聚丙烯樹脂、石墨粉末、抗氧劑、硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、石蠟、耐熱填料；改性聚丙烯樹脂的制備方法為：取聚丙烯樹脂熔融得到熔融液一；在熔融液一加入改性石墨烯，然后再將熔融液一溫度提高得到熔融液二；在熔融液二中加入聚焦磷酸哌嗪和1,2?雙(二苯基膦)乙烷，攪拌均勻后得到熔融液三；在熔融液三中插入陰極板和陽極板，通0.1?0.5A的電流40?60min。本發(fā)明解決現(xiàn)有MPP管材在穿設(shè)高功率電纜使用時，因為MPP管材的導(dǎo)熱性能較差，導(dǎo)致MPP管材內(nèi)部的熱量集聚，不能及時從MPP管材內(nèi)部散發(fā)出去，最終影響電纜的性能和壽命，以及使得MPP管材的壽命減少的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：章振華,高翔,章建忠,王彩銀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州鼎新建科實業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9