一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管及其制备方法。高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管包括以下组分：聚丙烯、玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂、增塑剂、导热填料、耐腐蚀填料、滑石粉、水镁石粉、纳米云母粉、氯化聚乙烯、丁苯橡胶、氧化聚乙烯蜡、颜料；导热填料包括以下组分：氧化锆粉末、碳化硅、铁粉、钢丝绒、石墨烯、环氧树脂胶黏剂、聚乙烯醇溶液、聚苯醚；耐腐蚀填料包括以下组分：铸石粉、陶瓷微粉、碳酸氢钙、乙烯基树脂乳液、硅微粉。本发明专利技术的高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管具有散热性和阻燃性好，耐腐蚀性能优异的优点。

A flame retardant MPP bellows with high heat dissipation and corrosion resistance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管及其制备方法
本专利技术涉及电力保护管
，更具体地说，它涉及一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管及其制备方法。
技术介绍
MPP管是采用改性聚丙烯为主要原材料的非开挖电力管，其铺设无须大量挖泥、挖土及破坏路面，主要在道路、铁路、建筑物、河床下等特殊地段敷设使用。与传统的“挖槽埋管法”相比，非开挖电力管工程更适应当前的环保要求，能够避免因传统施工所造成的尘土飞扬、交通阻塞等扰民因素。现有技术中，申请号为CN201210512390.1的中国专利技术专利中公开了一种改性聚丙烯波纹管及其制造方法，由改性聚丙烯材料制成：按重量计，所述改性聚丙烯材料的组成为基料100份、聚四氟乙烯0.1-1份、硬脂酸钙0.1-1份、抗氧剂0.2-1份、颜料0.01-0.1份；所述基料由65-80％的聚丙烯、5-10％的三元乙丙橡胶、15-25％的微胶囊红磷母粒组成。其制造方法包括下述步骤：制备改性聚丙烯材料；制造改性聚丙烯波纹管。现有的这种改性聚丙烯波纹管具有优良的阻燃性能、较高的热变形温度以及较佳的低温抗冲击性能，但因当该改性聚丙烯波纹管用于保护高压电缆线时，因电缆线在负荷状态下处于发热状态，管材内经常保持较高的温度，使得电缆绝缘层使用寿命较短，易发生老化龟裂、短路等现象，且管道长期埋于地下，雨水、污水等容易侵蚀管道外壁，使管道外壁腐蚀破裂，大大减少了使用寿命，因此研制一种在具有优异阻燃性能的基础上，具有较好的散热性和耐腐蚀性的MPP波纹管是需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其具有散热性和阻燃性好，耐腐蚀性能优异的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管的制备方法，其具有制备过程简单，易于操作，可快速完成大量波纹管的制作的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，包括以下重量份的组分：40-60份聚丙烯、10-20份玻璃纤维、1-2份偶联剂、1-3份抗氧剂、2-5份增塑剂、5-10份导热填料、5-10份耐腐蚀填料、10-25份滑石粉、3-15份水镁石粉、5-10份纳米云母粉、3-6份氯化聚乙烯、1-3份丁苯橡胶、5-8份氧化聚乙烯蜡、5-10份颜料；所述导热填料包括以下重量份的组分：5-10份氧化锆粉末、5-10份碳化硅、5-8份铁粉、10-18份钢丝绒、5-10份石墨烯、3-6份环氧树脂胶黏剂、20-25份聚乙烯醇溶液、30-40份聚苯醚；所述耐腐蚀填料包括以下重量份的组分：10-15份铸石粉、10-20份陶瓷微粉、10-20份碳酸氢钙、15-20份乙烯基树脂乳液、8-12份硅微粉。通过采用上述技术方案，由于采用滑石粉、水镁石粉和纳米云母粉作为阻燃剂，可使MPP波纹管具有较好的阻燃性能，且燃烧时，无大量有毒气体产生，较为环保，玻璃纤维可改善MPP波纹管的力学性能，使MPP波纹管的拉伸强度、弯曲强度等较强，加工性能较好；丁苯橡胶的耐冲击性能好，可改善MPP波纹管的耐冲击性能；耐热填料中氧化锆粉末、碳化硅、石墨烯、铁粉和钢丝绒均具有较好的热导率，填充于MPP波纹管中，可提高MPP波纹管的导热系数，从而提高其散热性能，防止由于MPP波纹管传热速度较慢导致MPP波纹管内的热量聚集，使波纹管内的电缆绝缘层受到损坏，同时氧化锆的熔点为2715℃，具有高硬度、高强度、高韧性、高耐磨性和耐化学腐蚀性等优良的物化性能，碳化硅具有耐高温腐蚀、高导热率、热膨胀系数小，热稳定性好、高温机械强度高等优点，二者相互协同，可提高MPP波纹管的导热系数和高温抗氧化性能，使波纹管耐腐蚀性和耐老化性能较强，钢丝绒具有优异的耐磨性，其中的钢丝热传导系数大，可增加MPP波纹管的散热性能，防止管内热量聚集难以散失。采用铸石粉、陶瓷微粉和硅微粉等原料制成耐腐蚀填料，铸石粉的主要成分为二氧化硅和氧化铝，并含有少量其他氧化物和氧化铁、氧化钙、二氧化钛等，具有优异的耐酸碱性和耐磨性，耐腐蚀性能是耐酸水泥的10倍以上，陶瓷微粉的分散性好、化学稳定性好、耐热温度高、绝缘性好，铸石粉和陶瓷微粉协同使用，可提高MPP波纹管的耐腐蚀性、耐久性、防火性能和耐高温性能，硅微粉的电绝缘性好，且不易与其他物质反应，与大部分酸、碱不发生化学反应，具有较强的耐腐蚀能力，且与各类树脂有良好的浸润性，吸附性好，易混合，无结团现象，乙烯基树脂是高度耐腐蚀树脂，填充于MPP波纹管内，可提高MPP波纹管的耐腐蚀性，同时乙烯基树脂中较多的仲羟基，可改善对玻璃纤维的润湿性和粘接性，提高波纹管的力学强度。进一步地，所述氧化锆粉末由以下方法制成：将氧化锆和氧化铝、硅钙粉放入在球磨机中，湿磨至粒径≤5μm，干燥，压制成型，在1700-1900℃下煅烧2-3h，粉碎，使混合物中60-70％的颗粒粒径≤2μm，氧化锆、氧化铝和硅钙粉的质量比为1:(0.8-1):(0.5-0.8)。通过采用上述技术方案，由于氧化铝的熔点高、硬度高，是电和热的良导体，硅钙粉是元素硅、钙和铁组成的复合合金，将氧化铝、硅钙粉与氧化锆混合，可发生协同作用，提高MPP波纹管的导热性和耐腐蚀性。进一步地，所述导热填料由以下方法制成：(1)将氧化锆粉末、碳化硅和铁粉混合，并于60℃干燥后球磨10-20min，用质量分数为8-10％聚乙烯醇溶液浸泡20-30min，烘干后加入环氧树脂胶黏剂，继续研磨10-20min；(2)将钢丝绒裁剪成2-3cm的小段，再研磨至颗粒粒径≤10μm，将聚苯醚加热至210-220℃，加入研磨后的钢丝绒，混合搅拌均匀后，加入石墨烯和步骤(1)所得物，在频率为25-30KHz的条件下超声振荡30-50min，制得导热填料。通过采用上述技术方案，将氧化锆粉末、碳化硅和铁粉混合后，用聚乙烯醇浸泡后，可便于环氧树脂胶黏剂的粘附，环氧树脂胶黏剂将氧化锆、碳化硅和铁粉粘合起来，再将钢丝绒裁剪、研磨，用聚苯醚将钢丝绒、石墨烯和氧化锆、碳化硅和铁粉包裹起来，聚苯醚具有良好的耐磨性和阻燃性，机械强度高，用于包裹氧化锆等颗粒的环氧树脂胶黏剂和聚苯醚可增加氧化锆等颗粒的机械强度，使波纹管不仅散热性好，机械强度也较强。进一步地，所述耐腐蚀填料由以下方法制成：将铸石粉、陶瓷微粉、硅微粉混合均匀，加入碳酸氢钙，混合均匀后，加热至40-50℃后，搅拌20-30min，干燥，研磨制成颗粒粒径≤2μm的粉末，向粉末中加入乙烯基树脂乳液，混合均匀，制得耐腐蚀填料。通过采用上述技术方案，先向混合后的铸石粉、陶瓷微粉和硅微粉中加入碳酸氢钙，在加热，碳酸氢钙受热生成碳酸钙和二氧化碳，使混合粉末中形成气孔，再加入乙烯基树脂乳液，与混合石粉混合使，乙烯基树脂乳液可进入气孔中，充分填充于混合石粉中，与混合石粉充分接触，从而增强耐腐蚀填料的耐腐蚀性能，同时由碳酸氢钙生成的碳酸钙耐高温性能和耐腐蚀性好，可提高MPP波纹管的耐腐蚀性、阻燃性和耐高温性能。进一步地，所述抗氧剂包括质量比为1:1.5-2.5的主抗氧剂和辅助抗氧剂，主抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂1024中的一种或几种的组合物，辅助抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂242、抗氧剂THP-EPQ中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其特征在于，包括以下重量份的组分：40‑60份聚丙烯、10‑20份玻璃纤维、1‑2份偶联剂、1‑3份抗氧剂、2‑5份增塑剂、5‑10份导热填料、5‑10份耐腐蚀填料、10‑25份滑石粉、3‑15份水镁石粉、5‑10份纳米云母粉、3‑6份氯化聚乙烯、1‑3份丁苯橡胶、5‑8份氧化聚乙烯蜡、5‑10份颜料；所述导热填料包括以下重量份的组分：5‑10份氧化锆粉末、5‑10份碳化硅、5‑8份铁粉、10‑18份钢丝绒、5‑10份石墨烯、3‑6份环氧树脂胶黏剂、20‑25份聚乙烯醇溶液、30‑40份聚苯醚；所述耐腐蚀填料包括以下重量份的组分：10‑15份铸石粉、10‑20份陶瓷微粉、10‑20份碳酸氢钙、15‑20份乙烯基树脂乳液、8‑12份硅微粉。

【技术特征摘要】
1.一种高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其特征在于，包括以下重量份的组分：40-60份聚丙烯、10-20份玻璃纤维、1-2份偶联剂、1-3份抗氧剂、2-5份增塑剂、5-10份导热填料、5-10份耐腐蚀填料、10-25份滑石粉、3-15份水镁石粉、5-10份纳米云母粉、3-6份氯化聚乙烯、1-3份丁苯橡胶、5-8份氧化聚乙烯蜡、5-10份颜料；所述导热填料包括以下重量份的组分：5-10份氧化锆粉末、5-10份碳化硅、5-8份铁粉、10-18份钢丝绒、5-10份石墨烯、3-6份环氧树脂胶黏剂、20-25份聚乙烯醇溶液、30-40份聚苯醚；所述耐腐蚀填料包括以下重量份的组分：10-15份铸石粉、10-20份陶瓷微粉、10-20份碳酸氢钙、15-20份乙烯基树脂乳液、8-12份硅微粉。2.根据权利要求1所述的高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其特征在于，所述氧化锆粉末由以下方法制成：将氧化锆和氧化铝、硅钙粉放入在球磨机中，湿磨至粒径≤5μm，干燥，压制成型，在1700-1900℃下煅烧2-3h，粉碎，使混合物中60-70%的颗粒粒径≤2μm，氧化锆、氧化铝和硅钙粉的质量比为1:(0.8-1):(0.5-0.8)。3.根据权利要求1所述的高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其特征在于，所述导热填料由以下方法制成：（1）将氧化锆粉末、碳化硅和铁粉混合，并于60℃干燥后球磨10-20min，用质量分数为8-10%聚乙烯醇溶液浸泡20-30min，烘干后加入环氧树脂胶黏剂，继续研磨10-20min；（2）将钢丝绒裁剪成2-3cm的小段，再研磨至颗粒粒径≤10μm，将聚苯醚加热至210-220℃，加入研磨后的钢丝绒，混合搅拌均匀后，加入石墨烯和步骤（1）所得物，在频率为25-30KHz的条件下超声振荡30-50min，制得导热填料。4.根据权利要求1所述的高散热耐腐蚀型阻燃MPP波纹管，其特征在于，所述耐腐蚀填料由以下方法制成：将铸石粉、陶瓷微粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟聪，
申请(专利权)人：深圳市深捷通管业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44