一种通信管道用MPP功能材料生产方法与流程

    专利查询2025-12-16  7


    本发明涉及材料,具体涉及一种通信管道用mpp功能材料生产方法。


    背景技术:

    1、随着信息技术的飞速发展,通信行业已成为现代社会不可或缺的基础设施之一。作为通信系统的重要组成部分,通信管道承担着保护光纤、电缆等传输介质的重要任务。在众多通信管道材料中,改性聚丙烯(简称mpp)功能材料具备良好的电气绝缘性,能够有效隔离光纤、电缆等传输介质与外界环境的接触,减少因潮湿、腐蚀等因素引起的电气故障,保障通信系统的安全稳定运行。凭借其独特的性能和广泛的应用前景,改性聚丙烯逐渐成为制造通信管道护套材料的主要材料之一。然而,通信管道在铺设过程中需要承受较大的外界应力,因此需要护套层材料表现出较高的机械力学强度,然而聚丙烯为直链型结构,自身的机械力学性能并不突出,这对于聚丙烯在通信管道中的进一步应用产生了较大限制。

    2、通过在聚丙烯材料的制造过程中添加无机填料等方式,能够一定程度上改善其机械力学性能,然而,无机材料与聚丙烯等高分子材料之间存在较大的界面问题,这就导致无机材料的添加量不能过高,过高会导致无机材料产生团聚,对聚丙烯的性能产生负面影响,同时也不能过低,过低将无法有效发挥优势,因此,通过对聚丙烯的配方进行调整,能够改善聚丙烯的机械力学性能,基于此,本发明提供了一种mpp功能材料,具有良好的机械力学性能,可直接用于制造通信管道的护套材料。


    技术实现思路

    1、为了解决背景技术中提到的问题,本发明的目的在于提供一种通信管道用mpp功能材料生产方法。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

    3、一种通信管道用mpp功能材料生产方法,所述mpp功能材料采用包括以下重量份数的原料制成:

    4、

    5、所述生产方法包括以下步骤:

    6、第一步、将各原料按照重量份数称量,备用;

    7、第二步、将聚丙烯树脂、马来酸酐接枝聚丙烯、改性添加剂一、改性添加剂二、填充料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂投入混料机中,控制转速为1000-2000r/min,机械搅拌混合20-40min,得到预混料;

    8、第三步、将预混料通过喂料口喂入双螺杆挤出机中,控制温度为200-220℃,螺杆转速为40-60rpm,经挤出工艺,即可得到mpp功能材料。

    9、作为本发明的进一步方案,所述改性添加剂一的制备方法如下所示:

    10、将1,1-环丁烷二甲醇和甲苯加入至充满氮气的反应釜中,搅拌至形成均匀混合液,然后将氢氧化钠溶液缓慢加入至反应釜中,加完后,于40-50℃的温度条件下搅拌1-3h,接着加入9-苯甲基-3,6-二溴咔唑,加毕,升温至70-80℃,不断搅拌8-12h后,蒸发出溶剂,收集产物,得到改性添加剂一。

    11、作为本发明的进一步方案,所述1,1-环丁烷二甲醇和9-苯甲基-3,6-二溴咔唑的摩尔比为1:0.8-1。

    12、作为本发明的进一步方案,所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-25%。

    13、在上述技术方案中,通过使用氢氧化钠对1,1-环丁烷二甲醇结构中的羟基进行活化,然后再高温条件下与9-苯甲基-3,6-二溴咔唑结构中的卤素取代基进行连续不断的取代,形成以醚键连接的交替聚合型大分子物质,通过控制两者的用量比,可使其表现为羟基封端,制得改性添加剂一。

    14、作为本发明的进一步方案,所述改性添加剂二的制备方法包括以下步骤:

    15、步骤一、将硅酸铝纤维浸泡在盐酸溶液中,6-12h后取出,再将其浸入氢氧化钠溶液中,将温度设置为70-80℃,保温9-12h,过滤出固体产物,经洗涤、真空干燥处理,得到碱处理硅酸铝纤维;

    16、步骤二、将碱处理硅酸铝纤维分散在n,n-二甲基甲酰胺中,形成均匀分散液后,再将环氧化天然橡胶加入至分散液中,通入氮气排氧,再加入锡金属催化剂,加毕,控制温度为130-150℃,保温7-9h,离心出固体料,得到改性添加剂二。

    17、作为本发明的进一步方案,步骤一中,所述盐酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/l;所述氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/l。

    18、作为本发明的进一步方案,步骤二中,所述碱处理硅酸铝纤维和环氧化天然橡胶的质量比为1:6-10。

    19、作为本发明的进一步方案,步骤二中,所述环氧化天然橡胶的环氧度为25%。

    20、作为本发明的进一步方案,步骤二中,所述锡金属催化剂为氯化亚锡。

    21、在上述技术方案中,首先使用盐酸对硅酸铝纤维进行预处理,去除纤维表面的杂质,然后再对硅酸铝纤维进行碱处理,使硅酸铝纤维表面的羟基能够充分暴漏,形成碱处理硅酸铝纤维,然后在催化剂作用下,环氧化天然橡胶结构中的环氧基团与碱处理硅酸铝纤维表面羟基进行开环,从而将天然橡胶大分子修饰在硅酸铝纤维表面,制得改性添加剂二。

    22、作为本发明的进一步方案,所述填充料为气相二氧化硅、钛白粉或者滑石粉中的至少一种;所述偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌或者硬脂酸钙中的至少一种;所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或者抗氧剂168中的至少一种。

    23、本发明的有益效果:

    24、(1)本发明首先通过制备具有环丁烷和咔唑交替结构的聚合型大分子作为改性添加剂,由于其具有羟基封端,因此能够在熔融挤出过程中与马来酸酐接枝聚丙烯相容剂产生作用,从而能够将刚性环丁烷和咔唑交替链节引入聚丙烯结构中,而且还能充当交联剂,使聚丙烯由直链型结构转变为三维网络结构,从而有效提高聚丙烯的冲击韧性。

    25、(2)本发明通过制备表面修饰有天然橡胶大分子的硅酸铝纤维作为改性添加剂二,一方面来说,其结构中因开环产生的取代羟基同样能够在熔融过程中与马来酸酐接枝聚丙烯进行相互作用,从而在硅酸铝纤维与聚丙烯的界面处形成微型的三维连接网络,使硅酸铝纤维能够承当化学交联核心,实现高效的应力载荷传递和转移,使硅酸铝纤维的优势能够得到高效利用,从而有效增强聚丙烯的机械强度,另外,天然橡胶能够起到增韧效果,进一步提高材料的韧性。

    26、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。



    技术特征:

    1.一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述mpp功能材料采用包括以下重量份数的原料制成:

    2.根据权利要求1所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述改性添加剂一的制备方法如下所示:

    3.根据权利要求2所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述1,1-环丁烷二甲醇和9-苯甲基-3,6-二溴咔唑的摩尔比为1:0.8-1。

    4.根据权利要求2所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-25%。

    5.根据权利要求1所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述改性添加剂二的制备方法包括以下步骤:

    6.根据权利要求5所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,步骤一中,所述盐酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/l;所述氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/l。

    7.根据权利要求5所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,步骤二中,所述碱处理硅酸铝纤维和环氧化天然橡胶的质量比为1:6-10。

    8.根据权利要求5所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,步骤二中,所述环氧化天然橡胶的环氧度为25%。

    9.根据权利要求5所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,步骤二中,所述锡金属催化剂为氯化亚锡。

    10.根据权利要求1所述的一种通信管道用mpp功能材料生产方法,其特征在于,所述填充料为气相二氧化硅、钛白粉或者滑石粉中的至少一种;所述偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基三乙氧基硅烷;所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌或者硬脂酸钙中的至少一种;所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或者抗氧剂168中的至少一种。


    技术总结
    本发明涉及材料技术领域,公开了一种通信管道用MPP功能材料生产方法,该MPP功能材料是以聚丙烯为基材,与多项助剂进行混合,再经熔融挤出工艺制得,助剂中的改性添加剂一和改性添加剂二能够在熔融挤出过程中与马来酸酐接枝聚丙烯相容剂产生作用,不仅能够将刚性环丁烷和咔唑交替链节引入聚丙烯结构中,有效提高聚丙烯的冲击韧性,还能在硅酸铝纤维与聚丙烯基材之间形成微型的三维连接网络,使硅酸铝纤维能够承当化学交联核心,实现高效的应力载荷传递和转移,使硅酸铝纤维的优势能够得到高效利用,从而有效增强聚丙烯的机械强度,另外,天然橡胶能够起到增韧效果,进一步提高材料的韧性。

    技术研发人员:金巍忠,盛庐
    受保护的技术使用者:杭州金泰塑业有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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