一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電纜保護(hù)管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯具有透明度高、無毒、易加工、吸濕性低、抗沖強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性好及性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，用其制作的聚丙烯管材是一種綠色建材，具有衛(wèi)生、無毒、質(zhì)量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、保溫節(jié)能及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國各種工業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平質(zhì)量的提高，人們對(duì)聚丙烯管材的性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的聚丙烯材料在用作電力電纜保護(hù)管時(shí)存在抗沖擊性和耐腐蝕性不是很理想的缺陷，這就限制了其在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，為了克服這些不足，往往需要對(duì)電力電纜保護(hù)管所用的聚丙烯材料采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管，其強(qiáng)度高，抗沖擊性能和耐腐蝕性能優(yōu)異，使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出的一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯60-80份、順丁橡膠5-20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5-10份、茂金屬聚乙烯5-10份、納米硅溶膠2-5份、氧化石墨烯2-10份、納米碳酸鈣3-10份、滑石粉1-5份、聚丙烯腈纖維1-5份、端羧基液體丁腈橡膠2-10份、酚醛樹脂1-5份、聚四氟乙烯1-5份、環(huán)氧大豆油1-3.5份、馬來酰亞胺2-10份、過氧化二異丙苯0.5-1.5份、抗氧劑
0.1-1份、二亞(3，4- 二甲基)芐基山梨糖醇0.1-0.5份、硅烷偶聯(lián)劑2-5份。
[0005]優(yōu)選地，其原料中，聚丙烯、順丁橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、茂金屬聚乙烯的重量比為70-78:10-16:7-10:6_9。
[0006]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯73-76份、順丁橡膠13-15份、丙烯腈-丁二稀-苯乙稀共聚物8.5-9份、茂金屬聚乙稀7.5-8份、納米娃溶膠3.8-4.3份、氧化石墨烯5.6-6.5份、納米碳酸鈣6-8份、滑石粉3.5-4.2份、聚丙烯腈纖維2.8-3.2份、端羧基液體丁腈橡膠5-7份、酚醛樹脂3.2-4份、聚四氟乙烯3-3.8份、環(huán)氧大豆油1.6-2.1份、馬來酰亞胺5.7-6.5份、過氧化二異丙苯0.8-1.2份、抗氧劑0.5-0.9份、二亞(3，4- 二甲基)芐基山梨糖醇0.2-0.35份、硅烷偶聯(lián)劑3.2-4份。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯75份、順丁橡膠15份、丙烯腈-丁二稀-苯乙稀共聚物8.6份、茂金屬聚乙稀7.8、納米娃溶膠4份、氧化石墨稀6份、納米碳酸鈣7.2份、滑石粉4份、聚丙烯腈纖維3份、端羧基液體丁腈橡膠6.5份、酚醛樹脂3.6份、聚四氟乙烯3.2份、環(huán)氧大豆油2份、馬來酰亞胺6份、過氧化二異丙苯1份、抗氧劑0.8份、二亞(3，4- 二甲基)芐基山梨糖醇0.3份、硅烷偶聯(lián)劑3.6份。
[0008]優(yōu)選地，所述聚丙烯為無規(guī)聚丙烯、等規(guī)聚丙烯按重量比為2-5:1-5的混合物。
[0009]優(yōu)選地，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為30-50nm。
[0010]優(yōu)選地，所述氧化石墨烯為改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將2-8份氧化石墨烯分散于50-100份去離子水中，然后加入
0.1-0.5份高錳酸鉀，攪拌均勻后加入0.1-0.5份硝酸錳，室溫下攪拌反應(yīng)3-5h，靜置后在135-165°C進(jìn)行水熱反應(yīng)15-25h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、抽濾、烘干，然后與0.5-1.5份硝酸亞鈰混合均勻，在100-125°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)5-10h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、過濾、干燥，然后加入
2-10份乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，攪拌10-50min后過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
[0011]優(yōu)選地，所述氧化石墨烯為改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將5份氧化石墨烯分散于80份去離子水中，然后加入0.3份高錳酸鉀，攪拌均勻后加入0.2份硝酸錳，室溫下攪拌反應(yīng)4h，靜置后在150°C進(jìn)行水熱反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、抽濾、烘干，然后與1.2份硝酸亞鈰混合均勻，在120°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、過濾、干燥，然后加入8.5份乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，攪拌35min后過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。
[0012]優(yōu)選地，在改性氧化石墨烯的制備過程中，所述乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，乙烯基三乙氧基硅烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-35%。
[0013]本發(fā)明中，以聚丙烯為主料，并添加了順丁橡膠為改性劑，將兩者按照上述比例配合后，兩者的相容性好，顯著提高了保護(hù)管的彈性、耐低溫性能、耐磨性和耐屈擾性，同時(shí)提高了其尺寸穩(wěn)定性好；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、茂金屬聚乙烯、納米硅溶膠、馬來酰亞胺加入體系中具有協(xié)同作用，改善了保護(hù)管的拉伸、彎曲和缺口沖擊強(qiáng)度，同時(shí)提高了保護(hù)管的耐腐蝕性和耐熱性；氧化石墨烯、納米碳酸鈣、滑石粉加入體系中，在體系中形成了無機(jī)填料的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高了電纜保護(hù)管的強(qiáng)度、耐熱性和耐老化性，在優(yōu)選方式中，所述氧化石墨烯為改性氧化石墨烯，在改性氧化石墨烯的表面均勻覆蓋了一層氧化鈰-二氧化錳顆粒，且粒度均勻，因氧化鈰與二氧化錳屬于不同的晶系，阻礙了兩者的團(tuán)聚，加入乙烯基二乙氧基娃燒偶聯(lián)劑后，其與氧化石墨稀表面未反應(yīng)的活性基團(tuán)、以及氧化鋪、一■氧化猛表面的活性基團(tuán)進(jìn)行了反應(yīng)，將雙鍵引入了改性氧化石墨烯中，改善了改性納米氧化石墨烯的表面性質(zhì)，加入體系中后，其表面的雙鍵可以與體系中的不飽和鍵進(jìn)行作用，提高了與體系的相容性，改善了電纜保護(hù)管的強(qiáng)度、耐熱性和耐腐蝕性。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]本發(fā)明提出的一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯60份、順丁橡膠15份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、茂金屬聚乙烯8份、納米硅溶膠2份、氧化石墨烯6.5份、納米碳酸鈣3份、滑石粉1份、聚丙烯腈纖維5份、端羧基液體丁腈橡膠5份、酚醛樹脂1份、聚四氟乙烯3.8份、環(huán)氧大豆油1份、馬來酰亞胺6.5份、過氧化二異丙苯0.5份、抗氧劑0.9份、二亞(3，4- 二甲基)芐基山梨糖醇0.1份、硅烷偶聯(lián)劑5份；
[0017]其中，所述聚丙烯為無規(guī)聚丙烯、等規(guī)聚丙烯按重量比為5:1的混合物；
[0018]所述納米碳酸媽的平均粒徑為30nm ；
[0019]所述氧化石墨烯為改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將2份氧化石墨烯分散于100份去離子水中，然后加入0.1份高錳酸鉀，攪拌均勻后加入0.5份硝酸錳，室溫下攪拌反應(yīng)3h，靜置后在165°C進(jìn)行水熱反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、抽濾、烘干，然后與1.5份硝酸亞鈰混合均勻，在100°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、過濾、干燥，然后加入2份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，其中，攪拌50min后過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨稀。
[0020]實(shí)施例2
[0021]本發(fā)明提出的一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯80份、順丁橡膠13份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物8.5份、茂金屬聚乙烯7.5份、納米硅溶膠5份、氧化石墨烯2份、納米碳酸鈣10份、滑石粉4.2份、聚丙烯腈纖維2.8份、端羧基液體丁腈橡膠10份、酚醛樹脂5份、聚四氟乙烯5份、環(huán)氧大豆油3.5份、馬來酰亞胺5.7份、過氧化二異丙苯1.5份、抗氧劑0.5份、二亞(3，4- 二甲基)芐基山梨糖醇0.5份、硅烷偶聯(lián)劑2份；
[0022]其中，所述聚丙烯為無規(guī)聚丙烯、等規(guī)聚丙烯按重量比為4:3的混合物；
[0023]所述納米碳酸I丐的平均粒徑為50nm ；
[0024]所述氧化石墨稀為改性氧化石墨稀，所述改性氧化石墨稀按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將8份氧化石墨烯分散于50份去離子水中，然后加入0.5份高錳酸鉀，攪拌均勻后加入0.1份硝酸錳，室溫下攪拌反應(yīng)5h，靜置后在135°C進(jìn)行水熱反應(yīng)25h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、抽濾、烘干，然后與0.5份硝酸亞鈰混合均勻，在125°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌、過濾、干燥，然后加入10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，攪拌lOmin后過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨稀。
[0025]實(shí)施例3
[0026]本發(fā)明提出的一種氧化石墨烯改性聚丙烯電力電纜保護(hù)管，其原料按重量份包括以下組分:聚丙烯73份、順丁橡膠20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物9份、茂金屬聚乙烯5份、納米硅溶膠3.8份、氧化石墨烯5.6份、納米碳酸鈣6份、滑石粉3.5份、聚丙烯腈纖維3.2份、端羧基液體丁腈橡膠7份、酚醛樹脂3.2份、聚四氟乙烯1份、環(huán)氧大豆油1.6份、馬來酰亞胺10份、過氧化二異丙苯0.8份、抗氧劑0.1份、二亞(3，