一种改性聚丙烯电缆导管

专利主权项内容

1.一种改性聚丙烯电缆导管，其特征在于，所述改性聚丙烯电缆导管包括导管主体和设置于所述导管主体内的至少一个隔板；所述导管主体包括由内至外依次嵌套的玻璃纤维复合内管和改性聚丙烯外管；所述隔板所在平面沿所述导管主体的轴向设置，以将所述导管主体的内部分隔为相互独立的至少两个轴向空腔，每一电缆束分别独立地穿设于一所述轴向空腔内，以将各所述电缆束分隔；所述玻璃纤维复合内管与所述隔板为一体成型且组分配比相同，包括聚乙烯、玻璃纤维、多巴胺、滑石粉和润滑剂；所述改性聚丙烯外管包括聚丙烯、改性碳纤维、复合纳米填料、增塑剂、增韧剂和润滑剂；所述玻璃纤维复合内管与所述隔板均包括如下重量份的各组分：聚乙烯 50-60份；玻璃纤维 15-30份；多巴胺 5-15份；滑石粉 5-15份；润滑剂 1-5份；所述玻璃纤维的直径为5-24μm；所述改性聚丙烯外管包括如下重量份的各组分：聚丙烯 55-65份；改性碳纤维 5-15份；复合纳米填料 10-20份；增塑剂 1-5份；增韧剂 1-5份；润滑剂 1-5份；所述复合纳米填料为核壳结构，包括无机纳米粒子以及包覆于所述无机纳米粒子表面的聚吡咯包覆层；所述改性聚丙烯电缆导管在连续生产系统中制备得到，所述连续生产系统包括依次连接的第一螺杆挤出机、内管模头、第一冷却装置、外管模头、第二冷却装置和牵引装置，所述外管模头外接第二螺杆挤出机；所述玻璃纤维复合内管和所述隔板的原料混合物通过所述第一螺杆挤出机同时挤出一体成型，得到由玻璃纤维复合内管和隔板组成的内管构件；通过所述第二螺杆挤出机对改性聚丙烯外管的原料混合物进行熔融挤出并注入所述外管模头，通过所述外管模头在所述内管构件的外周包覆形成改性聚丙烯外管；所述改性聚丙烯电缆导管采用包括下述步骤的方法制备得到：(Ⅰ)将多巴胺分散于Tris-HCl缓冲液中得到多巴胺溶液，将玻璃纤维与多巴胺溶液混合，搅拌后向混合溶液中加入滑石粉，继续搅拌后对混合溶液进行过滤、洗涤和干燥，得到复合增强填料；(Ⅱ)碳纤维分散于丙酮中并超声振荡，将碳纤维取出洗涤干燥；随后，将干燥后的碳纤维浸泡于氧化溶液中对碳纤维进行化学刻蚀，将碳纤维取出洗涤干燥；最后，将碳纤维浸泡于偶联剂溶液中，浸泡后将碳纤维取出洗涤干燥，得到改性碳纤维；(Ⅲ)将吡咯单体、掺杂剂与溶剂混合得到前体溶液，所述前体溶液中吡咯单体的质量分数为0.1-0.2mol/L；向前体溶液中加入无机纳米粒子进行超声振荡，得到反应溶液；随后在反应溶液中加入氧化剂，使得吡咯单体发生聚合反应，以在无机纳米粒子的表面形成聚吡咯包覆层，所述吡咯单体与所述氧化剂的摩尔比为1 : (1-5)，对反应产物进行过滤、洗涤和干燥，得到复合纳米填料；(Ⅳ)将聚乙烯、复合增强填料和润滑剂按比例混合均匀后投入第一螺杆挤出机中，第一螺杆挤出机将混合物料熔融后注入内管模头，内管模头将熔融的混合物料挤出并送入第一冷却装置，通过第一冷却装置对熔融的混合物料固化成型得到由玻璃纤维复合内管与隔板组成的内管构件，在牵引装置的作用下将成型的内管构件传送至外管模头；(Ⅴ)将聚丙烯、改性碳纤维、复合纳米填料、增塑剂、增韧剂和润滑剂按比例混合均匀后投入第二螺杆挤出机中，第二螺杆挤出机将混合物料熔融后注入外管模头；在外管模头内，熔融的混合物料包覆于内管构件的外周，通过第二冷却装置将熔融的混合物料冷却固化，使得内管构件的外周形成改性聚丙烯外管，得到所述改性聚丙烯电缆导管。