【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料领域，特别是涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用、电缆。
技术介绍
1、目前塑料绝缘电缆最为常用的绝缘材料是交联聚乙烯，被广泛应用于配电网、工业装置或其它需要大容量用电领域。但交联聚乙烯存在生产能耗大、加工工艺复杂和不可回收利用等缺点，开发绿色环保、可回收再利用的电缆绝缘材料是电力工业的发展趋势和必然要求。
2、聚丙烯具有电气性能优异、耐温等级高、加工工艺简单、退役后可回收利用等优点，是环保型电缆绝缘的重要发展方向。水树，指的是在绝缘中存在水分、电应力或如杂质、突起、空间电荷、离子等诱发因素发展成的一些微通道。在潮湿的环境中，水树是导致电缆过早老化和失效的原因，并且水树枝还易引发电树枝，造成电缆绝缘失效。然而，传统的聚丙烯类材料的抗水树能力较差，进而导致电缆易老化，失效，使用寿命较短。
3、因此，有必要对传统技术进行改进。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供了一种抗水树能力较好的聚丙烯复合材料及其制备方法与应用、电缆。
2、本申请解决上述技术问题的技术方案如下。
3、本申请第一方面提供了一种聚丙烯复合材料，按质量份数计，包括以下组分：
4、聚丙烯60～80份、未接枝弹性体20～40份、接枝弹性体0.5～1.5份、β成核剂0.01～0.2份及亲水剂3～6份；所述亲水剂包括乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸、聚乙烯醇和乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
5、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材
6、聚丙烯70～80份、未接枝弹性体20～30份、接枝弹性体1～1.5份、β成核剂0.01～0.2份及亲水剂3～6份。
7、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料中，所述接枝弹性体与所述未接枝弹性体的质量比为(1.2～1.5):(20～25)。
8、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料中，所述未接枝弹性体满足如下特征(1)～(2)中的至少一个：
9、(1)所述未接枝弹性体为热塑性弹性体；
10、(2)所述未接枝弹性体包括三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和聚烯烃弹性体中的至少一种。
11、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料中，所述接枝弹性体满足如下特征(1)～(3)中的至少一个：
12、(1)所述接枝弹性体为接枝热塑性弹性体；
13、(2)所述接枝弹性体接枝有马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；
14、(3)所述接枝弹性体包括聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐和聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
15、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料中，所述β成核剂包括缩醛类成核剂、酰胺类成核剂和稀土类成核剂中的至少一种。
16、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料中，所述聚丙烯满足如下特征(1)～(3)中的至少一个：
17、(1)所述聚丙烯为等规聚丙烯，等规度≥95％；
18、(2)所述聚丙烯的熔融指数为2.0g/10min～7.0g/10min；
19、(3)所述聚丙烯的密度为0.9g/cm3～0.95g/cm3。
20、本申请第二方面提供了一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
21、按照第一方面提供的聚丙烯复合材料的组分提供原料；
22、将部分所述聚丙烯和β成核剂混合后进行第一造粒，制备聚丙烯母料；
23、将部分所述未接枝弹性体、所述接枝弹性体和所述亲水剂混合后进行第二造粒，制备弹性体母料；
24、将所述聚丙烯母料、所述弹性体母料、剩余的所述聚丙烯及剩余的所述未接枝弹性体混炼后成型，制备聚丙烯复合材料。
25、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料的制备方法中，所述制备方法满足如下特征(1)～(2)中的至少一个：
26、(1)所述β成核剂的质量占所述聚丙烯母料的质量百分比为5％～8％；
27、(2)所述亲水剂的质量占所述弹性体母料的质量百分比为18％～30％。
28、在其中一些实施例中，聚丙烯复合材料的制备方法中，所述第一造粒的温度为180℃～220℃，所述第二造粒的温度为180℃～200℃，所述混炼的温度为180℃～200℃。
29、本申请第三方面提供了第一方面提供的聚丙烯复合材料或第二方面提供的聚丙烯复合材料的制备方法制得的聚丙烯复合材料在制备聚丙烯制品中的应用。
30、本申请第四方面提供了一种电缆，包括第一方面提供的聚丙烯复合材料或第二方面提供的聚丙烯复合材料的制备方法制得的聚丙烯复合材料。
31、与现有技术相比较，本申请的聚丙烯复合材料具有如下有益效果：
32、上述聚丙烯复合材料，包括聚丙烯、未接枝弹性体、接枝弹性体、β成核剂及亲水剂，以聚丙烯为基体，在接枝弹性体的作用下，未接枝弹性体和特定种类的亲水剂均匀分布在聚丙烯中并与聚丙烯相互作用，使聚丙烯复合材料中的晶体在外力作用下不易发生滑移现象，减弱晶体间的活动能力，有效抑制晶体间界面在微水珠作用下产生开裂；且未接枝弹性体均匀分布在聚丙烯中，与聚丙烯的结晶相和非结晶相形成了错综复杂的网络，有效延长水分子在聚丙烯复合材料中的渗透路径，从而有效抑制水分子的扩散；以及特定种类的亲水剂使水分子能够分散在亲水剂的极性基团附近，有效抑制水分子的积聚；同时在β成核剂的作用下，有效提升聚丙烯复合材料的结晶能力，使聚丙烯复合材料晶粒细化，从而使聚丙烯复合材料非结晶相变得松散；各组分之间相互作用，有效提升聚丙烯复合材料的抗水树性能，且兼具较高的拉伸强度和断裂伸长率。
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1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述接枝弹性体与所述未接枝弹性体的质量比为(1.2～1.5):(20～25)。
4.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述未接枝弹性体满足如下特征(1)～(2)中的至少一个：
5.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述接枝弹性体满足如下特征(1)～(3)中的至少一个：
6.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述β成核剂包括缩醛类成核剂、酰胺类成核剂和稀土类成核剂中的至少一种。
7.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯满足如下特征(1)～(3)中的至少一个：
8.一种聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下特征(1)～(2)
10.如权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述第一造粒的温度为180℃～220℃，所述第二造粒的温度为180℃～200℃，所述混炼的温度为180℃～220℃。
11.如权利要求1～7任一项所述的聚丙烯复合材料或如权利要求8～10任一项所述的制备方法制得的聚丙烯复合材料在制备聚丙烯制品中的应用。
12.一种电缆，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的聚丙烯复合材料或如权利要求8～10任一项所述的制备方法制得的聚丙烯复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述接枝弹性体与所述未接枝弹性体的质量比为(1.2～1.5):(20～25)。
4.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述未接枝弹性体满足如下特征(1)～(2)中的至少一个：
5.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述接枝弹性体满足如下特征(1)～(3)中的至少一个：
6.如权利要求1～3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述β成核剂包括缩醛类成核剂、酰胺类成核剂和稀土类成核剂中的至少一种。
7.如权利要求1～3任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖雁群，何伟，曹安瑛，王亚迪，叶宇婷，胡欣欣，黄嘉明，展云鹏，侯帅，惠宝军，傅明利，王照，陈珂馨，徐曼，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：
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