[发明专利]PVC‑C电力电缆套管及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于PVC-C管的技术领域，特别是涉及一种PVC-C电力电缆套管及其生产方法。

背景技术

电缆保护套管是电力工程中推广使用的一种新型套管材料。随着电力电缆埋地敷设工程的迅速发展，对电缆套管提出的更高要求，电缆保护套管是通常采用聚乙烯PE材料制作而成，它是保护电线和电缆最常用的一种电绝缘管。但是使用发现PE管容易受外力而变形，影响了后期电缆的正常敷设，不适合用于埋地式电力电缆护套管。

PVC-C套管以PVC-C树脂为主要材料，是目前公认的绿色环保产品，其优异的物化性能正越来越受到行业的重视。常规的PVC-C套管能耐受较高温度以及具有较好地强度，但是在一些特殊环境下，仍无法满足其强度和耐高温需求，尤其是冷热温差大之地，无法满足耐寒要求。常规的PVC-C套管也具有较好的绝缘性，但是在对高压电力电缆使用时，为了满足绝缘性，不得不增加厚度来满足，这样会导致安装运输难度增加。另外，PVC-C套管抗压强度差，与施工应用要求还有差距。

因此，研制一种具有良好强度和耐高低温性能的PVC-C电力电缆套管是本领域技术人员现阶段的主要任务之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种PVC-C电力电缆套管及其生产方法，该PVC-C电力电缆套管原料简单易得，成本低廉，具有优异的绝缘性，较高的强度，兼具耐高低温性能，能在宽温范围下安全使用，安装运输方便。

本发明是这样实现的：

一种PVC-C电力电缆套管，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，氯化聚氯乙烯树脂100-120份、纳米无水硫酸钙20-30份、导热剂2-6份、复合稳定剂1-3份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物0.5-2.0份、聚丙烯蜡0.2-1.0份、偶联剂0.1-0.5份。

进一步优选，所述纳米无水硫酸钙的制备方法为：将二水硫酸钙和水按照5-10:90-95的比例配成浆料，浆料pH为9.5-10.2，然后放入密闭的反应釜中不断搅拌，在温度为105-125℃的条件下反应合成硫酸钙晶须，再将硫酸钙晶须经过脱水、干燥后，即得纳米无水硫酸钙。

进一步优选，所述纳米无水硫酸钙为直径为50-100nm的无水硫酸钙纤维状单晶体。

进一步优选，所述导热剂的成分包括纳米氧化铝、纳米碳化硅、纳米二氧化硅；纳米氧化铝、纳米碳化硅、纳米二氧化硅的质量比为2-3:1-2:1。

进一步优选，所述导热剂制备方法为将上述原料按照配方比进行混合，再加入硅烷偶联剂溶液，混合搅拌20-30min，最后真空干燥后即得，所述硅烷偶联剂的质量浓度为30％，硅烷偶联剂使用量为混合物重量的0.5％。

进一步优选，所述复合稳定剂的成分包括环氧大豆油、有机锡、硬脂酸钙和钡锌稳定剂；环氧大豆油、有机锡、硬脂酸钙、钡锌稳定剂的质量比为2-3:2:3-4:1。

进一步优选，所述偶联剂包括硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂，硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂的质量比为2-3:1-2。

以上原料的功能作用分别为：

氯化聚氯乙烯是由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。PVC树脂经过氯化后，分子链排列的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性及耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀的性能。提高了树脂的热变形温度的机械性能，氯含量由56.7％提高到63-69％，维卡软化温度由72-82℃提高到90-125℃，最高使用温度可达110℃，长期使用温度为95℃。

采用纳米无水硫酸钙作为填充剂，能够极大地降低成本，提高软化温度和硬度，提高管材挤出稳定性和尺寸稳定性，减少收缩，还具有一定的吸音作用。

采用纳米氧化铝、纳米碳化硅和纳米二氧化硅的混合物作为导热剂，纳米微粒填料分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，良好的导热性，能够极大提高PVC-C电力电缆套管的导热能力。

稳定剂是氯化聚氯乙烯树脂在加工过程中不可缺少的添加剂，具有促进PVC原料的塑化作用，同时还有增强稳定性的作用。本发明采用复合稳定剂，复合稳定剂之间具有良好的协同作用，能达到良好的稳定效果。

甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物与氯化聚氯乙烯树脂共混可以改进PVC管材的低温韧性，提高抗冲击性能，并具有吸震、消音作用。

聚丙烯蜡熔点较高(通常高于聚乙烯蜡)，良好的润滑性，良好的分散性，可以提高PVC-C管的光泽，熔融粘度较小。