[发明专利]一种高刚度PVC电力导管及其制备方法

说明书

本申请涉及电力管材技术领域，具体公开了一种高刚度PVC电力导管及其制备方法。一种高刚度PVC电力导管，以重量分数计，包括如下原料：PVC树脂100份、纳米多孔碳酸钙20‑30份、改性蒙脱土4‑6份、稳定剂1‑3份、抗冲击改性剂0.5‑1份以及润滑剂0.2‑1份；所述改性蒙脱土由阳离子改性剂和聚乙烯吡咯烷酮对蒙脱土进行插层处理制得。本申请的电力导管可用于电缆保护，其具有刚性大以及韧性高的优点。

技术领域

本申请涉及电力管材技术领域，更具体地说，它涉及一种高刚度PVC电力导管及其制备方法。

背景技术

电力导管又称电力管，主要作用是保护电力系统的电缆不受外界环境的干扰破坏，以保护线路的安全运行。电力导管的材质主要有PE、PP、PVC等；对于PVC电力导管来说，其是由硬质PVC与稳定剂、润滑剂等配合后，经过挤压成型制得，其具有很好的化学稳定性、较高的拉伸强度与硬度以及难燃的特点。

电力导管需要具有较高的结构强度，这就需要其具有很高的抗压强度、刚性以及硬度；但是对于传统的PVC材料来说，刚性增大时通常会导致材料的韧性下降；当电力导管处于低温环境时，塑料中的分子再次紧密结合，不能自由转动，导致塑性硬化，从而出现变脆、开裂等缺陷。因此，需要一种能够同时满足高刚性以及高韧性的材料。

发明内容

为了能在提高PVC电力导管刚性的同时，改善其韧性，本申请提供一种高刚度PVC电力导管及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高刚度PVC电力导管，采用如下的技术方案：

一种高刚度PVC电力导管，以重量分数计，包括如下原料：PVC树脂100份、纳米多孔碳酸钙20-30份、改性蒙脱土4-6份、稳定剂1-3份、抗冲击改性剂0.5-1份以及润滑剂0.2-1份；

所述改性蒙脱土由阳离子改性剂和聚乙烯吡咯烷酮对蒙脱土进行插层处理制得。

纳米多孔碳酸钙作为无机刚性粒子，可以明显提高电力导管的刚性以及力学强度，但是纳米化的碳酸钙的粒径小，比表面能大，容易发生团聚现象，影响其在塑料中的分散性，限制了其对材料力学性能的改善效果。通过采用上述技术方案，本申请采用纳米多孔碳酸钙，其具有贯通的网络微孔结构，不仅增大了其比表面积，使材料在受到冲击时可以吸收更多的冲击能，以提高增韧效果；而且，通过改性蒙脱土的配合，可以增大其对改性蒙脱土的吸附性，利用亲油性的改性蒙脱土，可以提高纳米微孔碳酸钙在树脂中的分散性，从而提高材料的力学强度、刚性以及韧性等综合性能。

优选的，所述阳离子改性剂、聚乙烯吡咯烷酮、蒙脱土的重量比为3-6:2-4:100。

蒙脱土可以改善材料的抗冲击性能、抗疲劳性能以及尺寸稳定性，起到增强材料综合物理性能的作用，但是未经改性处理的蒙脱土的由于其层间的大量无机离子而表现出的疏油性，不利于其在树脂中的分散。通过采用上述技术方案，本申请以阳离子改性剂和聚乙烯吡咯烷酮作为蒙脱土的插层改性剂，以增大其层间间距，可以得到有机化的蒙脱土，使其亲油性提高，有利于其在树脂中的分散；并且经过改性处理后的蒙脱土具有很好的吸附性，用于树脂中还可以充当相容剂，提高纳米多孔碳酸钙在树脂中的分散性；通过纳米多孔碳酸钙和改性蒙脱土的配合，可以同时提高电力导管的刚性以及韧性，从而改善电力导管的综合性能。

优选的，所述阳离子改性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵双十八烷基二甲基氯化铵种的一种或多种的混合物。

优选的，所述改性蒙脱土采用如下方法制备：

将阳离子改性剂以及聚乙烯吡咯烷酮溶于酸液中，得到酸化溶液；

将蒙脱土分散于水中，得到蒙脱土分散液；

在50-80℃的温度下，将酸化溶液加入到蒙脱土分散液中，保温搅拌4-8h后，经过抽滤、洗涤、干燥后，得到改性蒙脱土。