CN103128945A

CN103128945A - 埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法

Info

Publication number: CN103128945A
Application number: CN201310095730XA
Authority: CN
Inventors: 宋波; 赵侠; 黄进荣; 郑元生
Original assignee: FOSHAN GUDI PLASTIC Co Ltd
Current assignee: FOSHAN GUDI PLASTIC Co Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明公开一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法，其特征在于材料组成及质量配比为：PVC100，稳定剂2-3，有机蒙脱土4-6，纳米碳酸钙10-15，耐高温树脂30-40。步骤为：先将PVC、稳定剂、有机蒙脱土、纳米碳酸钙通过双螺杆挤出造粒，得到PVC纳米复合材料。再将PVC纳米复合材料与耐高温树脂共混。然后将共混物通过管材生产线挤出管材。

Description

埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐热聚氯乙烯管材的制备方法，更具体地讲，本发明涉及一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法。

背景技术

CPVC电力管由于具有高强度、高耐温性、阻燃效果和高绝缘性及耐老化、耐化学腐蚀和不受水中余氯的腐蚀等优秀的综合性能，而且施工方便、工期短，被***和电力部重点推广用于城市电力电缆的改造工程，需求量巨大。

CPVC较PVC的耐热性得到很大提高，但氯含量的提高使得CPVC的熔融粘度升高、熔体的热稳定性差，给加工成型带来的诸多不利因素，使得其加工困难，抗冲差，应用受到极大限制，同时给生产加工带来困难，进而影响了CPVC管材的推广与应用。

PVC原料来源广泛且价格低廉，是世界上用量最多的塑料之一，在中国乃至世界上均具有广泛的应用市场，它是中国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，同时也是工业上最早工业化生产的合成树脂之一。聚氯乙烯具有力学性能、电性能优良，耐酸碱能力极强，化学稳定性好，阻燃以及耐候等优点；但是热稳定性和抗冲击性能较差。

在所有PVC塑料制品中，管材管件是我国PVC的一个重要的消费领域。但是我国聚氯乙烯管材厂商的产品品种还比较单一，聚氯乙烯管道***一直停留在传统的PVC-U范围内。

本发明通过从高聚物结构及其分子运动出发，提高玻璃化温度的途径对PVC进行耐热改性，辅以纳米碳酸钙改善其韧性，并将耐热改性后的PVC用于制备埋地式高压电力电缆套管，扩大了聚氯乙烯管材的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于针对PVC管材性能的不足，提供一种高压电力电缆导管材制备方法。通过在PVC中加入有机蒙脱土纳米插层影响分子链的运动，从而提高PVC玻璃化转变温度，同时加入纳米碳酸钙提高PVC韧性并改善耐热性；再与耐高温度树脂共混进一步提高耐热性能，将这种共混物制备成管材即得本发明产品。各组份质量配比为：

其中稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙-锌稳定剂。

本发明所用的有机蒙脱土可用如下的制备方法获得：将市售钠基蒙脱土与水按质量比5∶100混合并高速搅拌形成稳定的悬浮体系，在80℃下逐滴加入6％十六-十八烷基氯化铵溶液，其量按＞9-10mmol/g计，搅拌反应1小时，静置分层，去除澄清液体，得到白色絮状沉淀，再加水洗涤抽滤数次，滴加1％AgNO₃，直至上层溶液无淡黄色AgBr沉淀为止。所得絮状白色沉淀在一定温度下烘72h后，研磨为粉末，过300目筛，得有机蒙脱土。

本发明所用的耐高温树脂为ABS、AS、PC中的一种或一种以上的混合物。

本发明的步骤为：

(1)PVC纳米复合材料的制备。将PVC、稳定剂、有机蒙脱土、纳米碳酸钙通过双螺杆挤出造粒，得到PVC纳米复合材料。

(2)将PVC纳米复合材料与耐高温树脂共混。

(3)将共混物通过PVC管材生产线挤出管材，即得本发明产品。

本发明所用蒙脱土是一种层状硅酸盐，其结构片层约1纳米(1nm)，有机化后可以在高分子中熔融插层，这时聚合物分子存在结构片层中，能大幅提高聚合物的耐热性。再与耐热树脂共混后，材料的耐热性能改善更加显著。

另一方面，埋地管用材料对韧性有一定的要求，而弹性体或橡胶材料均会使材料的耐热性下降，因此本发明选用不会合材料耐热性下降的无机纳米材料(纳米碳酸钙)来改善材料的韧性。

本发明制备的埋地高压电力电缆导管，工艺简便、成本低廉、提升了PVC管材的性能，扩大了PVC管材的应用范围。

具体实施方式

实施例一

1、将100重量份PVC、2重量份复合铅盐稳定剂、5重量份有机蒙脱土、10重量份纳米碳酸钙加入到高混机中先共混5分钟然后低混3分钟，将混好的料在锥形双螺杆挤出机中挤出造粒，其工艺条件如下：

螺杆转速：9-11转/分；机筒温度：1区150±3℃、2区154±3℃、3区145±3℃、4区147±3℃、5区162±3℃；螺杆温度：70±3℃；口模温度：180℃。

2、将制得的PVC纳米复合材料粒料与30重量份ABS到高混机中共混3分钟。

3、将混好的共混料用锥形双螺杆挤出机挤出成管材，工艺条件是：

料筒温度：1区170±3℃、2区165±3℃、3区155±3℃、4区153±3℃、5区148±3℃、6区162±3℃；主机转速：10rpm。

4、按照传统制造PVC管的工艺方法将所挤出的PVC管材进行真空定型、喷码印刷、牵引、切割、检验、包装、入库得本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管。

实施例二

其制备工艺与工艺一相同，其不同点在于材料配方组成为：100重量份PVC、3重量份钙-锌稳定剂、6重量份有机蒙脱土、15重量份纳米碳酸钙、40重量份AS。

实施例三

其制备工艺与工艺一相同，其不同点在于材料配方组成为：100重量份PVC、3重量份钙-锌稳定剂、4重量份有机蒙脱土、10重量份纳米碳酸钙、10重量份ABS、20重量份PC。

以下为使用本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的性能检测结果(按QB/T2479-2005)，说明了其效果。

性能	实施例一	实施例二	实施例三
				维卡软化温度/℃	94.5	95.2	96.3
纵向回缩率	1.6％	1.2％	1.5％
				落锤冲击试验	通过	通过	通过

Claims

1.一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法，，其特征在于：首先将PVC与有机蒙脱土和纳米碳酸钙熔融共混制备成PVC纳米复合材料，然后将PVC纳米复合材料与耐高温度树脂混合，再通过管材生产线挤出制备成管材。

2.按照权利要求1所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法，其特征在于，材料的组成及质量配比为：

。

3.按照权利要求2所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙-锌稳定剂。

4.按照权利要求2所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法，其特征在于，所述耐热树脂为AS，ABS、PC之一种或几种混合物。