專利名稱：一種埋地式中高壓電力電纜用套管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料改性、特別屬于納米材料混雜改性聚丙烯和聚丙烯阻燃化改性后材料來生產(chǎn)埋地式中高壓電力電纜用套管技術(shù)領(lǐng)域和其相關(guān)的生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的熱塑性電力電纜護(hù)套管的主要原料為氯化聚氯乙烯和聚氯乙烯復(fù)配物及穩(wěn)定劑等其它助劑(參見中國專利文獻(xiàn)CN1081382C)。采用氯化聚氯乙烯和聚氯乙烯復(fù)配物生產(chǎn)電纜護(hù)套管存在熱穩(wěn)定性差、分解物腐蝕金屬、護(hù)套管密度大、生產(chǎn)過程中對設(shè)備要求高等缺點(diǎn)，因此目前只有少數(shù)有進(jìn)口設(shè)備的廠家有能力生產(chǎn)，而國產(chǎn)設(shè)備由于控制精度差，無法生產(chǎn)氯化聚氯乙烯和聚氯乙烯復(fù)配物為原料的電力電纜護(hù)套管。而在聚丙烯改性領(lǐng)域，僅用彈性體和超細(xì)微米級無機(jī)填料或納米級填料改性的聚丙烯無法滿足電纜護(hù)套管的耐壓、阻燃、耐沖擊、密度低等綜合要求(參見中國專利文獻(xiàn)CN1211591A，CN1063199C，CN1286278A、01132320.5)。中國專利CN1091122C公開了一種動態(tài)交聯(lián)的三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性性彈性體，由于采用了動態(tài)交聯(lián)技術(shù)，制得的材料是以乙丙橡膠為基體的具有橡膠性質(zhì)的熱塑性彈性體，其以乙丙橡膠為主，而聚丙烯為輔的，所以改性后材料的特性偏向于柔性，只能用來做電纜的包皮，也不能滿足本發(fā)明所涉及的以聚丙烯塑料為基體的電纜專用料的高剛性、阻燃、高強(qiáng)度等的要求，難以在埋地式中高壓電力電纜用套管方面得到良好的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是根據(jù)電力電纜護(hù)套管的使用和施工要求、提供一種埋地式中高壓電力電纜用套管，利用該專用料生產(chǎn)的電力電纜護(hù)套管具有工藝穩(wěn)定、對生產(chǎn)設(shè)備要求低、耐壓高、抗沖擊、阻燃、剛性高、密度低等優(yōu)點(diǎn)，并完全符合電力電纜護(hù)套管的生產(chǎn)、施工和使用要求。
本發(fā)明所要解決的再一個技術(shù)問題是提供一種簡單易行、對生產(chǎn)設(shè)備要求低、工藝穩(wěn)定的生產(chǎn)上述套管的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該種埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于該套管采用納米改性聚丙烯專用料，其有以下組分聚丙烯100、彈性體6-12、阻燃劑15-40、納米碳酸鈣4-10、復(fù)合無機(jī)填料10-20、介酸酰胺0.1-1、顏料0.1-2、以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。
上述彈性體優(yōu)選二元乙丙橡膠EPR、三元乙丙橡膠EPDM、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯合成橡膠SBS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯合成橡膠SEBS、辛烯-乙烯彈性體POE、乙烯-醋酸乙烯彈性體EVA中的至少一種。
上述納米碳酸鈣粒子的D90≤100納米。
上述復(fù)合無機(jī)填料優(yōu)選超細(xì)碳酸鈣、蒙脫土、云母、硅灰石、滑石粉、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鎂的至少二種復(fù)配物。
上述聚丙烯優(yōu)選均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一種，聚丙烯的熔體流動速率MFR≤3克/10分鐘。
本發(fā)明解決上述再一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為按照上述的配比配料，將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合8-12分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒，制得了電纜護(hù)套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，其中雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在180℃～220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400～1200轉(zhuǎn)/分鐘，然后將專用料單螺桿擠出機(jī)熔化擠出，通過口模成型、冷卻定型得到電纜護(hù)套管，其單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在175℃～200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40～120轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在175℃～190℃。
與目前用于生產(chǎn)電纜護(hù)套管的原料氯化聚氯乙烯和聚氯乙烯復(fù)配物相比，由于本發(fā)明在配方中加入了彈性體、納米碳酸鈣、復(fù)合無機(jī)填料和阻燃劑等助劑，使護(hù)套管具有加工穩(wěn)定性好、加工工藝簡單、護(hù)套管耐沖擊、阻燃、耐高壓、密度低、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的護(hù)套管的典型性能如下

本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法，具有簡單易行、對生產(chǎn)設(shè)備要求低、工藝穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)和效果，適合在生產(chǎn)該專用套管上推廣使用。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合10分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在800轉(zhuǎn)/分鐘。將粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在190℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在80轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在185℃。本實(shí)施例得到的護(hù)套管外徑110毫米，壁厚5毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。其中配比為聚丙烯 100EPDM9阻燃劑八溴聯(lián)苯醚 30納米碳酸鈣 7復(fù)合無機(jī)填料 15介酸酰胺 0.5鉬鉻紅1.0以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。
復(fù)合無機(jī)填料云母和超細(xì)碳酸鈣粒子，二者配比為1∶1。
實(shí)施例2按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合12分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在180℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400轉(zhuǎn)/分鐘。粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在175℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在190℃。本實(shí)施例的護(hù)套管外徑90毫米，壁厚4毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。其配比為聚丙烯 100EPDM12阻燃劑 15納米碳酸鈣 10復(fù)合無機(jī)填料20介酸酰胺 0.5鉬鉻紅1.0以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。
復(fù)合無機(jī)填料為蒙脫土和氫氧化鋁的混合物，二者配比為1∶1。
實(shí)施例3按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合10分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在800轉(zhuǎn)/分鐘。粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在175℃。本實(shí)施例得到的護(hù)套管外徑160毫米，壁厚5毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。
聚丙烯 100EPR 6阻燃劑 15納米碳酸鈣 4復(fù)合無機(jī)填料10介酸酰胺 0.5鉬鉻紅1.0以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。
復(fù)合無機(jī)填料為蒙脫土、氫氧化鋁的混合物，二者配比為1∶1。
實(shí)施例4按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合10分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在1000轉(zhuǎn)/分鐘。粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在185℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在80轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在185℃。本實(shí)施例得到的護(hù)套管外徑225毫米，壁厚9.5毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。
聚丙烯 100SEBS10阻燃劑 20納米碳酸鈣 8復(fù)合無機(jī)填料15介酸酰胺 0.5碳黑 1.0復(fù)合無機(jī)填料為蒙脫土和氫氧化鋁的混合物，二者配比為1∶1，其中聚丙烯為均聚聚丙烯，聚丙烯的熔體流動速率MFR≤3克/10分鐘，納米碳酸鈣粒子的D90≤100納米。
實(shí)施例5按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合8分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在1200轉(zhuǎn)/分鐘。粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在180℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在80轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在185℃。本實(shí)施例得到護(hù)套管外徑90毫米，壁厚4毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。
聚丙烯 100SEBS8EPR 2阻燃劑 40納米碳酸鈣 8復(fù)合無機(jī)填料15介酸酰胺 1鉬鉻紅0.1復(fù)合無機(jī)填料為蒙脫土、氫氧化鋁、氫氧化鎂的混合物，三者配比為1∶1∶1。
其中聚丙烯為均聚聚丙烯，聚丙烯的熔體流動速率MFR≤3克/10分鐘，納米碳酸鈣粒子的D90≤100納米。
實(shí)施例6按如下配比配料將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合10分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒制得電力電纜套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在1000轉(zhuǎn)/分鐘。粒料加到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在擠出機(jī)內(nèi)熔融塑化，通過口模定型，再進(jìn)行冷卻、切割，即制得本發(fā)明涉及的護(hù)套管，單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在175℃。本實(shí)施例得到的護(hù)套管外徑125毫米，壁厚5毫米，性能達(dá)到本發(fā)明中護(hù)套管的典型性能要求。
聚丙烯 100SEBS10阻燃劑 20納米碳酸鈣 8復(fù)合無機(jī)填料15介酸酰胺 0.1鉬鉻紅2.0復(fù)合無機(jī)填料為蒙脫土和氫氧化鋁的混合物，二者配比為1∶1，其中聚丙烯為均聚聚丙烯，聚丙烯的熔體流動速率MFR≤3克/10分鐘，納米碳酸鈣粒子的D90≤100納米。
權(quán)利要求
1.一種埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于該套管采用納米改性聚丙烯專用料，其有以下組分聚丙烯 100彈性體 6-12阻燃劑 15-40納米碳酸鈣4-10復(fù)合無機(jī)填料 10-20介酸酰胺 0.1-1顏料 0.1-2以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于所述彈性體為二元乙丙橡膠EPR、三元乙丙橡膠EPDM、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯合成橡膠SBS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯合成橡膠SEBS、辛烯-乙烯彈性體POE、乙烯-醋酸乙烯彈性體EVA中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于納米碳酸鈣的D90≤100納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于復(fù)合無機(jī)填料為超細(xì)碳酸鈣、蒙脫土、云母、硅灰石、滑石粉、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鎂的至少二種復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述埋地式中高壓電力電纜用套管，其特征在于聚丙烯優(yōu)選均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一種，聚丙烯的熔體流動速率MFR≤3克/10分鐘。
6.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的埋地式中高壓電力電纜用套管方法，其特征在于按照權(quán)利要求1所述的配比配料，物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合8-12分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒，制得了電纜護(hù)套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用料，其中雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在180℃～220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400～1200轉(zhuǎn)/分鐘，然后將專用料單螺桿擠出機(jī)熔化擠出，通過口模成型、冷卻定型得到電力電纜用套管，其單螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在175℃～200℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在40～120轉(zhuǎn)/分鐘，口模溫度控制在175℃～190℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及埋地式中高壓電力電纜用套管及其生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域。其為方便生產(chǎn)制造而開發(fā)的。其特征包括以下組分聚丙烯100、彈性體6－12、阻燃劑15－40、納米碳酸鈣4－10、復(fù)合無機(jī)填料10－20、介酸酰胺0.1－1、顏料0.1－2，以上以聚丙烯的重量為基準(zhǔn)。其將配方中物料在高速混合機(jī)內(nèi)混合8－12分鐘，然后將混合料在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠出造粒，制得了電力電纜護(hù)套管用的納米碳酸鈣混雜改性阻燃聚丙烯專用將配方料，其中雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度控制在180℃～220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400～1200轉(zhuǎn)/分鐘，再將該材料去拉管而得到套管，該生產(chǎn)方法具有簡單易行、對生產(chǎn)設(shè)備要求低、工藝穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，而材料具有高剛性、阻燃、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，適合在電纜護(hù)套管上應(yīng)用。
文檔編號C08L23/00GK1508925SQ0214856
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者王旭, 陳海濤, 任志軍, 江曉明, 范友水, 王 旭 申請人:寧波信高塑化有限公司, 浙江工業(yè)大學(xué)