CN100406514C - 高压电缆用半硬质阻燃pvc护套料 - Google Patents

高压电缆用半硬质阻燃pvc护套料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，各组分名称及重量配比为：PVC树脂100重量份，增塑剂35-39重量份，低温抗冲改性剂5-7重量份，稳定剂5-7重量份，阻燃剂6-9重量份，填充物20-25重量份，润滑助剂0.5-1重量份。本发明中的产品可用于制作高压电缆用护套，和普通的PVC护套料相比，本发明提出的产品具有明显的优点。

Description

高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料
技术领域
本发明涉及一种高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料。
背景技术
110KV及以上的高压电缆的外护套材料可选择PVC材料或者PE材料，因其导体承受超高电压，从安全等诸多角度出发，高压电缆标准中对电缆的外护套材料提出了较高的绝缘电阻等一些特殊要求。
目前绝大多数的110KV及以上的高压电缆的外护套材料选用性能稳定，具有优良的挤出加工性能的塑料，考虑在施工过程中可能出现的碰刮情况，选择硬度较高的PE材料可以保障电缆的外护套完好；考虑电缆需要的阻燃性能，选择自身阻燃性能优异的PVC材料可以满足电缆的阻燃要求。使用在110KV及以上的高压电缆的外护套的PE材料因其自身塑料树脂的特性，改性成阻燃性材料后的物理机械性能无法满足高压电缆的要求。传统的PVC材料具有良好的阻燃性能，使用在高压电缆上的阻燃PVC材料其氧指数可达到30以上，但是材料本身为保证良好的低温性能必须添加足够的增塑剂，造成材料本身硬度不高，在极端条件下易被刮伤刮坏，从而在对外护套的电压测试中造成不合格。目前传统PVC护套料的配方为：
PVC树脂              100PHR
增塑剂               42～48PHR
稳定剂               5～7PHR
阻燃剂               7～9PHR
填充物               25～35PHR
润滑助剂             0.5～1PHR
采用此类配方生产的PVC电缆用护套料的测试性能完全满足高压电缆标准中对于护套层材料的要求，但是材料的硬度只有邵氏45D左右，普通的MDPE材料的硬度大约在邵氏60D左右，从数值上来看相差较大，实际的手感也是PVC护套料比较柔软，而MDPE护套料比较硬挺，所以普通的PVC护套料耐外界的刮擦性能是比较差的，对于高压电缆的保护作用有限，在施工过程中易出现破损现象，而且一旦出现破坏，被破坏部分需要人工对每一处进行修补，增加了电缆在敷设过程中工人的工作强度；而且对于部分敷设在支架上的高压电缆来说，过软的外护套在使用较长时间后会无法抵御支架的剪切应力，造成外护套的损坏，综合各方面的因素，普通PVC材料用来生产高压电缆护套缺陷是比较明显的。
发明内容
本发明的目的主要是根据现有技术中普通PVC电缆护套料的不足，提供一种高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，各组分名称及重量配比为：
PVC树脂               100重量份，
增塑剂                35～39重量份，
低温抗冲改性剂        5～7重量份，
稳定剂                5～7重量份，
阻燃剂                6～9重量份，
填充物                20～25重量份
润滑助剂              0.5～1重量份。
其中，所述的PVC树脂选自SG3型PVC树脂和聚合度为1300型PVC树脂，均可以从市场购得。
其中，所述的增塑剂选自DOP、DOTP和DIDP；DOP为邻苯二甲酸二辛酯，又名邻苯二甲酸双(2-乙基己)酯，分子式：C6H4(COOC8H17)2，DOTP为对苯二甲酸二辛酯，分子式：C6H4(COOC8H17)2，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯，
其中，所述的低温抗冲改性剂选自ACR或MBS。ACR是苯乙烯丙烯酸酯类共聚物，MBS是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，均可以通过市场购买获得。
其中，所述的稳定剂为铅盐化合物。
优选地是，所述的铅盐化合物选自三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅。
其中，所述的阻燃剂选自锡酸锌、三氧化二锑、硼酸锌。
其中，所述的填充物选自碳酸钙和煅烧高岭土。
其中，所述的润滑助剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸。
本发明的生产工艺按照以下步骤依次进行：原辅材料准备→按照对应比例称量→高速捏合→双螺杆挤出机组进行混炼→挤出造粒→粒料冷却→包装。捏合工艺使用高速捏合机，捏合温度设定为105℃，高温和高速使得各组份原材料充分混合均匀；双螺杆挤出机设定温度为120℃～140℃，单螺杆挤出机温度根据切粒情况决定，一般为100℃左右，采用连续挤出机组代表着今后塑料混炼挤出生产的方向，即使用连续高速封闭的生产设备以及稳定的工艺设定，从而生产出质量均一稳定的产品。
和普通的PVC护套料相比，本发明提出的产品具有明显的优点：表面硬度大幅度被提高，本发明中的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料的表面硬度达到邵氏55D，远远大于普通PVC料的硬度，同MDPE相比虽然还有差距，但是已经比较接近，使用本发明粒料挤出的电缆表面光滑细腻，手感硬度同普通PVC料相比已经提高很多，一般的硬物刮擦不会对其表面产生破坏，良好的光滑表面配合本身具备的高硬度使得其耐刮擦性能被大幅度提高；提高硬度后的PVC材料对于抵抗电缆支架所产生的剪切形变能力大大的提高，提高了敷设在桥梁和隧道内高压电缆的使用寿命。配方体系中首次引入的低温抗冲改性剂对半硬质PVC材料保持同较软PVC材料同样的低温性能具有明显的作用，对大截面电缆外护套易开裂的情况也有明显的改进作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
下表中为各组分的重量使用量。
Figure C20061011621700051
下表是各实施例中使用的各组分具体名称。
Figure C20061011621700061
生产工艺按照以下步骤依次进行：原辅材料准备→按照对应比例称量→高速捏合→双螺杆挤出机组进行混炼→挤出造粒→粒料冷却→包装。捏合工艺使用高速捏合机，捏合温度设定为105℃，高温和高速使得各组份原材料充分混合均匀；双螺杆挤出机设定温度为120℃～140℃，单螺杆挤出机温度根据切粒情况决定，一般为100℃左右。
将本实施例2所得产品进行测试，所得结果与普通PVC护套料相比所得数据如下：
  试验项目   单位   本发明产品   普通PVC护套料
  硬度(邵氏D，1秒读数)   --   55±1   45±1
  比重   --   1.35～1.36   1.4～1.41
  拉伸强度   MPa   25   22
  断裂伸长率   ％   300   290
  低温冲击脆化(-20℃)失效数   --   +20/-10   +19/-11
  20℃下体积电阻率   Ωm   3.5×10<sup>13</sup>   5.0×10<sup>12</sup>
  氧指数   --   30.5～31   30～30.5
上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

Claims (7)

1.高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，各组分名称及重量配比为：
PVC树脂           100重量份，
增塑剂            35～39重量份，
低温抗冲改性剂    5～7重量份，
稳定剂            5～7重量份，
阻燃剂            6～9重量份，
填充物            20～25重量份
润滑助剂          0.5～1重量份，
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异癸酯，
所述的低温抗冲改性剂选自ACR或MBS，ACR是苯乙烯丙烯酸酯类共聚物，MBS是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的PVC树脂选自SG3型PVC树脂和聚合度为1300型PVC树脂。
3.根据权利要求1所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的稳定剂为铅盐化合物。
4.根据权利要求3所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的铅盐化合物选自三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅和二碱式硬脂酸铅。
5.根据权利要求1所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的阻燃剂选自锡酸锌、三氧化二锑和硼酸锌。
6.根据权利要求1所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的填充物选自碳酸钙和煅烧高岭土。
7.根据权利要求1所述的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，其特征在于，所述的润滑助剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅和硬脂酸。
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