CN105237866B - 电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆,属于电力设施领域,电缆的护套管的原料,按重量份计,包括:聚烯烃85份、草木灰3份、树胶2份、硅烷偶联剂0.6份、硬脂酸1.5份、白炭黑0.7份、电解锌酸浸渣4份,所得的电缆护套管拉伸强度在26MPa以上,断裂伸长率在750%以上,氧指数在36以上,阻燃性能达到A级,兼具显著的显著的强度高阻燃性能强的特点;同时,回收利用了草木灰和电解锌酸浸渣,减少了环境污染同事降低了生产成本,具有显著的经济效益和环保效益。
Description
本申请为中国专利申请号:2014101586477;发明名称:高强度高阻燃性电缆;申请日:2014.04.21的分案申请。
技术领域
本发明涉及电力设施领域,尤其涉及一种高强度高阻燃性电缆。
背景技术
随着城市化进程的逐步加快,城市规划越来越趋于现代化。在城市建设过程中,电缆入地成为了最低的建设要求。同时,在城市改造过程中,也需要将架设在空中的各种电缆入地。电缆入地目前往往会采用非开挖技术进行施工,这种施工方法具有不影响交通、对地层结构破坏小,周期短等优点,同时适用于,采用非开挖施工方法,对于电缆的要求高,具有表现为:电缆需要具有强度高、刚性韧性好等,另外,由于电缆本身的特点,还需要具有具有高阻燃性的特点,以防电路短路等造成火灾,引起安全事故。对于野外的电缆,也同样具有上述要求。电缆要达到上述要求,对其护套管也就具有同样的要求,因为护套管位于电缆的最外层。目前常见的电缆护套管,大都是主要采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子材料,并加入了一定的添加剂,以改善其相关性能。但是,目前的这些电缆护套管,在强度、刚性任性以及阻燃性方面,仍然不理想,或者仅仅在某一方面的性能上面有一定的改进,存在很大的进一步改进的空间。
发明内容
本发明的发明目的之一,在于针对上述存在的问题,提供一种兼具强度、刚性韧性和阻燃性的电缆。
本发明采用的技术方案是这样的:一种电缆,从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管,所述护套管的原料,按重量份计,包括:
聚烯烃 80-90份
草木灰 2-5份
树胶 1-3份
硅烷偶联剂 0.5-0.8份
硬脂酸 1-2份
白炭黑 0.6-0.8份
电解锌酸浸渣 3-5份。
上述的原料中,聚烯烃作为基质,配以草木灰、硬脂酸、电解锌酸浸渣和硅烷交联剂进行交联,使得所述聚烯烃得以改性,并辅以树胶进行结膜封闭,从而得到具有高强度和高阻燃性的护套管。
本发明中所述的“电解锌酸浸渣”,是指采用焙烧-浸出-电解的生产工艺进行湿法炼锌所排放的电解锌酸浸渣,这种电解锌酸浸渣中含有大量的无机离子,典型的成分质量百分含量为:硅酸锌8-10%,铜1-2%、铅0.5-1.8%、硅2-3%、铁1-2%、钙10-12%、镁2-3%。这种电解锌酸浸渣目前没有合适的处理方法,容易对环境造成污染。本发明通过大量的实验得出:采用适当比例的电解锌酸浸渣,再加上其他组分,可以增强护套管的强度。
作为优选的技术方案:所述聚烯烃为乙烯-辛烯共聚物。
作为优选的技术方案:所述草木灰为电厂燃烧秸秆后所得的草木灰。一方面可以回收利用电厂的草木灰,另一方面由于草木灰所含的物质,对于电缆护套管的强度和阻燃具有更好的帮助,同时也降低了原料成本。
作为优选的技术方案:所述的树胶为阿拉伯胶。阿拉伯胶来源广泛,价格便宜,且在护套管的原料组合中可以协同产生更好的阻燃效果。
作为优选的技术方案:所述护套管的原料,按重量份计,包括:
聚烯烃 85份
草木灰 3份
树胶 2份
硅烷偶联剂 0.6份
硬脂酸 1.5份
白炭黑 0.7份
电解锌酸浸渣 4份。
发明人通过大量的实验证明,该比例的原料制备的护套管的强度和阻燃性更好。
本发明的目的之二,在于提供一种上述的制备方法,采用的技术方案为:包括以下步骤:
(1)熔融共混:将聚烯烃、草木灰、硅烷偶联剂、硬脂酸、电解锌酸浸渣按照上述比例混合,以600r/min的速度搅拌10min,然后在170℃下熔融共混10min,得到胶料;
(2)交联:将步骤(1)所得的胶料在170℃下交联30min后,再按照所述比例加入树胶和白炭黑,反应10min,得到混合料;
(3)造粒:将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出,然后进行造粒,得到颗粒料;
(4)制备护套管:将步骤(3)中所得的颗粒料加入到基础成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,得到护套管;
(5)制备电缆:将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层,得到电缆。
由于采用上述制备方法,电缆护套管的原料通过反应、相互协同,从而使得到的护套管具有高强度和高阻燃性。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:所得的电缆护套管拉伸强度在26MPa以上,断裂伸长率在750%以上,氧指数在36以上,阻燃性能达到A级,兼具显著的显著的强度高阻燃性能强的特点;同时,回收利用了草木灰和电解锌酸浸渣,减少了环境污染同事降低了生产成本,具有显著的经济效益和环保效益。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
一种电缆,从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管,护套管的原料,按重量份计,包括:
乙烯-辛烯共聚物(佛山市金泽强塑胶原料有限公司ENGAG8003) 90份
草木灰 5份
树胶 3份
丁二烯基三乙氧基硅烷 0.8份
硬脂酸 2份
白炭黑 0.8份
电解锌酸浸渣 5份;
制备方法:包括以下步骤:
(1)熔融共混:将聚烯烃、草木灰、硅烷偶联剂、硬脂酸、电解锌酸浸渣按照上述比例混合,以600r/min的速度搅拌10min,然后在170℃下熔融共混10min,得到胶料;
(2)交联:将步骤(1)所得的胶料在170℃下交联30min后,再按照所述比例加入树胶和白炭黑,反应10min,得到混合料;
(3)造粒:将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出,然后进行造粒,得到颗粒料;
(4)制备护套管:将步骤(3)中所得的颗粒料加入到基础成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,得到护套管A;
(5)制备电缆:将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层,得到电缆。
实施例2
一种电缆,从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管,护套管的原料,按重量份计,包括:
乙烯-辛烯共聚物(佛山市金泽强塑胶原料有限公司ENGAG8003) 80 份
草木灰 2 份
树胶 1份
丁二烯基三乙氧基硅烷 0.5份
硬脂酸 1份
白炭黑 0.6份
电解锌酸浸渣 3份;
制备方法:包括以下步骤:
(1)熔融共混:将聚烯烃、草木灰、硅烷偶联剂、硬脂酸、电解锌酸浸渣按照上述比例混合,以600r/min的速度搅拌10min,然后在170℃下熔融共混10min,得到胶料;
(2)交联:将步骤(1)所得的胶料在170℃下交联30min后,再按照所述比例加入树胶和白炭黑,反应10min,得到混合料;
(3)造粒:将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出,然后进行造粒,得到颗粒料;
(4)制备护套管:将步骤(3)中所得的颗粒料加入到基础成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,得到护套管B;
(5)制备电缆:将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层,得到电缆。
实施例3
一种电缆,从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管,护套管的原料,按重量份计,包括:
乙烯-辛烯共聚物(佛山市金泽强塑胶原料有限公司ENGAG8003) 85份
草木灰 3份
树胶 2份
丁二烯基三乙氧基硅烷 0.6份
硬脂酸 1.5份
白炭黑 0.7份
电解锌酸浸渣 4份;
制备方法:包括以下步骤:
(1)熔融共混:将聚烯烃、草木灰、硅烷偶联剂、硬脂酸、电解锌酸浸渣按照上述比例混合,以600r/min的速度搅拌10min,然后在170℃下熔融共混10min,得到胶料;
(2)交联:将步骤(1)所得的胶料在170℃下交联30min后,再按照所述比例加入树胶和白炭黑,反应10min,得到混合料;
(3)造粒:将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出,然后进行造粒,得到颗粒料;
(4)制备护套管:将步骤(3)中所得的颗粒料加入到基础成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,得到护套管C;
(5)制备电缆:将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层,得到电缆。
实施例4 强度性能和阻燃性能测试
测试标准:按照GB/T 1040.1-2006的标准测试本发明实施例1-3所得的护套管A、护套管B、护套管C的拉伸强度和断裂伸长率,按照GB/T2406-1993的标准测试本发明实施例1-3所得的护套管A、护套管B、护套管C的氧指数;按照GB12666.5的标准测试本发明实施例1-3所得的护套管A、护套管B、护套管C的阻燃等级,并以市场上买到的普通聚乙烯护套管作为对比例,其结果如表1所示,
表1 强度性能及阻燃性能测试结果
从表1可以看出,上述实施例的产品,兼具显著的强度高阻燃性能强的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电缆,从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管,其特征在于,所述护套管的原料,按重量份计,包括:
聚烯烃 85份
草木灰 3份
树胶 2份
硅烷偶联剂 0.6份
硬脂酸 1.5份
白炭黑 0.7份
电解锌酸浸渣 4份;
所述聚烯烃为乙烯-辛烯共聚物。
2.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于,所述草木灰为电厂燃烧秸秆后所得的草木灰。
3.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于,所述的树胶为阿拉伯胶。
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