CN105237867B - 一种电缆护套管的制备方法 - Google Patents

一种电缆护套管的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电缆护套管的制备方法，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，然后经过熔融共混、交联、造粒、成型等步骤，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

一种电缆护套管的制备方法
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，尤其涉及一种电缆护套管的制备方法。
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，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护套管的制备方法。
本发明采用的技术方案是这样的：一种电缆护套管的制备方法，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；
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。
将步骤（4）所得的护套管用于电缆的最外层，即可得到电缆。
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。
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：
一种高阻燃性高强度电缆，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
一种高阻燃性高强度电缆，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
一种高阻燃性高强度电缆，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 (4)

1.一种电缆护套管的制备方法，其特征在于，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；
制备步骤为：
（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挤出成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，得到护套管；
其中，所述的电解锌酸浸渣，是采用焙烧-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，其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%；
所述聚烯烃为乙烯-辛烯共聚物。
2.根据权利要求1所述的方法，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所述的方法，其特征在于，所述的树胶为阿拉伯胶。
4.根据权利要求1所述的方法，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。
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