CN106941023B - 聚氯乙烯护套电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，按重量份，所述护套内包括以下组分，聚氯乙烯70‑80份；尼龙30‑40份；纳米多孔硅15‑20份。本发明具有以下优点和效果：首先，采用在护套内加入聚氯乙烯和尼龙，尼龙耐摩擦，穿线时不易擦伤，延长护套的使用寿命。其次，在护套内加入纳米多孔硅，提高护套的耐热性和阻燃性能，达到了使用寿命长、耐热老化、具备优异的耐热性能和阻燃性能的效果。

Description

聚氯乙烯护套电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆，特别涉及一种聚氯乙烯护套电缆。
背景技术
随着电力事业的迅速发展，对供电可靠性和用电安全性的要求进一步提高，电力设备绝缘状况监测技术的发展日益得到重视，新的检测设备和新的检测技术不断推出，电线电缆是最常用的电力设备，同时也是出现绝缘故障概率最高的设备。电缆包括导体和套设在导体上的护套，护套采用绝缘材料制作而成，起到绝缘和防护的作用。
授权公告号为CN203102981U的中国专利《聚氯乙烯护套耐火电力电缆》公开了一种聚氯乙烯护套耐火电力电缆，包括导线芯和设置于导线芯外面的绝缘护套；绝缘护套包括聚氯乙烯层和玻璃纤维缠绕层,聚氯乙烯层位于内层，玻璃纤维缠绕层位于聚氯乙烯层外面。
但是上述聚氯乙烯护套存在以下问题，聚氯乙烯护套在使用过程中，聚氯乙烯护套在环境热量长期作用下发生热降解，即热老化，热老化后的聚氯乙烯护套容易变形和绝缘性能下降，聚氯乙烯护套绝缘性能下降后可能会导致严重的后果，如火灾、设备损坏等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氯乙烯护套电缆，具有耐热性能好的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，按重量份，所述护套内包括以下组分，聚氯乙烯70-80份；尼龙30-40份；纳米多孔硅15-20份。
通过采用上述技术方案，聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定形聚合物。尼龙又称聚酰胺，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。护套内包含聚氯乙烯和尼龙，聚氯乙烯分子会与尼龙分子之间缠绕在一起形成缠结，提高聚氯乙烯和尼龙的热降解温度。
护套内含有纳米多孔硅，聚氯乙烯和尼龙进入到纳米多孔硅内后，纳米多孔硅对聚氯乙烯分子和尼龙分子的运动起到阻碍作用，护套受到热作用时，需要先将聚氯乙烯分子和尼龙分子脱离处纳米多孔硅，使护套具有较高的热分解温度，提高护套的耐热性，其次，纳米多孔硅与聚氯乙烯和尼龙结合后，能显著提高护套的强度，护套燃烧时容易保持初始形状，减少变形，使护套具有优良的阻燃性能。
本发明的进一步设置为：所述护套内包括75份聚氯乙烯，33份尼龙，15份纳米多孔硅。
通过采用上述技术方案，聚氯乙烯为75份，作为护套的主要成分，33份尼龙，能与聚氯乙烯充分混合。
本发明的进一步设置为：所述护套内还包括5-7份纳米粉体。
通过采用上述技术方案，纳米粉体又称纳米颗粒，由于纳米粉体比表面积大，具有优良的吸附性能，分散在护套内时，同时吸附在护套内的多种组分上，增强护套的强度。
本发明的进一步设置为：所述纳米粉体为纳米SiC粉体。
通过采用上述技术方案，纳米SiC粉体具有低热膨胀系数。
本发明的进一步设置为：所述护套内还包括2-4份分散剂，所述分散剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯中的一种。
通过采用上述技术方案，纳米粉体内相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象，又称团簇现象。护套内加入分散剂，能够促进纳米粉体在护套内分散。
本发明的进一步设置为：所述护套内还包括纳米Sb2O3。
通过采用上述技术方案，Sb2O3能熄灭火焰，常用于防火材料，作为阻燃剂广泛应用于聚乙烯、聚丙烯等材料内。本申请采用纳米Sb2O3，一是提升Sb2O3的阻燃性能，提高护套的阻燃性能。其次，纳米Sb2O3加入到护套内，具有优异的吸附性能，吸附在护套内的聚氯乙烯和尼龙内
本发明的进一步设置为：所述护套制备方法如下，加热聚氯乙烯和尼龙熔融混合后，放入纳米多孔硅，用超声波处理后，挤出成型。
通过采用上述技术方案，聚氯乙烯和尼龙熔融混合后，加入纳米多孔硅，用超声波处理，超声波使得熔融的聚氯乙烯、尼龙剧烈震荡，促进聚氯乙烯和尼龙进入到纳米多孔硅的孔隙内。
综上所述，本发明具有以下有益效果：第一，采用在护套内加入聚氯乙烯和尼龙，聚氯乙烯分子与尼龙分子之间形成缠结，起到提高护套耐热性能的作用。第二，护套内加入纳米多孔硅后，聚氯乙烯和尼龙进入到纳米多孔硅内，提高护套的热降解温度，提高护套材料的热降解温度和阻燃性能。第三，护套内加入纳米粉体后，纳米粉体分散在护套内，提高聚氯乙烯、尼龙与纳米多孔硅之间的连接强度，进一步提高护套的耐热性能。
具体实施方式
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入15份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
热老化性能测试实验：参照《电线和电缆绝缘和护套材料通用测试方法》GB/T2951第11部分和第12部分，对护套材料进行测试，计算出老化后断裂伸长率最小中间值，并在表1中列出。
阻燃性能测试实验：参照《成束电线电缆燃烧实验方法》GB12666.5-90中的规定，制作出的试样为A类试样，测定电缆表面碳化部分所达到的高度，并在表1中列出。
实施例2：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入15份纳米多孔硅，5份纳米粉体，纳米粉体为纳米SiC粉体，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例3：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入15份纳米多孔硅、5份纳米粉体、2份分散剂，纳米粉体为纳米SiC粉体，分散剂选用聚乙烯醇。用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例4：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入15份纳米多孔硅、5份纳米粉体、2份分散剂、3份纳米Sb2O3，纳米粉体为纳米SiC粉体，分散剂选用聚乙烯醇。用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例5：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取70份聚氯乙烯，30份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入20份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例6：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取80份聚氯乙烯，40份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入18份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例7：聚氯乙烯护套电缆，与实施例2的不同之处在于，护套制备时，按重量份，纳米粉体为7份。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
实施例8：聚氯乙烯护套电缆，与实施例3的不同之处在于，护套制备时，分散剂为4份，分散剂为聚醋酸乙烯酯。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例1：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，加热熔融后，再加入15份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例2：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取33份尼龙，加热熔融后，再加入15份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例3：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例4：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入15份纳米多孔硅，再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例5：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入10份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
对比例6：聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，护套套设在导体上。护套的制备方法如下，按重量份，称取75份聚氯乙烯，33份尼龙，对两者加热熔融后混合，再加入5份纳米多孔硅，用超声波处理1小时。超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。再用挤出机挤出成型，制备得到护套。
参照实施例1的实验方法，进行热老化性能测试实验和阻燃性能测试实验，并在表1中列出实验结果。
表1

Claims (2)

1.一种聚氯乙烯护套电缆，包括导体和护套，按重量份，所述护套内由以下组分制成，聚氯乙烯70-80份；尼龙30-40份；纳米多孔硅15-20份；5-7份纳米SiC粉体；2-4份分散剂，3份纳米Sb2O3，其中所述分散剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯中的一种；所述护套制备方法如下，加热聚氯乙烯和尼龙熔融混合后，放入纳米多孔硅以及包含纳米SiC粉体和分散剂在内的其他物料，用超声波处理1小时后，挤出成型，其中超声波的频率在30000Hz-40000Hz之间。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯护套电缆，其特征在于：所述护套内包括75份聚氯乙烯，33份尼龙，15份纳米多孔硅。
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