CN109735002A - 一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料，所述电缆料包括如下质量分数的组分：聚丙烯（PP）65‑70%和聚四氟乙烯（PTFE）30‑35%，两种组分质量分数和为100%。本发明采用聚四氟乙烯改性聚丙烯，使得改性后的聚丙烯绝缘料的耐温等级达到了150℃，且提高了电缆的载流量，载流量增加了30%，节约了电缆成本。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃电缆料领域，尤其涉及一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
潜油泵电力电缆是潜油电泵机组配套使用的专用电缆，敷设于油井中，而油井中工作条件恶劣，常处于高温、高压以及含油气等腐蚀性很强的环境中，为提高潜油泵电缆的使用寿命，电缆绝缘层的设置尤为重要。现在电缆绝缘层常用的用料为聚丙烯（PP），但是其耐温等级只能达到90℃，达不到使用要求，且聚丙烯与铜导体接触，加快了聚丙烯绝缘层的老化。
发明内容
本发明针对现有技术问题，提供一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料及制备方法，本发明采用聚四氟乙烯改性聚丙烯，使得改性后的聚丙烯绝缘料的耐温等级达到了150℃，且载流量增加了30%，节约了电缆成本。
本发明所述的技术问题是以如下技术方案解决的：
一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料，所述电缆料包括如下质量分数的组分：聚丙烯（PP）65-70%和聚四氟乙烯（PTFE）30-35%，两种组分质量分数和为100%。
上述潜油泵用改性聚丙烯电缆料，所述聚丙烯和聚四氟乙烯发生嵌段共聚，形成线形共聚物。
一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料的制备方法，包括如下工艺步骤：把聚丙烯粉料和聚四氟乙烯粉料按配方量加入捏合机中，在捏合机内100℃的温度下捏合15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化。
上述潜油泵用改性聚丙烯电缆料的制备方法，所述高温塑化的温度为240-260℃。
本发明采用聚四氟乙烯改性聚丙烯用作绝缘层用料，使得电缆的绝缘层耐温等级达到了150℃，且提高了电缆的载流量，载流量增加了30%；聚四氟乙烯具有很好的耐油、耐高温、抗氧化性能，利用其改性聚丙烯后作为绝缘层，可以阻挡油气对绝缘层的侵入，绝缘层的耐温等级、抗氧化性剂耐油性均明显提高，延长电缆的使用寿命。
控制配方中聚丙烯的用量为65-70%，同时聚四氟乙烯的用量为30-35%，制备的电缆料进行热延伸试验结果均符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求；聚丙烯和聚四氟乙烯的用量均超出上述范围后，电缆料进行热延伸试验结果均不符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将聚丙烯粉料650g和聚四氟乙烯粉料350g加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸15min，测得的电缆料负载下的伸长率为100%，冷却后的回收率为0%，符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%）。
实施例2
将聚丙烯粉料700g和聚四氟乙烯粉料300g加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸15min，测得的电缆料负载下的伸长率为150%，冷却后的回收率为10%，符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%）。
实施例3
将聚丙烯粉料685g和聚四氟乙烯粉料315g加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸15min，测得的电缆料负载下的伸长率为130%，冷却后的回收率为7%，符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%）。
实施例4
为了增加潜油泵电缆绝缘层的柔韧性，并且保证绝缘层的耐温等级及抗氧化性，在绝缘层中加入质量占比为1-5%的玻璃纤维，同时，聚丙烯粉料质量占比为65-70%和聚四氟乙烯粉料质量占比为30-35%，三种组分质量占比之和为100%；玻璃纤维为短切纤维，其长度为2-5mm。
将三种成分按配方比例加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸，测得的电缆料负载下的伸长率和冷却后的回收率均符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%），且聚丙烯电缆绝缘层的弯曲模量可达到4000-6000MPa。
对比例1
将聚丙烯粉料710g和聚四氟乙烯粉料290g加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸15min，测得的电缆料负载下的伸长率为180%，冷却后的回收率为20%，不符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%）。
对比例2
将聚丙烯粉料640g和聚四氟乙烯粉料360g加入到捏合机中，在捏合机内100℃的温度下进行捏合，捏合时间为15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化，塑化的温度为240-260℃。
对改性的聚丙烯电缆料进行热延伸试验，在温度为200℃，20N/cm2负载压强条件下，进行热延伸15min，测得的电缆料负载下的伸长率为80%，冷却后的回收率为20%，不符合潜油泵电缆标准GB/T16750-2008的要求（负载下伸长率为最大175%，冷却后的回收率为15%）。
Claims (4)
1.一种潜油泵用改性聚丙烯电缆料，其特征在于：所述电缆料包括如下质量分数的组分：聚丙烯（PP）65-70%和聚四氟乙烯（PTFE）30-35%，两种组分质量分数和为100%。
2.根据权利要求1所述的潜油泵用改性聚丙烯电缆料，其特征在于：所述聚丙烯和聚四氟乙烯发生嵌段共聚，形成线形共聚物。
3.一种权利要求1-2所述的潜油泵用改性聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：把聚丙烯粉料和聚四氟乙烯粉料按配方量加入捏合机中，在捏合机内100℃的温度下捏合15min，然后把捏合好的粉料放入出料机进行高温塑化。
4.根据权利要求3所述的潜油泵用改性聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于：所述高温塑化的温度为240-260℃。
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