CN110649538A - 一种高抗冲枕形复合套管及套管组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保护套管技术领域，具体涉及一种高抗冲枕形复合套管及套管组件，该高抗冲枕形复合套管包括管体以及设置于管体的外壁的多个抗冲加强筋，相邻两个抗冲加强筋间隔设置，抗冲加强筋的外周呈方形且抗冲加强筋的四角凹陷形成内圆角，所述管体的两端均向外延伸有连接部。利用其结构，可提高自身抗冲击能力。管体的外壁套设多个抗冲加强筋，利用抗冲加强筋的构造且其角凹陷形成内圆角，提高抗冲加强筋的抗压能力，也提高了高抗冲枕形复合套管在垂直方向的抗压强度，同时，若多个抗冲加强筋受到的压力大小不同，可将力传递到管体并均匀分散和抵消，从而提高了高抗冲枕形复合套管的环刚度，提高其抗冲强度。

Description

一种高抗冲枕形复合套管及套管组件
技术领域
本发明涉及保护套管技术领域，具体涉及一种高抗冲枕形复合套管及套管组件。
背景技术
为增大套管的抗压性能，许多厂家会在套管的外周套设多块矩形的加强块，以增强套管的抗压性能。但在使用过程中，加强块的边角处时常会由于相邻的两条边受力不均而破裂，导致套管的耐冲击能力不足。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高抗冲枕形复合套管，该高抗冲枕形复合套管可提高自身抗冲击能力。
本发明的另一目的在于提供一种套管组件，该套管组件组装简便，适合用于长距离和短距离保护电缆。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高抗冲枕形复合套管，包括管体以及设置于管体的外壁的多个抗冲加强筋，相邻两个抗冲加强筋间隔设置，抗冲加强筋的外周呈方形且抗冲加强筋的角凹陷形成内圆角，所述管体的两端均延伸有连接部。
优选的，所述管体的外壁与抗冲加强筋的侧壁之间经由倒圆角过渡。
优选的，抗冲加强筋的数量为4-8个，所述管体与抗冲加强筋一体成型。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种套管组件，包括多个上述的高抗冲枕形复合套管，相邻两个高抗冲枕形复合套管连通并抵接。
优选的，相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处通过热熔焊接。
优选的，所述套管组件还包括卡扣组件，所述卡扣组件卡设于相邻两个高抗冲枕形复合套管的外壁，所述卡扣组件包括卡扣管件以及抵接于卡扣管件的内壁的密封圈，所述卡扣管件用于卡紧相邻两个高抗冲枕形复合套管。
优选的，所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002204868070000021
采用上述原料，以聚烯烃作为主体树脂，替代现有绝大多数的PVC材料，提高高抗冲枕形复合套管的韧性从而提高冲击性能，加入次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料和润滑剂对主体树脂进行复合改性得到具有环保、高抗冲、阻燃、耐热、抗老化的高抗冲枕形复合套管；其中，次膦酸盐阻燃剂、有机硅系偶联剂和无机填料均匀分布在主体树脂中协同作用，阻止了聚烯烃形成碳通道的机率，从而提高了高抗冲枕形复合套管的阻燃效果以及耐电压强度，而且有机硅系偶联剂和无机填料共同作用，提高无机填料与聚烯烃的相容性，从而提高高抗冲枕形复合套管的机械强度；加入扩链剂和抗氧剂，提高材料的相容性，增加熔体强度，提升材料的力学性能，提升回料的加工稳定性和力学性能，同时还能进一步提高聚合物抗水解的稳定性，从而避免其在湿热环境下分解、老化而降低其性能；加入润滑剂，降低树脂的熔体粘度，改善其流动性，提高高抗冲枕形复合套管成型后的表面平整度，避免高抗冲枕形复合套管表面出现明显疙瘩或裂纹。进一步的，所述其他助剂为色粉。
进一步的，所述聚烯烃为聚丙烯(PP)和/或聚乙烯(PE)；所述聚丙烯是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按重量比1.4-2.2：1混合而成；所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为20-50g/10min；所述均聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为1.3-1.8g/10min。本发明通过采用熔融指数在10-50g/10min的共聚聚丙烯和熔融指数在1.3-1.8g/10min的均聚聚丙烯作为聚丙烯复配使用，并控制其重量比为1.4-2.2：1，经由扩链剂将两者结合，提高共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的相容性，共聚聚丙烯和均聚聚丙烯相互作用，弥补了单一组分性能上的缺陷，改善高抗冲枕形复合套管的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度，提高材料热变形温度。所述聚乙烯为密度在0.945-0.958g/cm3、230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数在2.1-2.5g/10min的高密度聚乙烯(HDPE)，优选的，所述高密度聚乙烯的型号为TR571-H、HMA016、T2911或ME5000。
进一步的，所述次膦酸盐阻燃剂为二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸镁、二丙基次磷酸铝、二甲基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝、乙基丙基次膦酸铝、乙基丁基次膦酸铝、丙基丁基次膦酸铝、二丁基次膦酸铝、苯基次膦酸铝、二苯基次膦酸铝、甲基苯基次膦酸铝和乙烷-1,2-二次膦酸铝中的至少一种。所述有机硅系偶联剂为聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷中的至少一种。有机硅系偶联剂既起到偶联作用，提高无机填料与聚烯烃的相容性，促进无机填料在聚烯烃中起提高刚度、抗蠕变性、热变形温度和收缩率作用；有机硅系偶联剂又起到协效阻燃作用，其与次膦酸盐阻燃剂协同作用，阻止了高抗冲枕形复合套管形成碳通道的机率，从而提高了高抗冲枕形复合套管的耐电压强度，而且在高抗冲枕形复合套管的表面形成有机硅系阻燃剂富集层的高分子梯度材料，高抗冲枕形复合套管在燃烧时生成聚硅氧烷特有的、含有Si-O键和(或)Si-C键的无机隔氧绝热保护层，既阻止了燃烧分解产物外逸，保证高抗冲枕形复合套管的表面无析出物，又抑制了聚烯烃的热分解，达到阻燃、低烟、低毒的效果；有机硅系偶联剂还能降低表面张力，促进高抗冲枕形复合套管的表面光滑性、表面无气泡和表面无裂缝。
进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:2-5混合而成。采用上述技术方案，受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂协同作用，在高抗冲枕形复合套管老化过程中，有效地捕获过氧化自由基以终止氧化过程，从而达到抗氧化效果，其在高温下的抗氧效果好，且在高湿状态下不易被水解；与胺型抗氧剂相比，本发明的抗氧剂在高温高湿条件下不易被析出，从而保持持久的抗老化效果；与受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂协同相比，本发明的受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:2-5混合，虽然短时间内不比受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂协同的抗氧化效果好，但亚磷酸酯类辅助抗氧剂已被水解，而本发明的抗氧化剂不易被水解，从而本发明的抗氧化剂能长久保持抗老化效果，更有利于在高温高湿条件下发挥抗氧化作用。优选的，所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯和/或2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚。
进一步的，所述扩链剂为含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物。所述扩链剂可提高高抗冲枕形复合套管的重均分子量，增加熔体强度和粘度，提升材料的力学性能，提升回料的加工稳定性和力学性能，提高固相增粘效率，提高聚合物抗水解的稳定性，改善有机物之间的相容性。进一步的，所述含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物为丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和/或甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
进一步的，所述无机填料为玻璃纤维和炭黑按重量比8-15：1混合而成。采用上述技术方案，无机填料按特定比例复配，既能提高高抗冲枕形复合套管的抗冲击强度和热变形温度，又不破坏其绝缘性能，维持较高的耐电压强度。
进一步的，所述润滑剂是由石蜡油、石蜡和润滑剂TAS-2A按重量比1:1:2-4混合而成，采用上述特定比例复配的润滑剂具有优异的内外润滑性能、对高抗冲枕形复合套管良好的表面光亮性、对色粉和填料良好的分散性，可防止无机填料凝聚，提高色粉鲜艳度、光亮度，提高高抗冲枕形复合套管的表面光滑、无气泡和无裂缝的机率。
进一步的，所述高抗冲枕形复合套管的制备方法包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取原料，备用；
(S2)、取聚烯烃在70-90℃温度下烘干处理至其整体湿度达到5％-8％，备用；
(S3)、取次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料、润滑剂和其他助剂混合后，在300-500rpm转速下搅拌10-20min，得到混合物料；
(S4)、向步骤(S3)得到的混合物料中加入步骤(S2)处理后的聚烯烃混合均匀，再送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，然后加工成高抗冲枕形复合套管。
优选的，所述步骤(S4)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为60-120r/min，双螺杆挤出机的长径比为20-30:1，双螺杆挤出机的一区温度为190-200℃，二区温度为170-175℃，三区温度为175-180℃，四区温度为180-185℃，五区温度为185-190℃,模头温度为185-195℃。
本发明采用上述制备方法制得的高抗冲枕形复合套管，具有优良的抗冲压性、耐酸碱腐蚀性、耐-50℃至200℃高低温性和抗老化性；该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。其中，所述步骤(S2)中，将聚烯烃烘干至湿度达到5％-8％，降低PP湿度避免湿度太大或太小而降低高抗冲枕形复合套管的拉伸强度，提高抗冲击强度。所述步骤(S4)加工成高抗冲枕形复合套管的方式为挤出模具加工成高抗冲枕形复合套管或注塑成高抗冲枕形复合套管。
本发明的有益效果在于：本发明的高抗冲枕形复合套管利用其结构，可提高自身抗冲击能力。管体的外壁套设多个抗冲加强筋，利用抗冲加强筋的构造且其角凹陷形成内圆角，提高抗冲加强筋的抗压能力，也提高了高抗冲枕形复合套管在垂直方向的抗压强度，同时，若多个抗冲加强筋受到的压力大小不同，可将力传递到管体并均匀分散和抵消，从而提高了高抗冲枕形复合套管的环刚度，提高其抗冲强度。
本发明的套管组件，该套管组件组装简便，适合用于长距离和短距离保护电缆。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的另一视角的结构示意图；
图3是图2中A-A的剖视图；
图4是本发明实施例1的又一视角的结构示意图；
图5是本发明实施例2的结构示意图；
图6是本发明实施例3的结构示意图。
附图标记为：1、管体；2、抗冲加强筋；3、内圆角；4、连接部；5、卡扣管件；6、第一高抗冲枕形复合套管；7、第二高抗冲枕形复合套管。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
如图1-4所示，一种高抗冲枕形复合套管，包括管体1以及设置于管体1的外壁的多个抗冲加强筋2，相邻两个抗冲加强筋2间隔设置，抗冲加强筋2的外周呈方形且抗冲加强筋2的四角凹陷形成内圆角3，所述管体1的两端均向外延伸有连接部4。
管体1的外壁套设多个抗冲加强筋2，利用抗冲加强筋2的构造且其角凹陷形成内圆角3，提高抗冲加强筋2的抗压能力，也提高了高抗冲枕形复合套管在垂直方向的抗压强度，同时，若多个抗冲加强筋2受到的压力大小不同，可将力传递到管体1并均匀分散和抵消，从而提高了高抗冲枕形复合套管的环刚度，提高其抗冲强度。该高抗冲枕形复合套管的连接部4用于与另一高抗冲枕形复合套管的连接部4连接，从而组装成更长的套管组件。
所述管体1的外壁与抗冲加强筋2的侧壁之间经由倒圆角过渡。
采用上述技术方案，解决了所述管体1与抗冲加强筋2的连接薄弱处应力过于集中的问题，避免了因高抗冲枕形复合套管受压导致所述管体1与抗冲加强筋2的连接薄弱处断裂而损坏，提高了高抗冲枕形复合套管的抗冲强度。
抗冲加强筋2的数量为4-8个，所述管体1与抗冲加强筋2一体成型。
采用上述技术方案，4-8个抗冲加强筋2共同作用提高高抗冲枕形复合套管的承压力度，提高了高抗冲枕形复合套管的抗冲强度。所述管体1与抗冲加强筋2一体成型，成型的方式可以是挤出模具成型或加工成型。优选的，抗冲加强筋2的数量为5个。优选的，本发明的高抗冲枕形复合套管用于电缆保护套管；在其他实施例中，所述高抗冲枕形复合套管可用作通信套管或排水套管等。
实施例2
如图5所示，一种套管组件，包括多个实施例1所述的高抗冲枕形复合套管，相邻两个高抗冲枕形复合套管连通并抵接。
该套管组件组装简便，适合用于长距离和短距离保护电缆。进一步的，相邻两个高抗冲枕形复合套管的管体1连通并抵接
相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处通过热熔焊接。
采用上述技术方案，相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处接合紧密，避免出现分离而使电缆外露导致电缆受损，同时避免空气/水渗入套管组件内而加快电缆老化。进一步的，相邻两个高抗冲枕形复合套管为第一高抗冲枕形复合套管6和第二高抗冲枕形复合套管7；所述第一高抗冲枕形复合套管6靠近第二高抗冲枕形复合套管7的连接部4与所述第二高抗冲枕形复合套管7靠近第一高抗冲枕形复合套管6的连接部4热熔焊接。在其他实施例中，相邻两个高抗冲枕形复合套管可通过卡接的方式连接固定。进一步的，相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处即为相邻两个高抗冲枕形复合套管的管体1连通之处。
实施例3
本实施例3与实施例2的区别在于：
如图6所示，所述套管组件还包括卡扣组件，所述卡扣组件卡设于相邻两个高抗冲枕形复合套管的外壁，所述卡扣组件包括卡扣管件5以及抵接于卡扣管件5的内壁的密封圈(图中未示出)，所述卡扣管件5用于卡紧相邻两个高抗冲枕形复合套管。
采用上述技术方案，使相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处紧密接合，避免出现分离而使电缆外露导致电缆受损，同时避免空气/水渗入套管组件内而加快电缆老化。进一步的，所述卡扣管件5的一端与第一高抗冲枕形复合套管6靠近第二高抗冲枕形复合套管7的抗冲加强筋2卡接，所述卡扣管件5的另一端与第二高抗冲枕形复合套管7靠近第一高抗冲枕形复合套管6的抗冲加强筋2卡接。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002204868070000081
Figure BDA0002204868070000091
所述聚烯烃为聚丙烯和聚乙烯按重量比1：1混合而成；所述聚乙烯为密度在0.954g/cm3、230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数在2.3g/10min的高密度聚乙烯，所述高密度聚乙烯的型号为TR571-H。所述聚丙烯是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按重量比1.8：1混合而成；所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为35g/10min；所述均聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为1.5g/10min。
所述次膦酸盐阻燃剂为二乙基次膦酸铝和二丁基次膦酸铝按重量比3:1混合而成。所述有机硅系偶联剂为聚二甲基硅氧烷。
所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:3混合而成。所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)按重量比5：2混合而成；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯和2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚按重量比2：1混合而成。
所述扩链剂为丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述无机填料为玻璃纤维和炭黑按重量比12：1混合而成。
所述润滑剂是由石蜡油、石蜡和润滑剂TAS-2A按重量比1:1:3混合而成。
所述高抗冲枕形复合套管的制备方法包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取原料，备用；
(S2)、取聚烯烃在80℃温度下烘干处理至其整体湿度达到6％，备用；
(S3)、取次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料、润滑剂和其他助剂混合后，在400rpm转速下搅拌15min，得到混合物料；
(S4)、向步骤(S3)得到的混合物料中加入步骤(S2)处理后的聚烯烃混合均匀，再送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，然后加工成高抗冲枕形复合套管。
所述步骤(S4)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为90r/min，双螺杆挤出机的长径比为25:1，双螺杆挤出机的一区温度为195℃，二区温度为173℃，三区温度为178℃，四区温度为183℃，五区温度为187℃,模头温度为190℃。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002204868070000101
所述聚烯烃为聚丙烯，所述聚丙烯是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按重量比1.4：1混合而成；所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为20g/10min；所述均聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为1.3g/10min。
所述次膦酸盐阻燃剂为二乙基次膦酸镁。所述有机硅系偶联剂为聚二乙基硅氧烷。
所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:2混合而成。所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯。
所述扩链剂为含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物。所述含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物为甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述无机填料为玻璃纤维和炭黑按重量比8：1混合而成。
所述润滑剂是由石蜡油、石蜡和润滑剂TAS-2A按重量比1:1:2混合而成。
所述高抗冲枕形复合套管的制备方法包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取原料，备用；
(S2)、取聚烯烃在70℃温度下烘干处理至其整体湿度达到5％，备用；
(S3)、取次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料、润滑剂和其他助剂混合后，在300rpm转速下搅拌10min，得到混合物料；
(S4)、向步骤(S3)得到的混合物料中加入步骤(S2)处理后的聚烯烃混合均匀，再送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，然后加工成高抗冲枕形复合套管。
所述步骤(S4)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为60r/min，双螺杆挤出机的长径比为20:1，双螺杆挤出机的一区温度为190℃，二区温度为170℃，三区温度为175℃，四区温度为180℃，五区温度为185℃,模头温度为185℃。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002204868070000111
Figure BDA0002204868070000121
所述聚烯烃为聚乙烯；所述聚乙烯为密度在0.945g/cm3、230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数在2.5g/10min的高密度聚乙烯，所述高密度聚乙烯的型号为HMA016。
所述次膦酸盐阻燃剂为乙基丁基次膦酸铝。所述有机硅系偶联剂为聚甲基苯基硅氧烷。
所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:5混合而成。所述受阻酚类主抗氧剂为2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；所述硫醚类辅助抗氧剂为2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚。
所述扩链剂为含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物。所述含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物为丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述无机填料为玻璃纤维和炭黑按重量比15：1混合而成。
所述润滑剂是由石蜡油、石蜡和润滑剂TAS-2A按重量比1:1:4混合而成。
所述高抗冲枕形复合套管的制备方法包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取原料，备用；
(S2)、取聚烯烃在90℃温度下烘干处理至其整体湿度达到8％，备用；
(S3)、取次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料、润滑剂和其他助剂混合后，在500rpm转速下搅拌20min，得到混合物料；
(S4)、向步骤(S3)得到的混合物料中加入步骤(S2)处理后的聚烯烃混合均匀，再送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，然后加工成高抗冲枕形复合套管。
所述步骤(S4)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为120r/min，双螺杆挤出机的长径比为30:1，双螺杆挤出机的一区温度为200℃，二区温度为175℃，三区温度为180℃，四区温度为185℃，五区温度为190℃,模头温度为195℃。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002204868070000131
所述聚烯烃为聚丙烯和聚乙烯按重量比1：3混合而成；所述聚乙烯为密度在0.958g/cm3、230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数在2.1g/10min的高密度聚乙烯，所述高密度聚乙烯的型号为T2911。所述聚丙烯是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按重量比2：1混合而成；所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为25g/10min；所述均聚聚丙烯在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为1.4g/10min。
所述次膦酸盐阻燃剂为二乙基次膦酸铝和苯基次膦酸铝按重量比1:1混合而成。所述有机硅系偶联剂为聚二乙基硅氧烷和聚甲基硅氧烷按重量比1:1混合而成。
所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和硫醚类辅助抗氧剂按重量比1:4混合而成。所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)按重量比1:2混合而成。所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯。
所述扩链剂为含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物。所述含环氧基团的丙烯酸-苯乙烯共聚物为丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物按重量比3:2混合而成。
所述无机填料为玻璃纤维和炭黑按重量比10：1混合而成。
所述润滑剂是由石蜡油、石蜡和润滑剂TAS-2A按重量比1:1:3混合而成。
所述高抗冲枕形复合套管的制备方法包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取原料，备用；
(S2)、取聚烯烃在87℃温度下烘干处理至其整体湿度达到7％，备用；
(S3)、取次膦酸盐阻燃剂、抗氧剂、扩链剂、有机硅系偶联剂、无机填料、润滑剂和其他助剂混合后，在360rpm转速下搅拌17min，得到混合物料；
(S4)、向步骤(S3)得到的混合物料中加入步骤(S2)处理后的聚烯烃混合均匀，再送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，然后加工成高抗冲枕形复合套管。
所述步骤(S4)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为100r/min，双螺杆挤出机的长径比为22:1，双螺杆挤出机的一区温度为192℃，二区温度为174℃，三区温度为177℃，四区温度为182℃，五区温度为186℃,模头温度为190℃。
对比例1
本对比例与实施例4的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管仅由管体制成，不含抗冲加强筋。
对比例2
本对比例与实施例4的区别在于：
所述高抗冲枕形复合套管扩链剂为双苯基碳酸酯。
对比例3
本对比例与实施例4的区别在于：
所述有机硅系偶联剂替换为异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比1:1混合而成。
实施例8性能测试
选取实施例4-7和对比例1-3制得的高抗冲枕形复合套管，选取的高抗冲枕形复合套管均为：公称内径在100mm、最小内平壁厚度在1mm、最小外形边长在127mm、最大外形边长在131mm、最小平均内径在100mm，对其进行环刚度测试、环段热压缩力测试、压扁试验、维卡软化温度测试、落锤冲击测试、热阻系数测试、体积电阻率测试和耐电压试验。测试方法如下：
环刚度测试：依照GB/T9647-2015的规定在23±2℃条件下进行测试，单位为kN/m2。
环段热压缩力测试：依照GB/T9647-2015的规定进行测试；试样放入电热鼓风干燥箱内，经70±2℃，1h处理后，从干燥箱取出试样，放在压缩试验机上进行试验，读取外径压缩3.0％时的力为环段热压缩力，每段试样从烘箱取出至试验完成均应为2min内完成，取三个试样的试验结果的算术平均值为试验结果，单位为kN。
压扁试验：从三根高抗冲枕形复合套管上各取300mm管段为试样，试样两段应垂直切平，23±2℃恒温放置2h，从恒温箱中取出试样，立即平放于试验机两压板间，以5±2mm/min的速度压缩试样，观察外径压缩50％时，高抗冲枕形复合套管是否破裂。
维卡软化温度测试：依照GB/T1633-2000的规定进行测试，采用A50法测定，施加负荷为1kg，单位为℃。
落锤冲击测试：依照GB/T14152-2001的规定进行测试，落锤的锤头为D90型，试样应在-5±1℃温度下预处理2h，试样长度为200±10mm，落锤质量为2.0kg，冲击高度为1200mm。落锤从试样的顶部冲击外壁一次，观察冲击后的试样，无破裂即为合格，试样数量为10个。
热阻系数测试：依照GB/T1410-2006的规定进行测试，单位为(℃·m)/w。
体积电阻率测试：依照GB/T1410-2006的规定测试其体积电阻率，单位为Ω·m。
耐电压试验：依照GB/T1408.1-2006的规定进行测试，升压至50kV，保持1min，升压速度为1000V/s。
测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002204868070000161
由上表1可知，本发明的高抗冲枕形复合套管经上述方法测试的环刚度达到55kN/m2以上、环段热压缩力达到0.5kN以上、维卡软化温度达到150℃以上、落锤冲击试样合格率达到90％以上、热阻系数达到4.0(℃·m)/w以上、体积电阻率达到2.1×1011Ω·m以上，本发明的高抗冲枕形复合套管绝缘、环保、具有高抗冲性、高阻燃性、高耐热性和高抗老化性。
与实施例4相比，对比例1的高抗冲枕形复合套管仅由管体制成，但其环刚度较实施例4的低很多，且在压扁试验中出现破裂现象，导致套管的耐冲击能力不足。
与实施例4相比，对比例2的高抗冲枕形复合套管采用双苯基碳酸酯扩链剂，其高抗冲枕形复合套管的力学性能较实施例4的低，抗冲击强度不高，作用效果较低。
与实施例4相比，对比例3的高抗冲枕形复合套管采用钛酸酯类偶联剂复配，虽然其高抗冲枕形复合套管的力学性能与实施例4的相差不大，但是其耐热性、阻燃性和耐电压性均不及实施例4的好，不适合保护电缆。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高抗冲枕形复合套管，其特征在于：包括管体以及设置于管体的外壁的多个抗冲加强筋，相邻两个抗冲加强筋间隔设置，抗冲加强筋的外周呈方形且抗冲加强筋的四角凹陷形成内圆角，所述管体的两端均向外延伸有连接部。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲枕形复合套管，其特征在于：所述管体的外壁与抗冲加强筋的侧壁之间经由倒圆角过渡。
3.根据权利要求1所述的一种高抗冲枕形复合套管，其特征在于：抗冲加强筋的数量为4-8个，所述管体与抗冲加强筋一体成型。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高抗冲枕形复合套管，其特征在于：所述高抗冲枕形复合套管包括如下重量份的原料：
Figure FDA0002204868060000011
5.一种套管组件，其特征在于：包括多个如权利要求1-3任意一项所述的高抗冲枕形复合套管，相邻两个高抗冲枕形复合套管连通并抵接。
6.根据权利要求5所述的一种套管组件，其特征在于：相邻两个高抗冲枕形复合套管的连接处通过热熔焊接。
7.根据权利要求5所述的一种套管组件，其特征在于：所述套管组件还包括卡扣组件，所述卡扣组件卡设于相邻两个高抗冲枕形复合套管的外壁，所述卡扣组件包括卡扣管件以及抵接于卡扣管件的内壁的密封圈，所述卡扣管件用于卡紧相邻两个高抗冲枕形复合套管。
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