CN111286136A - 一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管及制备方法，电工套管绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯40‑60份、聚烯烃20‑40份、耐磨炭黑5‑15份、四氟化锆8‑20份、铁氧体纳米颗粒7‑14份、煅烧陶土3‑9份、纳米二氧化硅10‑20份、偶氮二异丁腈7‑15份、活性硅微粉6‑10份、增强纤维2‑4份、增韧改性剂3‑9份，本发明采用的制备方法简单，制得的材料具有优异的阻燃、耐磨、耐高温、抗冲击性能，能够提高电工套管的性能，使电工套管能够在恶劣的环境下长时间使用。

Description

一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管及制备方法
技术领域
本发明涉及电工套管材料制备技术领域，具体为一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管及制备方法。
背景技术
电工套管又称保护管、导管，是在电气安装中用于保护电线、电缆布线的管道，允许电线、电缆的穿入与更换。电缆套管是电力工程中推广使用的一种新型套管材料。
目前的电工材料具有一定的机械性能，但是长时间在恶劣的环境下使用，容易破损，因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管,绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯40-60份、聚烯烃20-40份、耐磨炭黑5-15份、四氟化锆8-20份、铁氧体纳米颗粒7-14份、煅烧陶土3-9份、纳米二氧化硅10-20份、偶氮二异丁腈7-15份、活性硅微粉6-10份、增强纤维2-4份、增韧改性剂3-9份。
优选的，绝缘阻燃材料组分优选的成分配比包括聚氯乙烯50份、聚烯烃30份、耐磨炭黑10份、四氟化锆14份、铁氧体纳米颗粒10份、煅烧陶土6份、纳米二氧化硅15份、偶氮二异丁腈11份、活性硅微粉8份、增强纤维3份、增韧改性剂6份。
优选的，所述增强纤维由40％钢纤维、30％玻璃纤维、30％活性炭纤维混合制成。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
优选的，步骤B中混炼温度为130-160℃，混炼时间为20min-30min。
优选的，所述步骤C中挤出温度为190-210℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的制备方法简单，制得的材料具有优异的阻燃、耐磨、耐高温、抗冲击性能，能够提高电工套管的性能，使电工套管能够在恶劣的环境下长时间使用；其中，本发明中添加的四氟化锆、铁氧体纳米颗粒能够增强套管整体性能；添加的增强纤维能够提高套管整体韧性，不易变形和开裂，进一步延长其使用寿命；此外，本发明采用的制备方法能够确保各材料充分混合，提高了加工质量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管,绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯40-60份、聚烯烃20-40份、耐磨炭黑5-15份、四氟化锆8-20份、铁氧体纳米颗粒7-14份、煅烧陶土3-9份、纳米二氧化硅10-20份、偶氮二异丁腈7-15份、活性硅微粉6-10份、增强纤维2-4份、增韧改性剂3-9份；增强纤维由40％钢纤维、30％玻璃纤维、30％活性炭纤维混合制成。
实施例一：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯40份、聚烯烃20份、耐磨炭黑5份、四氟化锆8份、铁氧体纳米颗粒7份、煅烧陶土3份、纳米二氧化硅10份、偶氮二异丁腈7份、活性硅微粉6份、增强纤维4份、增韧改性剂3份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为130℃，混炼时间为20min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为190℃。
实施例二：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯60份、聚烯烃40份、耐磨炭黑15份、四氟化锆20份、铁氧体纳米颗粒14份、煅烧陶土9份、纳米二氧化硅20份、偶氮二异丁腈15份、活性硅微粉10份、增强纤维4份、增韧改性剂9份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为160℃，混炼时间为30min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为210℃。
实施例三：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯45份、聚烯烃25份、耐磨炭黑7份、四氟化锆10份、铁氧体纳米颗粒8份、煅烧陶土4份、纳米二氧化硅12份、偶氮二异丁腈8份、活性硅微粉7份、增强纤维3份、增韧改性剂4份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为135℃，混炼时间为22min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为195℃。
实施例四：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯55份、聚烯烃35份、耐磨炭黑12份、四氟化锆16份、铁氧体纳米颗粒13份、煅烧陶土8份、纳米二氧化硅18份、偶氮二异丁腈13份、活性硅微粉9份、增强纤维4份、增韧改性剂8份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为155℃，混炼时间为28min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为205℃。
实施例五：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯48份、聚烯烃24份、耐磨炭黑12份、四氟化锆15份、铁氧体纳米颗粒13份、煅烧陶土5份、纳米二氧化硅17份、偶氮二异丁腈9份、活性硅微粉9份、增强纤维2份、增韧改性剂7份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为155℃，混炼时间为16min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为195℃。
实施例六：
绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯50份、聚烯烃30份、耐磨炭黑10份、四氟化锆14份、铁氧体纳米颗粒10份、煅烧陶土6份、纳米二氧化硅15份、偶氮二异丁腈11份、活性硅微粉8份、增强纤维3份、增韧改性剂6份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
本实施例中，步骤B中混炼温度为145℃，混炼时间为25min。
本实施例中，所述步骤C中挤出温度为200℃。
实验例：
采用本发明各实施例制成的材料进行性能测试，得到数据如下表：
抗压强度(MPA) 耐高温(℃)
实施例一 89 180
实施例二 90 190
实施例三 91 185
实施例四 88 188
实施例五 89 190
实施例六 92 192
综上所述，本发明采用的制备方法简单，制得的材料具有优异的阻燃、耐磨、耐高温、抗冲击性能，能够提高电工套管的性能，使电工套管能够在恶劣的环境下长时间使用；其中，本发明中添加的四氟化锆、铁氧体纳米颗粒能够增强套管整体性能；添加的增强纤维能够提高套管整体韧性，不易变形和开裂，进一步延长其使用寿命；此外，本发明采用的制备方法能够确保各材料充分混合，提高了加工质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管,其特征在于：电工套管绝缘阻燃材料组分按重量份数包括聚氯乙烯40-60份、聚烯烃20-40份、耐磨炭黑5-15份、四氟化锆8-20份、铁氧体纳米颗粒7-14份、煅烧陶土3-9份、纳米二氧化硅10-20份、偶氮二异丁腈7-15份、活性硅微粉6-10份、增强纤维2-4份、增韧改性剂3-9份。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管,其特征在于：绝缘阻燃材料组分优选的成分配比包括聚氯乙烯50份、聚烯烃30份、耐磨炭黑10份、四氟化锆14份、铁氧体纳米颗粒10份、煅烧陶土6份、纳米二氧化硅15份、偶氮二异丁腈11份、活性硅微粉8份、增强纤维3份、增韧改性剂6份。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管,其特征在于：所述增强纤维由40％钢纤维、30％玻璃纤维、30％活性炭纤维混合制成。
4.实现权利要求1所述的一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管的制备方法,其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、首先将耐磨炭黑、四氟化锆、铁氧体纳米颗粒、煅烧陶土、纳米二氧化硅混合后加入球磨机中球磨，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入聚氯乙烯、聚烯烃、偶氮二异丁腈、活性硅微粉、增强纤维、增韧改性剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘阻燃材料；
D、将步骤C得到的绝缘阻燃材料加入套管挤出机中，挤出电工套管。
5.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管的制备方法,其特征在于：所述步骤B中混炼温度为130-160℃，混炼时间为20min-30min。
6.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃聚氯乙烯电工套管的制备方法,其特征在于：所述步骤C中挤出温度为190-210℃。
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