CN1186383C - 氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其中电力套管的成份为(重量份)：氯化聚氯乙烯树脂粉：100，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15，热稳定剂：3-4，润滑剂：2-3，抗冲击改性剂：8-10，加工改性剂：2-4，阻燃剂：3-4，纳米碳酸钙：3；其中管件的主要成份用量为(重量份)：氯化聚氯乙烯树脂粉：100，纳米聚氯乙烯树脂：8-15，热稳定剂：4-5，润滑剂：0.5-2，抗冲击改性剂：2-3，加工改性剂：1-3，阻燃剂：2-4，纳米碳酸钙：1-2。本发明克服了氯化聚氯乙烯热加工易分解问题，耐腐蚀、耐热和机械性能好、有较高的抗冲强度和较高的环刚度，管材的拉伸屈服强度提高了76.9%，管材内壁光滑，穿电缆时的力降低了80%。用于邮电、高压电力、电缆套管。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下埋线用套管，特别是一种氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件及其生产方法。
背景技术
目前在城市建设用的地下埋置管材多为聚氯乙烯材料制作，如城市建设用的承压卫生级管道及管件、建筑用给排水管道及管件、电力用多孔套管、高压电缆管、天燃气燃气管等，均选用聚氯乙烯材料。其虽具有耐腐蚀，重量轻、成本低的特点，但是耐热温度不超过50℃，强度和韧性小，路面施工辗压，极易碎裂，从而影响埋设管道的工程质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种抗冲强度高、高压供电耐热工作温度90℃以上，环刚度高的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件及其生产方法。
本发明所选用的技术方案是：一种氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，主要成份为氯化聚氯乙烯树脂粉、纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂、热稳定剂、润滑剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、阻燃剂、纳米碳酸钙；其中电力套管材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：3-4重量份，润滑剂：2-3重量份，抗冲击改性剂：8-10重量份，加工改性剂：2-4重量份，阻燃剂：3-4重量份，纳米碳酸钙：3重量份；其中管件材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：4-5重量份，润滑剂：0.5-2重量份，抗冲击改性剂：2-3重量份，加工改性剂：1-3重量份，阻燃剂：2-4重量份，纳米碳酸钙：1-2重量份
本发明由于选用氯化聚氯乙烯树和纳米聚氯乙烯材料，具有重量轻、耐温高、耐腐蚀、机械性能好、有较高的抗冲强度和较高的环刚度等特点。其制造工艺克服了氯化聚氯乙烯在热加工中的易分解问题。其管材的拉伸屈服强度提高了76.9％，管材内壁光滑，穿电缆时的力降低了80％。适用于邮电、高压电力、电缆套管，穿越马路不需钢管。
附图说明
图1是本发明套管的结构示意图；
图2是图1的侧视图。
其图中的箭头方向为熔体充模流向示意图。
具体实施方式
下面给出具体实施例进一步说明本发明是如何实现的。
氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，主要成份为氯化聚氯乙烯树脂粉、纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂、热稳定剂、润滑剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、阻燃剂、纳米碳酸钙；其中电力套管材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：3-4重量份，润滑剂：2-3重量份，抗冲击改性剂：8-10重量份，加工改性剂：2-4重量份，阻燃剂：3-4重量份，纳米碳酸钙：3重量份；其中管件材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：4-5重量份，润滑剂：0.5-2重量份，抗冲击改性剂：2-3重量份，加工改性剂：1-3重量份，阻燃剂：2-4重量份，纳米碳酸钙：1-2重量份。
其中：
氯化聚氯乙烯树脂粉的配方中选用经过偶联剂活化的超细CaCo3刚性粒子。
热稳定剂选用以铅类为主稳定体系，兼有内外润滑体系的复合铅盐稳定剂。
润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内、外润滑剂的用量搭配比例在1∶1范围内，其中内润滑剂选用金属皂类和硬脂酸中的一种，外润滑剂选用石蜡。
抗冲击改性剂选用含氯量为35％的氯化聚乙烯(CPE)；加工改性剂选用丙烯酸酯(ACR)类改性剂。
阻燃剂选用三氧化二锑。
纳米碳酸钙选用目数在1500目以的，用以作填充剂。
如图1、图2所示，本发明的管件为T型管件。
其制造工艺为：
(一)生产套管的方法包括以下工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：10重量份，热稳定剂：3-4重量份，润滑剂：2-3重量份，抗冲击改性剂：8-10重量份，加工改性剂：2-4重量份，阻燃剂：3-4重量份，纳米碳酸钙：3重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛；
(4)挤出：用φ65或φ55双螺杆挤出机挤出坯料；
(5)坯料的真空定径；
(6)定长切割；
(7)检验、包装、入库。
(二)生产管件的方法包括以下工艺步骤：
(1)配料：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：4-5重量份，润滑剂：0.5-2重量份，抗冲击改性剂：2-3重量份，加工改性剂：1-3重量份，阻燃剂：2-4重量份，纳米碳酸钙：1-2重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛；
(4)注塑成型为T形管件；
(5)冷却定型；
(6)修边；
(7)检验、包装、入库。
实施例一：
(一)生产套管：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8重量份，热稳定剂：3重量份，润滑剂：2重量份，抗冲击改性剂：8重量份，加工改性剂：2重量份，阻燃剂：4重量份，纳米碳酸钙：3重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛，使用振动式过筛机过筛达到40目；
(4)挤出：用φ65或φ55双螺杆挤出机挤出坯料，具体是采用德国通用的控温法，即从机身一区(185℃)到合流芯处(165℃)，温度不断下降，而后从合流芯处到口模处，操作温度不断回升(160-180℃)；
(5)坯料的真空定径；
(6)定长切割，根据所需长度进行切割。
(7)检验、包装、入库。
(二)生产管件的方法包括以下次序的工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8重量份，热稳定剂：4重量份，润滑剂：0.5重量份，抗冲击改性剂：2重量份，加工改性剂：1重量份，阻燃剂：4重量份，纳米碳酸钙：1重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛，使用振动式过筛机过筛达到40目；
(4)注塑成型：进入200g注塑机成型，具体是由针型浇口融熔物料以环绕模芯的方向充模成型为T形管件如图1、图2所示，其图中的箭头方向为熔体充模流向示意图；
(5)冷却定型；
(6)修边；
(7)检验、包装、入库。
实施例二：
(一)生产套管的工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：12重量份，热稳定剂：3.5重量份，润滑剂：3重量份，抗冲击改性剂：10重量份，加工改性剂：2.5重量份，阻燃剂：3重量份，纳米碳酸钙：3重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛，使用振动式过筛机过筛达到40目；
(4)挤出：用φ65或φ55双螺杆挤出机挤出坯料，具体是采用德国通用的控温法，即从机身一区(185℃)到合流芯处(165℃)，温度不断下降，而后从合流芯处到口模处，操作温度不断回升(160℃-180℃)；
(5)坯料的真空定径；
(6)定长切割：根据所需长度进行切割。
(7)检验、包装、入库。
(二)生产管件的工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：12重量份，热稳定剂：5重量份，润滑剂：2重量份，抗冲击改性剂：3重量份，加工改性剂：3重量份，阻燃剂：2重量份，纳米碳酸钙：2重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛，使用振动式过筛机过筛达到40目；
(4)注塑成型：进入200g注塑机成型，具体是由针型浇口融熔物料以环绕模芯的方向充模成型为T形管件如图1、图2所示，其图中的箭头方向为熔体充模流向示意图；
(5)冷却定型；
(6)修边；
(7)检验、包装、入库。
在上述各实施例中，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂为疏松型树脂；热稳定剂选用金属皂类稳定体系；润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内、外润滑剂的用量搭配比例在1∶1范围内，其中内润滑剂选用金属皂类，如硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铅中的一种，外润滑剂选用石蜡，即大庆石化58号半精炼石蜡；抗冲击改性剂可选用氯化聚乙烯和丙烯酸丁二烯共聚物中的一种，现选用含氯量为35％的氯化聚乙烯，型号为CPE-135A型；加工改性剂选用丙烯酸脂类改性剂，型号为ACR-201型；阻燃剂选用三氧化二锑。
Claims (10)
1.一种氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于，主要成份为氯化聚氯乙烯树脂粉、纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂、热稳定剂、润滑剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、阻燃剂、纳米碳酸钙；其中电力套管材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：3-4重量份，润滑剂：2-3重量份，抗冲击改性剂：8-10重量份，加工改性剂：2-4重量份，阻燃剂：3-4重量份，纳米碳酸钙：3重量份；其中管件材料用量为：氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：4-5重量份，润滑剂：0.5-2重量份，抗冲击改性剂：2-3重量份，加工改性剂：1-3重量份，阻燃剂：2-4重量份，纳米碳酸钙：1-2重量份。
2.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的氯化聚氯乙烯树脂粉的配方中选用经过偶联剂活化的超细CaCo3刚性粒子。
3.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的热稳定剂选用以铅类为主稳定体系，兼有内外润滑体系的复合铅盐稳定剂。
4.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内、外润滑剂的用量搭配比例在1∶1范围内，其中内润滑剂选用金属皂类和硬脂酸中的一种，外润滑剂选用石蜡。
5.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的抗冲击改性剂选用含氯量为35％的氯化聚乙烯；加工改性剂选用丙烯酸酯类改性剂。
6.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的阻燃剂选用三氧化二锑。
7.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的用以作填充剂的纳米碳酸钙选用目数在1500目以上。
8.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯高压电力套管和管件，其特征在于所述的管件是由针型浇口融熔物料以环绕模芯的方向充模成型的T型管件。
9.一种生产氯化聚氯乙烯高压电力套管的方法，包括以下次序的工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：3-4重量份，润滑剂：2-3重量份，抗冲击改性剂：8-10重量份，加工改性剂：2-4重量份，阻燃剂：3-4重量份，纳米碳酸钙：3重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
(3)过筛；
(4)挤出坯料；
(5)坯料的真空定径：
(6)定长切割；
(7)检验、包装、入库。
10.一种生产氯化聚氯乙烯高压电力管件的方法，包括以下次序的工艺步骤：
(1)配料：将氯化聚氯乙烯树脂粉：100重量份，纳米级CaCo3与氯乙烯单体原位聚合专用树脂：8-15重量份，热稳定剂：4-5重量份，润滑剂：0.5-2重量份，抗冲击改性剂：2-3重量份，加工改性剂：1-3重量份，阻燃剂：2-4重量份，纳米碳酸钙：1-2重量份混合配制；
(2)搅拌：将配制好的原料在高速搅拌机内进行搅拌，温度达到100-105℃后再在低速冷却混合机内搅拌降温至60℃，出料备用；
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