一种高强度电缆保护管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度电缆保护管及其制备方法，涉及电缆保护管领域，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80‑90份、低密度聚乙烯15‑20份、马来酸酐接枝聚丙烯3‑7份、蓖麻油5‑10份、纳米轻质碳酸钙15‑20份、纳米云母6‑12份、纳米氧化锌3‑7份、空心玻璃微珠5‑10份、改性纳米硼纤维6‑12份、改性纳米二氧化钛3‑7份、交联剂1.2‑2.6份、抗氧剂1.6‑3.2份和阻燃剂2.4‑3.8份；本发明专利技术电缆保护管通过原来间的配合，具有良好的耐候性、耐温性和耐腐蚀性，抗折抗压性和抗机械冲击性能优异，原料来源广泛，制备方法简单。

A high strength cable protection tube and its preparation method

The invention discloses a high-strength cable protective tube and a preparation method thereof, which relates to the field of cable protective tube, including the following raw materials: 80 90 parts of polypropylene, 15 20 parts of low-density polyethylene, 3 7 parts of polypropylene grafted with maleic anhydride, 5 10 parts of castor oil, 15 20 parts of nano light calcium carbonate, 6 12 parts of nano mica. The cable protective tube of the invention has good weatherability, temperature resistance and corrosion resistance through the cooperation of the original cable protective tube, and has good weatherability, heat resistance and corrosion resistance, and can be divided into 3 parts, 3 7 parts of nano zinc oxide, 5 10 parts of hollow glass beads, 6 12 parts of modified nano boron fiber, 3 7 parts of modified nano titanium dioxide, 1.2 2.6 parts of crosslinking agent, 1.6 3.2 parts of antioxidant and 2.4 3.8 parts of flame retardant. Corrosion resistance, flexural and compressive resistance and mechanical shock resistance are excellent. The source of raw materials is extensive and the preparation method is simple.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度电缆保护管及其制备方法
本专利技术涉及电缆保护管领域领域，具体涉及一种高强度电缆保护管及其制备方法。
技术介绍
电缆保护管是指为了防止电缆受到损伤，敷设在电缆外层，具有一定机械强度的保护管道。电缆保护管主要安装在通讯电缆与电力线交叉的地段，防止电力线发生断线造成短路事故。电缆保护管一般需要应用在各种恶劣环境，包括海底，雪地以及盐碱环境等等。由于使用环境恶劣，需要对塑料材质进行增强改性，使之具有较高的刚度，用以抵抗外界荷载；需要有较强的耐冷耐热能力，并且不易被腐蚀不易变形，使用寿命长等特点。中国专利CN201210250643公开了一种电缆护套管，在管道本体的外壁和内壁上分别设有环氧树脂，环氧树脂与管道本体之间设有玻璃纤维层，外壁的环氧树脂层上还设有通过热浸塑形成的改性聚乙烯层，管道本体为纤维水泥管，管到内壁的环氧树脂层上设有若干沿周向均匀分布的加强钢筋。该护套管具备较好的刚性，但是其制备安装复杂，且管道为纤维水泥管，比重大，不易移动。中国专利CN201510235427.4公开了一种通讯电缆保护管及其制备方法，包括85-90份的UPVC，10-15份的CPVC，45-55份的填料，3-3.5份的稳定剂，1.2-1.8份的润滑剂，6-10份的抗冲改性剂，0.025-0.035份的色粉，润滑剂由石蜡和硬脂酸按照5:3的重量比组成，具有耐腐蚀、强度高和电绝缘性优良，质量轻和施工方面的优点，但是PVC材料存在易老化，变形断裂的缺点，材料的抗老化性能差，需要经常更换。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种高强度电缆保护管及其制备方法，本专利技术电缆保护管通过原来间的配合，具有良好的耐候性、耐温性和耐腐蚀性，抗折抗压性和抗机械冲击性能优异，原料来源广泛，制备方法简单。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种高强度电缆保护管，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80-90份、低密度聚乙烯15-20份、马来酸酐接枝聚丙烯3-7份、蓖麻油5-10份、纳米轻质碳酸钙15-20份、纳米云母6-12份、纳米氧化锌3-7份、空心玻璃微珠5-10份、改性纳米硼纤维6-12份、改性纳米二氧化钛3-7份、交联剂1.2-2.6份、抗氧剂1.6-3.2份和阻燃剂2.4-3.8份。优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯83-87份、低密度聚乙烯16-19份、马来酸酐接枝聚丙烯4-6份、蓖麻油6-9份、纳米轻质碳酸钙16-19份、纳米云母7-11份、纳米氧化锌4-6份、空心玻璃微珠6-9份、改性纳米硼纤维7-11份、改性纳米二氧化钛4-6份、交联剂1.6-2.2份、抗氧剂2.1-2.7份和阻燃剂2.8-3.4份。优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯85份、低密度聚乙烯18份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、蓖麻油8份、纳米轻质碳酸钙18份、纳米云母9份、纳米氧化锌5份、空心玻璃微珠8份、改性纳米硼纤维9份、改性纳米二氧化钛5份、交联剂1.9份、抗氧剂2.5份和阻燃剂3.2份。优选地，所述改性纳米硼纤维的制备方法为：(1)将纳米硼纤维加入50-60％的硫酸溶液中浸泡5-8小时后，用去离子冲洗干净后；(2)将步骤(1)处理后的纳米硼纤维加入0.25摩尔/升的铬酸溶液中，升温至45-50摄氏度，以400-600转/分钟的速度搅拌混合8-15分钟，过滤，用去离子水清洗滤液至中性，干燥；(3)将相当于硼纤维重量1-3％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丙酮按照1:5质量比混合稀释后，加入步骤(2)中处理后的硼纤维中，搅拌混合均匀，置入超声波分散机中高频分散20-25分钟后，置入真空干燥机中在90-100摄氏度下，干燥20小时，即得。优选地，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛和相当于其重量1-2％的纳米碳、1-2％硅烷偶联剂和2-4％的环氧大豆油、13-18％的氧化铝混合均匀，置入球磨机中研磨4-7小时后，置入真空干燥机中，在110-118摄氏度下干燥10小时，即得。优选地，所述抗氧剂为四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、硫代二丙酸月桂酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。优选地，所述交联剂为二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三烯丙基异氰尿酸酯中的任一种。优选地，所述阻燃剂为硼酸锌、聚磷酸铵和氢氧化镁按照质量比3:4:2混合组成。本专利技术中还公开了一种上述高强度电缆保护管的制备方法，具体地，包括下步骤：(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；(2)将纳米轻质碳酸钙、纳米云母、纳米氧化锌、空心玻璃微珠、蓖麻油、改性纳米硼纤维、改性纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至50-60摄氏度混合10-15分钟，得混合物A；(3)将聚丙烯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯加入密炼机中，在115-120摄氏度混炼3-8分钟，加入混合物A，继续混炼5-10分钟后，最后加入剩余原料混炼5-10分钟；(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料筛选，烘干，包装，即得所述高强度电缆保护管。优选地，所述步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度为176-182摄氏度，螺杆转速为70-80转/分钟。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术电缆保护管通过原来间的配合，具有良好的耐候性、耐温性和耐腐蚀性，抗折抗压性和抗机械冲击性能优异，原料来源广泛，制备方法简单。(2)本专利技术添加纳米轻质碳酸钙、纳米云母、空心玻璃微珠、改性纳米二氧化钛提高材料的耐腐蚀性、强度、绝缘性和耐火度，同时添加纳米氧化锌和改性纳米硼纤维增强了材料的耐磨性和机械力学性能。(3)纳米硼纤维具有高强度、高弹性以及耐高温的特性，但是其表面相对平整致密，表面较光滑，与聚合物的融合性低，且易团结，不易分散，经过硫酸和铬酸处理后的纳米硼纤维，表面凹凸不平，粗糙度增加，且表面有活性基团产生，有益于纳米硼纤维与树脂基体进行更好的机械啮合，大大提高硼纤维与树脂界面相容性，同时加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米硼纤维表面进行活化改性，提高纳米硼纤维的分散性以及和树脂的粘合力。(4)本专利技术原料中添加有改性纳米二氧化钛，通过添加微量的纳米碳、硅烷偶联剂、环氧大豆油和适量的氧化铝与纳米二氧化钛混合研磨改性，改性后的二氧化钛具有更优异的化学稳定性、耐腐蚀性，耐高低温性和阻燃性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种高强度电缆保护管，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80份、低密度聚乙烯15份、马来酸酐接枝聚丙烯3份、蓖麻油5份、纳米轻质碳酸钙15份、纳米云母6份、纳米氧化锌3份、空心玻璃微珠5份、改性纳米硼纤维6份、改性纳米二氧化钛3份、交联剂1.2份、抗氧剂1.6份和阻燃剂2.4份。改性纳米硼纤维的制备方法为：(1)将纳米硼纤维加入50％的硫酸溶液中浸泡5小时后，用去离子冲洗干净后；(2)将步骤(1)处理后的纳米硼纤维加入0.25摩尔/升的铬酸溶液中，升温至45-50摄氏度，以400转/分钟的速度搅拌混合8分钟，过滤，用去离子水清洗滤液至中性，干燥；(3)将相当于硼纤维重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度电缆保护管，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80‑90份、低密度聚乙烯15‑20份、马来酸酐接枝聚丙烯3‑7份、蓖麻油5‑10份、纳米轻质碳酸钙15‑20份、纳米云母6‑12份、纳米氧化锌3‑7份、空心玻璃微珠5‑10份、改性纳米硼纤维6‑12份、改性纳米二氧化钛3‑7份、交联剂1.2‑2.6份、抗氧剂1.6‑3.2份和阻燃剂2.4‑3.8份。

【技术特征摘要】
1.一种高强度电缆保护管，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80-90份、低密度聚乙烯15-20份、马来酸酐接枝聚丙烯3-7份、蓖麻油5-10份、纳米轻质碳酸钙15-20份、纳米云母6-12份、纳米氧化锌3-7份、空心玻璃微珠5-10份、改性纳米硼纤维6-12份、改性纳米二氧化钛3-7份、交联剂1.2-2.6份、抗氧剂1.6-3.2份和阻燃剂2.4-3.8份。2.根据权利要求1所述的高强度电缆保护管，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯83-87份、低密度聚乙烯16-19份、马来酸酐接枝聚丙烯4-6份、蓖麻油6-9份、纳米轻质碳酸钙16-19份、纳米云母7-11份、纳米氧化锌4-6份、空心玻璃微珠6-9份、改性纳米硼纤维7-11份、改性纳米二氧化钛4-6份、交联剂1.6-2.2份、抗氧剂2.1-2.7份和阻燃剂2.8-3.4份。3.根据权利要求1所述的高强度电缆保护管，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯85份、低密度聚乙烯18份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、蓖麻油8份、纳米轻质碳酸钙18份、纳米云母9份、纳米氧化锌5份、空心玻璃微珠8份、改性纳米硼纤维9份、改性纳米二氧化钛5份、交联剂1.9份、抗氧剂2.5份和阻燃剂3.2份。4.根据权利要求1所述的高强度电缆保护管，其特征在于，所述改性纳米硼纤维的制备方法为：(1)将纳米硼纤维加入50-60％的硫酸溶液中浸泡5-8小时后，用去离子冲洗干净后；(2)将步骤(1)处理后的纳米硼纤维加入0.25摩尔/升的铬酸溶液中，升温至45-50摄氏度，以400-600转/分钟的速度搅拌混合8-15分钟，过滤，用去离子水清洗滤液至中性，干燥；(3)将相当于硼纤维重量1-3％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丙酮按照1:5质量比混合稀释后，加入步骤(2)中处理后的硼纤维中，搅拌混合均匀，置入超声波分散机中高频分散20-25分钟后，置入真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷世尧，
申请(专利权)人：合肥安力电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34