埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310095730.X

申请日:

2013.03.19

公开号:

CN103128945A

公开日:

2013.06.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B29C 47/00申请公布日:20130605|||实质审查的生效IPC(主分类):B29C 47/00申请日:20130319|||公开

IPC分类号:

B29C47/00; B29B9/06; B29K27/06(2006.01)N; B29L23/00(2006.01)N

主分类号:

B29C47/00

申请人:

佛山顾地塑胶有限公司

发明人:

宋波; 赵侠; 黄进荣; 郑元生

地址:

528522 广东省佛山市高明区更合镇更合大道166-3号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法,其特征在于材料组成及质量配比为:PVC100,稳定剂2-3,有机蒙脱土4-6,纳米碳酸钙10-15,耐高温树脂30-40。步骤为:先将PVC、稳定剂、有机蒙脱土、纳米碳酸钙通过双螺杆挤出造粒,得到PVC纳米复合材料。再将PVC纳米复合材料与耐高温树脂共混。然后将共混物通过管材生产线挤出管材。

权利要求书

权利要求书一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法,,其特征在于:首先将PVC与有机蒙脱土和纳米碳酸钙熔融共混制备成PVC纳米复合材料,然后将PVC纳米复合材料与耐高温度树脂混合,再通过管材生产线挤出制备成管材。 
按照权利要求1所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法,其特征在于,材料的组成及质量配比为: 

按照权利要求2所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法,其特征在于,所述稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙‑锌稳定剂。 
按照权利要求2所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法,其特征在于,所述耐热树脂为AS,ABS、PC之一种或几种混合物。

说明书

说明书埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热聚氯乙烯管材的制备方法,更具体地讲,本发明涉及一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法。
背景技术
CPVC电力管由于具有高强度、高耐温性、阻燃效果和高绝缘性及耐老化、耐化学腐蚀和不受水中余氯的腐蚀等优秀的综合性能,而且施工方便、工期短,被建设部和电力部重点推广用于城市电力电缆的改造工程,需求量巨大。
CPVC较PVC的耐热性得到很大提高,但氯含量的提高使得CPVC的熔融粘度升高、熔体的热稳定性差,给加工成型带来的诸多不利因素,使得其加工困难,抗冲差,应用受到极大限制,同时给生产加工带来困难,进而影响了CPVC管材的推广与应用。
PVC原料来源广泛且价格低廉,是世界上用量最多的塑料之一,在中国乃至世界上均具有广泛的应用市场,它是中国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,同时也是工业上最早工业化生产的合成树脂之一。聚氯乙烯具有力学性能、电性能优良,耐酸碱能力极强,化学稳定性好,阻燃以及耐候等优点;但是热稳定性和抗冲击性能较差。
在所有PVC塑料制品中,管材管件是我国PVC的一个重要的消费领域。但是我国聚氯乙烯管材厂商的产品品种还比较单一,聚氯乙烯管道系统一直停留在传统的PVC‑U范围内。
本发明通过从高聚物结构及其分子运动出发,提高玻璃化温度的途径对PVC进行耐热改性,辅以纳米碳酸钙改善其韧性,并将耐热改性后的PVC用于制备埋地式高压电力电缆套管,扩大了聚氯乙烯管材的应用领域。
发明内容
本发明的目的在于针对PVC管材性能的不足,提供一种高压电力电缆导管材制备方法。通过在PVC中加入有机蒙脱土纳米插层影响分子链的运动,从而提高PVC玻璃化转变温度,同时加入纳米碳酸钙提高PVC韧性并改善耐热性;再与耐高温度树脂共混进一步提高耐热性能,将这种共混物制备成管材即得本发明产品。各组份质量配比为:

其中稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙‑锌稳定剂。
本发明所用的有机蒙脱土可用如下的制备方法获得:将市售钠基蒙脱土与水按质量比5∶100混合并高速搅拌形成稳定的悬浮体系,在80℃下逐滴加入6%十六‑十八烷基氯化铵溶液,其量按>9‑10mmol/g计,搅拌反应1小时,静置分层,去除澄清液体,得到白色絮状沉淀,再加水洗涤抽滤数次,滴加1%AgNO3,直至上层溶液无淡黄色AgBr沉淀为止。所得絮状白色沉淀在一定温度下烘72h后,研磨为粉末,过300目筛,得有机蒙脱土。
本发明所用的耐高温树脂为ABS、AS、PC中的一种或一种以上的混合物。
本发明的步骤为:
(1)PVC纳米复合材料的制备。将PVC、稳定剂、有机蒙脱土、纳米碳酸钙通过双螺杆挤出造粒,得到PVC纳米复合材料。
(2)将PVC纳米复合材料与耐高温树脂共混。
(3)将共混物通过PVC管材生产线挤出管材,即得本发明产品。
本发明所用蒙脱土是一种层状硅酸盐,其结构片层约1纳米(1nm),有机化后可以在高分子中熔融插层,这时聚合物分子存在结构片层中,能大幅提高聚合物的耐热性。再与耐热树脂共混后,材料的耐热性能改善更加显著。
另一方面,埋地管用材料对韧性有一定的要求,而弹性体或橡胶材料均会使材料的耐热性下降,因此本发明选用不会合材料耐热性下降的无机纳米材料(纳米碳酸钙)来改善材料的韧性。
本发明制备的埋地高压电力电缆导管,工艺简便、成本低廉、提升了PVC管材的性能,扩大了PVC管材的应用范围。
具体实施方式
实施例一
1、将100重量份PVC、2重量份复合铅盐稳定剂、5重量份有机蒙脱土、10重量份纳米碳酸钙加入到高混机中先共混5分钟然后低混3分钟,将混好的料在锥形双螺杆挤出机中挤出造粒,其工艺条件如下:
螺杆转速:9‑11转/分;机筒温度:1区150±3℃、2区154±3℃、3区145±3℃、4区147±3℃、5区162±3℃;螺杆温度:70±3℃;口模温度:180℃。
2、将制得的PVC纳米复合材料粒料与30重量份ABS到高混机中共混3分钟。
3、将混好的共混料用锥形双螺杆挤出机挤出成管材,工艺条件是:
料筒温度:1区170±3℃、2区165±3℃、3区155±3℃、4区153±3℃、5区148±3℃、6区162±3℃;主机转速:10rpm。
4、按照传统制造PVC管的工艺方法将所挤出的PVC管材进行真空定型、喷码印刷、牵引、切割、检验、包装、入库得本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管。
实施例二
其制备工艺与工艺一相同,其不同点在于材料配方组成为:100重量份PVC、3重量份钙‑锌稳定剂、6重量份有机蒙脱土、15重量份纳米碳酸钙、40重量份AS。
实施例三
其制备工艺与工艺一相同,其不同点在于材料配方组成为:100重量份PVC、3重量份钙‑锌稳定剂、4重量份有机蒙脱土、10重量份纳米碳酸钙、10重量份ABS、20重量份PC。
以下为使用本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的性能检测结果(按QB/T2479‑2005),说明了其效果。
性能实施例一实施例二实施例三维卡软化温度/℃94.595.296.3纵向回缩率1.6%1.2%1.5%落锤冲击试验通过通过通过

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1、(10)申请公布号 CN 103128945 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103128945 A *CN103128945A* (21)申请号 201310095730.X (22)申请日 2013.03.19 B29C 47/00(2006.01) B29B 9/06(2006.01) B29K 27/06(2006.01) B29L 23/00(2006.01) (71)申请人 佛山顾地塑胶有限公司 地址 528522 广东省佛山市高明区更合镇更 合大道 166-3 号 (72)发明人 宋波 赵侠 黄进荣 郑元生 (54) 发明名称 埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯。

2、套管的 制备方法 (57) 摘要 本发明公开一种埋地式高压电力电缆用耐热 聚氯乙烯套管的制备方法, 其特征在于材料组成 及质量配比为 : PVC100, 稳定剂 2-3, 有机蒙脱土 4-6, 纳米碳酸钙 10-15, 耐高温树脂 30-40。步骤 为 : 先将 PVC、 稳定剂、 有机蒙脱土、 纳米碳酸钙通 过双螺杆挤出造粒, 得到PVC纳米复合材料。 再将 PVC 纳米复合材料与耐高温树脂共混。然后将共 混物通过管材生产线挤出管材。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申。

3、请公布号 CN 103128945 A CN 103128945 A *CN103128945A* 1/1 页 2 1. 一种埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法, , 其特征在于 : 首先将 PVC与有机蒙脱土和纳米碳酸钙熔融共混制备成PVC纳米复合材料, 然后将PVC纳米复合材 料与耐高温度树脂混合, 再通过管材生产线挤出制备成管材。 2. 按照权利要求 1 所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法, 其特征 在于, 材料的组成及质量配比为 : 。 3. 按照权利要求 2 所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法, 其特征 在于, 所述稳定剂为复合铅盐稳定剂或。

4、钙 - 锌稳定剂。 4. 按照权利要求 2 所述埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法, 其特征 在于, 所述耐热树脂为 AS, ABS、 PC 之一种或几种混合物。 权 利 要 求 书 CN 103128945 A 2 1/3 页 3 埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种耐热聚氯乙烯管材的制备方法, 更具体地讲, 本发明涉及一种埋 地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的制备方法。 背景技术 0002 CPVC 电力管由于具有高强度、 高耐温性、 阻燃效果和高绝缘性及耐老化、 耐化学腐 蚀和不受水中余氯的腐蚀等优秀的综合性能, 而且施工方便、。

5、 工期短, 被建设部和电力部重 点推广用于城市电力电缆的改造工程, 需求量巨大。 0003 CPVC 较 PVC 的耐热性得到很大提高, 但氯含量的提高使得 CPVC 的熔融粘度升高、 熔体的热稳定性差, 给加工成型带来的诸多不利因素, 使得其加工困难, 抗冲差, 应用受到 极大限制, 同时给生产加工带来困难, 进而影响了 CPVC 管材的推广与应用。 0004 PVC 原料来源广泛且价格低廉, 是世界上用量最多的塑料之一, 在中国乃至世界上 均具有广泛的应用市场, 它是中国第一、 世界第二大通用型合成树脂材料, 同时也是工业上 最早工业化生产的合成树脂之一。聚氯乙烯具有力学性能、 电性能优良。

6、, 耐酸碱能力极强, 化学稳定性好, 阻燃以及耐候等优点 ; 但是热稳定性和抗冲击性能较差。 0005 在所有 PVC 塑料制品中, 管材管件是我国 PVC 的一个重要的消费领域。但是我国 聚氯乙烯管材厂商的产品品种还比较单一, 聚氯乙烯管道系统一直停留在传统的 PVC-U 范 围内。 0006 本发明通过从高聚物结构及其分子运动出发, 提高玻璃化温度的途径对 PVC 进行 耐热改性, 辅以纳米碳酸钙改善其韧性, 并将耐热改性后的 PVC 用于制备埋地式高压电力 电缆套管, 扩大了聚氯乙烯管材的应用领域。 发明内容 0007 本发明的目的在于针对 PVC 管材性能的不足, 提供一种高压电力电缆。

7、导管材制备 方法。通过在 PVC 中加入有机蒙脱土纳米插层影响分子链的运动, 从而提高 PVC 玻璃化转 变温度, 同时加入纳米碳酸钙提高 PVC 韧性并改善耐热性 ; 再与耐高温度树脂共混进一步 提高耐热性能, 将这种共混物制备成管材即得本发明产品。各组份质量配比为 : 0008 说 明 书 CN 103128945 A 3 2/3 页 4 0009 其中稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙 - 锌稳定剂。 0010 本发明所用的有机蒙脱土可用如下的制备方法获得 : 将市售钠基蒙脱土与水按质 量比 5 100 混合并高速搅拌形成稳定的悬浮体系, 在 80下逐滴加入 6十六 - 十八烷 基氯化铵溶液, 。

8、其量按9-10mmol/g计, 搅拌反应1小时, 静置分层, 去除澄清液体, 得到白 色絮状沉淀, 再加水洗涤抽滤数次, 滴加 1 AgNO3, 直至上层溶液无淡黄色 AgBr 沉淀为止。 所得絮状白色沉淀在一定温度下烘 72h 后, 研磨为粉末, 过 300 目筛, 得有机蒙脱土。 0011 本发明所用的耐高温树脂为 ABS、 AS、 PC 中的一种或一种以上的混合物。 0012 本发明的步骤为 : 0013 (1)PVC 纳米复合材料的制备。将 PVC、 稳定剂、 有机蒙脱土、 纳米碳酸钙通过双螺 杆挤出造粒, 得到 PVC 纳米复合材料。 0014 (2) 将 PVC 纳米复合材料与耐高。

9、温树脂共混。 0015 (3) 将共混物通过 PVC 管材生产线挤出管材, 即得本发明产品。 0016 本发明所用蒙脱土是一种层状硅酸盐, 其结构片层约 1 纳米 (1nm), 有机化后可以 在高分子中熔融插层, 这时聚合物分子存在结构片层中, 能大幅提高聚合物的耐热性。 再与 耐热树脂共混后, 材料的耐热性能改善更加显著。 0017 另一方面, 埋地管用材料对韧性有一定的要求, 而弹性体或橡胶材料均会使材料 的耐热性下降, 因此本发明选用不会合材料耐热性下降的无机纳米材料 ( 纳米碳酸钙 ) 来 改善材料的韧性。 0018 本发明制备的埋地高压电力电缆导管, 工艺简便、 成本低廉、 提升了 。

10、PVC 管材的性 能, 扩大了 PVC 管材的应用范围。 具体实施方式 0019 实施例一 0020 1、 将 100 重量份 PVC、 2 重量份复合铅盐稳定剂、 5 重量份有机蒙脱土、 10 重量份纳 米碳酸钙加入到高混机中先共混 5 分钟然后低混 3 分钟, 将混好的料在锥形双螺杆挤出机 中挤出造粒, 其工艺条件如下 : 0021 螺杆转速 : 9-11 转 / 分 ; 机筒温度 : 1 区 1503、 2 区 1543、 3 区 1453、 4 区 1473、 5 区 1623 ; 螺杆温度 : 703 ; 口模温度 : 180。 0022 2、 将制得的 PVC 纳米复合材料粒料与 。

11、30 重量份 ABS 到高混机中共混 3 分钟。 0023 3、 将混好的共混料用锥形双螺杆挤出机挤出成管材, 工艺条件是 : 0024 料 筒 温 度 : 1 区 1703 、 2 区 1653 、 3 区 1553 、 4 区 1533 、 5 区 1483、 6 区 1623 ; 主机转速 : 10rpm。 0025 4、 按照传统制造PVC管的工艺方法将所挤出的PVC管材进行真空定型、 喷码印刷、 牵引、 切割、 检验、 包装、 入库得本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管。 0026 实施例二 0027 其制备工艺与工艺一相同, 其不同点在于材料配方组成为 : 100 重量份 。

12、PVC、 3 重量 份钙 - 锌稳定剂、 6 重量份有机蒙脱土、 15 重量份纳米碳酸钙、 40 重量份 AS。 0028 实施例三 0029 其制备工艺与工艺一相同, 其不同点在于材料配方组成为 : 100 重量份 PVC、 3 重量 说 明 书 CN 103128945 A 4 3/3 页 5 份钙 - 锌稳定剂、 4 重量份有机蒙脱土、 10 重量份纳米碳酸钙、 10 重量份 ABS、 20 重量份 PC。 0030 以下为使用本发明的埋地式高压电力电缆用耐热聚氯乙烯套管的性能检测结果 ( 按 QB/T2479-2005), 说明了其效果。 0031 性能实施例一实施例二实施例三 维卡软化温度 /94.595.296.3 纵向回缩率1.61.21.5 落锤冲击试验通过通过通过 说 明 书 CN 103128945 A 5 。

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