[发明专利]抗酸、碱、盐腐蚀软聚氯乙烯电缆护套料及耐腐蚀电缆

说明书

技术领域

本发明是对塑料电缆护套料的改进，尤其涉及一种能耐酸、碱、盐等强腐蚀性介质的软聚氯乙烯电缆护套料及耐腐蚀电缆。

背景技术

软聚氯乙烯塑料(简称软PVC塑料)是电缆行业使用最多的护套材料，此类塑料是由聚氯乙烯树脂加入增塑剂、填充料和其它助剂组成。其中增塑剂和填充料用量较大，分别为除树脂外的第一和第二添加组份，例如：

中国专利CN1341681公开的用于电线电缆的软聚氯乙烯塑料，重量配比：聚氯乙烯100份；主增塑剂30～90份；钙锌复合稳定剂3～10份；辅增塑剂2～15份；填充料5～50份。

中国专利CN1760258公开的电线电缆用的软聚氯乙烯塑料，重量组成：聚氯乙烯树脂100份；耐热增塑剂40-100份；稳定剂8-12份；抗氧剂0.5-1.5份；填充料5-60份；润滑剂0-3份。

中国专利CN1931915公开的电线电缆用软聚氯乙烯塑料，重量比：聚氯乙烯树脂100份；增塑剂30～100份；氧化镁(MgO)2～5份；氧化锌(ZnO)3～5份；硬脂酸2～4份；填充料5～60份。

中国专利CN1676546公开的阻燃矿用软电缆聚氯乙烯弹性体，重量组成：高聚合度PVC100份，低聚合度PVC10-50份，增塑剂60-120份，三盐基硫酸铅2-5份，二盐基亚磷酸铅2-5份，二盐基硬酯酸铅0.5-1.5份，硬脂酸钡0.5-1.0份，主阻燃剂10-20份，辅阻燃剂2-7份，抗氧剂0.1-1.0分，填充剂10-30份。

中国专利CN1927934公开的高压电缆用半硬质阻燃PVC护套料，重量比：PVC树脂100份，增塑剂35-39份，低温抗冲改性剂5-7份，稳定剂5-7份，阻燃剂6-9份，填充料20-25份，润滑助剂0.5-1份。

中国专利CN1923885公开的环保型聚氯乙烯电线电缆塑料，组成重量百分比：聚氯乙烯树脂：50％，增塑剂：30％，稳定剂：2.5％，耐燃剂：2％，填充剂：10％，改质剂：3.5％，加工助剂：2％。

中国专利CN1847304公开的电线电缆用无重金属环保型软聚氯乙烯塑料，组成为：聚氯乙烯100份，主增塑剂26-90份，辅增塑剂2-18份，稀土稳定剂2-15份，酚类抗氧化剂0.1-1份，阻燃剂2-15份，碳酸钙3-50份。

此类PVC塑料用作电缆护套，在盐碱地区、沿海地区敷设使用，使用寿命较短，经分析发现，其中重要原因是：

一是，PVC护套极易吸水，试验发现塑料护套料中常用填充料为：碳酸钙(CaCO₃)、陶土、煅烧陶土、白碳黑(SiO₂)、石膏粉(BaSO₄)，这些无机粉状物吸水性很大，在软PVC塑料的不同配方中填充约为10～160％。无机填充物吸水重量增加百分率达0.15～0.80％，吸水会造成塑料电绝缘性能下降10～100倍，从而使护套失去使用价值。

二是，软PVC塑料吸水，导致其中增塑剂在酸、碱、盐的浸蚀下(盐碱地区土质含盐(Nacl)平均1.5％，沿海土中海水含盐3.34％)，会产生酸性水解或碱性水解和被抽提，使具有绝缘性的油溶物质转化为水溶性物质，造成绝缘性能下降，和塑料变硬脆，使电缆丧失使用性能。反应式如下：

增塑剂                      碱(氢氧化钠)                   水溶性钠盐        醇

                       酸(盐酸)                               酰氯        醇

盐(Nacl)+水(H₂O)→NaOH+Hcl

上述化学反应，使软PVC塑料逐渐失去电绝缘性，最终造成塑料硬脆、开裂，导致酸、碱、盐水溶液浸入电缆，使得电缆不能继续使用。

并且进一步试验发现，酸、碱、盐水溶液对软PVC塑料的腐蚀老化过程，是先吸入水溶液，再使塑料增塑剂水解，水的吸入量越大，水解速度越快，越容易丧失电绝缘性，和造成塑料硬脆、开裂，使护套失去功能。

人们为提高塑料护套电缆抗腐蚀性能，提高使用寿命，对塑料电缆采取了多种改进方式，例如：

中国专利CN2289285公开的阴极保护阳极井耐腐蚀电缆，在电缆外面涂有一层以聚乙烯为基体附加耐蚀有机化合物的耐腐蚀保护层。