[发明专利]聚乙烯电缆导管

说明书

技术领域

本发明涉及敷设电缆所用的导线管，具体地说，涉及一种聚乙烯电缆导管。

背景技术

聚乙烯管材(PE管材)重量轻，维修、安装施工、保养方便，易于运输，抗应力开裂性好，低温抗冲击性能优异，挠度、刚性、柔性、耐蠕变性能均较好。但是现有的聚乙烯管材拉伸强度、冲击强度不高，且耐磨性不好，不适合用于顶管施工(顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式顶管技术，其优点在于不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小，而且能够深入地下作业)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚乙烯电缆导管，这种聚乙烯电缆导管具有较高的拉伸强度、冲击强度及耐磨性能。采用的技术方案如下：

一种聚乙烯电缆导管，其特征在于由改性聚乙烯材料制成；按重量计，所述改性聚乙烯材料的组成为基料100份、三元乙丙橡胶1-5份、聚四氟乙烯0.1-1份、硬脂酸钙0.1-1份、聚乙烯蜡0.1-1份、颜料0.01-0.1份，其中基料由85-95％(重量)的高密度聚乙烯和5-15％(重量)的超高分子量聚乙烯组成。

本发明的聚乙烯电缆导管可采用上述改性聚乙烯材料经挤出成型制成。

优选高密度聚乙烯(HDPE)的熔体流动速度(MFR)为0.2-1.5g/10min(克/10分钟)。

本发明的改性聚乙烯材料主要由高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成，超高分子量聚乙烯的使用，使制成的聚乙烯电缆导管具有了较高的拉伸强度和冲击强度，同时也提高了聚乙烯电缆导管的耐磨性能。优选超高分子量聚乙烯的平均分子量为1×10⁶-3×10⁶。

三元乙丙橡胶(EPDM)可提高材料的抗冲击性能，特别是低温抗冲击性能优异，使制成的聚乙烯电缆导管低温脆化温度极低。优选三元乙丙橡胶的门尼粘度为30-60。

聚四氟乙烯(PTFE)能够增强材料的耐磨性，与超高分子量聚乙烯配合，使制成的聚乙烯电缆导管耐磨性更好。

硬脂酸钙作为内润滑剂，可以降低高分子材料熔体之间内摩擦，提高材料的加工性能。加入超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶和聚四氟乙烯后，会提高材料熔体的熔融粘度，因此加入适量的硬脂酸钙，以提高材料在加工时的润滑性。

聚乙烯蜡(PE蜡)作为外润滑剂，可以降低材料熔体与加工设备之间的摩擦力，提高材料的加工性能。

上述颜料(通常也称为色粉)根据客户对电缆导管颜色的要求选用。

优选本发明的聚乙烯电缆导管的制造方法包括下述步骤：

(1)制备改性聚乙烯材料：按上述比例配备高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、聚四氟乙烯、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和颜料；然后将聚四氟乙烯、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和颜料装入塑料袋中进行初步混合(通常将聚四氟乙烯、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和颜料装入塑料袋中并密封袋口后，手拿塑料袋摇动3-5分钟)，得到初步混合料；然后将初步混合料、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和三元乙丙橡胶一起加入到高速混合机中，利用搅拌器搅拌10-15分钟，搅拌器的转速为250-400rpm(转/分钟)，使高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、聚四氟乙烯、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和颜料混合均匀，得到整体混合料；然后将整体混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，再进行造粒，得到颗粒状的改性聚乙烯材料(一种具体方案中，整体混合料自双螺杆挤出机的进料口加入到双螺杆挤出机中，在料筒中进行共混后，自挤出口模挤出料条；料条经过水冷后，再经过切粒机切粒，得到颗粒状的改性聚乙烯材料)；

上述双螺杆挤出机的两个螺杆是同向转动的，螺杆的转速为200-300rpm(转/分钟)，输送物料时是正向输送；双螺杆挤出机能使物料在熔融状态下受到良好的剪切、混合作用，使物料塑化更好、更加均匀。上述双螺杆挤出机的料筒自进料口至挤出口模之间的部分依次为第I区、第II区、第III区和第IV区，第I区的温度为150-170℃，第II区的温度为170-180℃，第III区的温度为180-190℃，第IV区的温度为190-210℃，挤出口模的温度为200-210℃。优选第III区的螺杆上具有回流螺块，使熔体塑化更好、更均匀。优选双螺杆挤出机料筒内的真空度为0.02-0.06MPa，通过抽真空可以抽掉物料中的水汽、空气等，这样会使制得的改性聚乙烯材料中无气泡，性能更佳。

(2)制造聚乙烯电缆导管：将步骤(1)制得的颗粒状改性聚乙烯材料加入到挤出成型机中，用挤出成型的方法制造聚乙烯电缆导管。