[发明专利]一种埋地式高压电力电缆用耐高温PVC‑C套管

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC-C套管，特别涉及一种埋地式高压电力电缆用耐高温PVC-C套管。

背景技术

电缆保护套管是电力工程中推广使用的一种新型套管材料。随着电力电缆埋地敷设工程的迅速发展，对电缆套管提出的更高要求，电缆保护套管是通常采用聚乙烯PE材料制作而成，它是保护电线和电缆最常用的一种电绝缘管。但是使用发现 PE 管容易受外力而变形，影响了后期电缆的正常敷设，不适合用于埋地式电力电缆护套管。

PVC-C套管以PVC-C树脂为主要材料，是目前公认的绿色环保产品，其优异的物化性能正越来越受到行业的重视。常规的PVC-C套管能耐受较高温度以及具有较好地强度，但是在一些特殊环境下，仍无法满足其强度和耐高温需求。常规的PVC-C套管也具有较好的绝缘性，但是在对高压电力电缆使用时，为了满足绝缘性，不得不增加厚度来满足，这样会导致安装运输难度增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种埋地式高压电力电缆用耐高温PVC-C套管，具有优异的绝缘性，较高的强度以及很好地耐高温性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种埋地式高压电力电缆用耐高温PVC-C套管，由以下重量份计的原料组分混合制成：氯化聚乙烯树脂100份，PVC树脂20-30份，轻钙粉25-35份，耐高温增强改性剂5-8份，苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物4-6份，改性云母3-5份，玻璃纤维3-5份，钙锌稳定剂2-3份，分散剂0.5-0.8份，润滑剂1-2份，增韧剂1-2份，ACR加工助剂1-1.5份。

玻璃纤维的加入能对PVC-C套管起到增强作用，材料表面硬度、刚性、抗冲击强度等机械性能有了极大提高，同时收缩率变小，尺寸稳定性增加。改性云母的加入能起到增加阻燃性，尤其是增加电绝缘性作用，对高压电力电缆能很好地适应，抗电击穿性能大大提高，可以无需增加PVC-C套的厚度进而达到优异的电绝缘性能。而苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物也能够大幅度提高产品的耐热性，与其它组分协同作用，还同时提高了材料的机械性能。

作为优选，所述轻钙粉经表面处理后使用，所述表面处理具体为：先将100kg轻钙粉加入铝酸酯偶联剂溶液中混合60-90min，然后再加入硅烷偶联剂溶液，混合40-60min，最后真空干燥。

轻钙粉在使用时容易团聚，导致在基体树脂中（氯化聚乙烯树脂+PVC树脂）分散不均匀，影响材料性能，且轻钙粉为无机材料，未经处理时与基体树脂的结合强度不高，影响材料性能。发明人经长期研究，开发了特定的表面处理工艺，采用不同偶联剂对轻钙粉二次表面处理，能有效防止轻钙粉团聚，且增强轻钙粉与基体树脂的结合强度。

本发明先通过使用铝酸酯偶联剂对轻钙粉进行一次表面处理，能有效的提高轻钙粉间的分散性及在有机物中的分散性，然后再通过添加硅烷偶联剂进行二次表面处理，铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂联合作用能有效的包裹轻钙粉，这样能有效解决轻钙粉团聚的问题，且给轻钙粉提供了表面活性基团，增强轻钙粉与基体树脂的结合强度，这样提高了轻钙粉的有效使用率，提高了材料的性能。最后的真空干燥能回收乙醇。

作为优选，所述铝酸酯偶联剂溶液为铝酸酯偶联剂与无水乙醇混合形成的溶液，铝酸酯偶联剂溶液中铝酸酯偶联剂的质量浓度为30-40%，铝酸酯偶联剂的用量为轻钙粉重量的0.3-0.5%；所述硅烷偶联剂溶液为硅烷偶联剂与无水乙醇混合形成的溶液，硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的质量浓度为30-40%，硅烷偶联剂的用量为轻钙粉重量的0.1-0.3%。

作为优选，所述耐高温增强改性剂按重量百分比计由70%-80%的改性碳纳米管和30-40%的纳米氮化铝组成；所述改性碳纳米管的制备方法如下：

（1）将碳纳米管粉加入质量浓度35-45%的甲醇溶液中搅拌混合均匀得预混液，将预混液与酸溶液按照1:3-5的体积比混合，机械搅拌30-60min，过滤，分别用水和无水乙醇洗涤碳纳米管，然后在50-60℃下真空干燥3-4h得初级改性碳纳米管；所述酸溶液为质量浓度为4-6%的硝酸溶液与质量浓度为10-12%的磷酸溶液按照1:1-2体积比的混合物；通过将碳纳米管加入质量浓度35-45%的甲醇溶液中，能够使得碳纳米管分散均匀，这样利于后续的酸溶液氧化改性。酸溶液能够使得碳纳米管亲水性降低，亲油性增加，从而提高碳纳米管与基体树脂的结合力，增加增强效果。