一种高强度复合电力管及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及复合电力管的制备，尤其涉及一种高强度复合电力管及其制备工艺，由PVC内层和玻璃钢外层组成，按照内层由PVC树脂粉、钙锌复合稳定剂、加工助剂、内润滑剂、外润滑剂、抗冲增韧剂、填充剂、颜料配比制备而成，以及外层由不饱和树脂、无碱玻纤维纱、固化剂、促进剂按配比制备。该产品是以PVC树脂是主要原料，该复合管不仅内表面光滑，容易穿线，而且具有良好的耐热性能、绝缘性能、抗压性能、阻燃性能、耐腐蚀性能及抗老化性能而且该复合管具有重量轻、强度高、施工敷设方法简捷广范用于通信管道、排污管、电力管，使用寿命长。

High strength composite power tube and preparation process thereof

The present invention relates to a composite power tube preparation, in particular to a high strength composite power tube and its preparing process, consisting of PVC inner layer and the outer layer of glass fiber reinforced plastics, in accordance with the inner layer is made of PVC resin powder, calcium zinc composite stabilizer, processing agent, lubricant, lubricant, anti impact toughening agent, filler, pigment ratio. Prepared, and the outer layer is made of unsaturated resin, alkali free glass fiber yarn, curing agent and accelerating agent according to the proportion of preparation. The product is made of PVC resin is the main raw material, the composite pipe is not only in the surface is smooth, easy to wear, but also has good heat resistance and insulation properties, compressive properties, flame retardant properties, corrosion resistance and anti-aging properties and the composite pipe has the advantages of light weight, high strength, simple construction laying method widely used in communication pipe, drainage pipe, tube power, long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度复合电力管及其制备工艺
本专利技术涉及一种复合电力管的制备领域，尤其涉及一种高强度复合电力管及其制备工艺。
技术介绍
随着电力事业的飞速发展，与之配套的电力管道的使用量也日益增加，且复合电力管更是因其各项性能优越，成为替代镀锌钢管、维纶水泥管的理想优质管材产品。但是传统的复合电力管也存在一定的弊端：首先，其在用料配方上未达到科学合理化，例如，复合电力管的内层一般是以PVC树脂为主要原料，添加一点的热稳定剂，而传统填加的是铅盐类稳定剂，此类稳定剂基本上无润滑性、相容性和分散较差，而且盐类化学物质是有毒物质，对人体健康有害；其次，在工艺上，进入螺杆挤出工序时，混合料在挤出过程中物料的摩擦力增加，过度的内部摩擦力会使物料在加工过程中熔体粘度变差，制品变黄，脆性增加，影响最终产品的品质。总而言之，现有的复合管在配方和工艺上都需改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高强度复合电力管及其制备工艺，该产品是以PVC树脂是主要原料，该复合管不仅内表面光滑，容易穿线，而且具有良好的耐热性能、绝缘性能、抗压性能、阻燃性能、耐腐蚀性能及抗老化性能而且该复合管具有重量轻、强度高、施工敷设方法简捷广范用于通信管道、排污管、电力管，使用寿命长。为解决上述问题，本专利技术的技术方案是：一种高强度复合电力管，由内层和外层组成，内层为PVC层，外层为玻璃钢层，该内层和外层分别主要由如下重量份的原料制备而成：内层：PVC树脂粉100kg钙锌复合稳定剂4-7kg加工助剂2.5-3.5kg内润滑剂0.5-1kg外润滑剂0.5-1kg抗冲增韧剂5-8kg填充剂15kg颜料0.3-0.5kg；外层：不饱和树脂100kg无碱玻纤维纱200kg固化剂2-4kg促进剂0.5-1.5kg。优选地，所述加工助剂为ACR-401，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡，所述抗冲增韧剂为CPE，所述填充剂为专用钙。稳定剂的选用：PVC内层的配方中PVC树脂是主要原料，其成型加工温度通常不低于170℃,所以纯PVC树脂是无法直接加工成制品的。因而稳定剂是配方中必不可少的组分。传统使用的热稳定剂是铅盐类稳定剂，具有代表性的有三盐基性硫酸铅，俗称三盐，和二盐基性亚磷酸铅，俗称二盐。这二种铅盐类热稳定剂使用历史最长，热稳定效果也较好，且价格低廉。但是此类稳定剂基本上无润滑性、相容性和分散较差，而且盐类化学物质是有毒物质，对人体健康有害。对于该产品本专利技术选择钙锌复合稳定剂，该复合稳定剂具有热稳定作用外，还具有润滑、耐候等综合作用，而且用量明显小于铅盐类热稳定剂。内润滑剂、外润滑剂选用：同时在挤出过程中物料的摩擦力增加，过度的内部摩擦力会使物料在加工过程中熔体粘度变差，制品变黄，脆性增加。因而必须在配方中加入内润滑剂，以减少分子间的摩擦作用，避免了因摩擦产生物料的分解，改善了熔体粘度。本专利技术选择与PVC树脂相容性好的硬脂酸作为该产品配方中的内润滑剂。另外，在加工过程中，物料所接触的料筒内壁，以及成型机头中各个部件都会产生一定的摩擦作用并可能使其粘附，同时，过量的摩擦热促进了物料的分解反应。为了减少这一类的摩擦作用，配方中应加入外润滑剂聚乙烯蜡。为了能使PVC材料在整个加工过程中产生的摩擦热较合理，必须同时使用内、外二种不同的润滑剂，并且内、外润滑剂的比例要合适，使用量要得当。因为使用量过多或过少都会直接影响PVC材料的加工及产品的性能，而合适的内、外润滑剂配比可改善制品的外观和内在品质。ACR-401（加工助剂）：在生产加工中，为了有效促进物料在挤出时的凝胶塑化，在配方中加入高聚物加工助剂是必不可少的，它不但能降低加工温度，也能放宽工艺温度的可调范围，从而提高了产品质量的稳定性。丙烯酸类共聚物是公认的加工PVC管材所用的加工助剂，其中ACR是使用最多的加工助剂。本专利技术选择添加ACR-401,它在促进物料塑化的同时也能提高产品的抗冲性能。CPE作为该产品配方的抗冲增韧剂：由于该产品主要用于国家电力电缆改造、通讯工程等特殊用途，本专利技术必须对PVC材料进行改性，在保持PVC原有的优良性能基础上，克服一些性能上的缺陷，以达到电力电缆行业的使用要求，主要从以下几个方面对PVC材料进行改性：1、VC材料具有一定韧性，克服低温脆性；2、温度，使之具有一定的耐热性；3、表面电阻率或体积电阻率，使之具有抗静电性。为了达到上述目的，在配方中需要加人符合这些要求的添加剂，这些改变了材料性能的添加剂称之为改性剂。PVC制品在较低温度下工作时所呈现脆性。PVC制品的理化性能随着工作温度的变化产生较大差异。为了适用以上的需要，加入改性剂是可行的方法，可以提高制品的抗冲能力，满足应用条件。本专利技术选择添加CPE作为该产品配方的抗冲增韧剂。由于CPE是聚乙烯的氯化产物，含氯量34%-38%的CPE与PVC树脂相容性好，其共混物不仅具有优异的耐低温冲击韧性，而且能保持制品良好的耐化学腐蚀性、耐油性、电性能及难燃性。CPE在PVC树脂中形成网状分部，在PVC基体中形成一种包围其初级粒子的弹性网络，通过对冲击裂纹的能量吸收有效地提高了低温冲击性能。着色剂选用：同时为了降低成本，提高产品加工时的尺寸稳定性及提高产品刚性，可以合理添加一定量的填充剂是必要的。根据要求选择合适的着色剂，这是在配方中也是必不可少的。一种高强度复合电力管的制备工艺，包括内层和外层的制作，内层制作工艺步骤如下：（1）混料，先加入PVC树脂粉及抗冲增韧剂CPE高速搅拌1-2min，待温度达到60℃-70℃,再加入钙锌复合稳定剂、内润滑剂、填充剂及加工助剂，待混合温度达到90℃-100℃，再加入外润滑剂，待混合温度达到105℃-120℃，然后转低拌冷却至40℃-45℃；（2）双螺杆挤出，将混合后料放入锥形双螺杆挤出机中挤出；（3）冷却定型，将挤出的PVC内层管冷却定型；（4）切割，制得PVC内层管备用；外层玻璃钢层制作工艺步骤如下：（5）将按比例的树脂和促进剂倒入搅拌桶中，充分搅拌均匀，时间为8-12分钟，待用；（6）外层开始生产时，再往步骤（1）待用的搅拌桶中加入固化剂，充分搅拌均匀，时间为8-12分钟，得混合液；（7）将玻璃纤维浸渍在配好的混合液中，通过机械缠绕的方式在上述制得的PVC内层管加工成型出外层玻璃钢；（8）将缠绕好的管材放入烘箱中加热，使其树脂充分固化；（9）经脱模处理，脱出复合管内的金属模具，再经过打磨、切割、检测得出合格的复合电力管。对于生产PVC内层管时，原材料的混料工艺有一定的要求。PVC树脂的温度达到80℃～90℃时，体积（表面积）明显扩大，这时，加入稳定剂效果最好、外润滑剂必须最后加入，过早地加入外润滑剂，由于外润滑剂包覆在PVC树脂的表层，并形成一层膜，从而会阻碍了其他添加剂与PVC树脂的作用。因此原料加入顺序如步骤（1）。优选地，所述步骤（2）的锥形双螺杆挤出机，其工艺温度为：机身温度为160-195℃，合流芯温度为160-170℃，机头温度为170-190℃。优选地，所述机身分为加料段、熔融塑化段、均化段，所述加料段温度为175-195℃，所述熔融塑化段的温度为170-180℃，所述均化段温度为160-175℃。优选地，所述步骤（8）中加热温度设定为70-80℃，时间为30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度复合电力管，由内层和外层组成，内层为PVC层，外层为玻璃钢层，其特征在于，该内层和外层分别主要由如下重量份的原料制备而成：内层：PVC树脂粉100kg钙锌复合稳定剂4‑7kg加工助剂2.5‑3.5kg内润滑剂0.5‑1kg外润滑剂0.5‑1kg抗冲增韧剂5‑8kg填充剂15kg颜料0.3‑0.5kg；外层：不饱和树脂100kg无碱玻纤维纱200kg固化剂2‑4kg促进剂0.5‑1.5kg。

【技术特征摘要】
1.一种高强度复合电力管，由内层和外层组成，内层为PVC层，外层为玻璃钢层，其特征在于，该内层和外层分别主要由如下重量份的原料制备而成：内层：PVC树脂粉100kg钙锌复合稳定剂4-7kg加工助剂2.5-3.5kg内润滑剂0.5-1kg外润滑剂0.5-1kg抗冲增韧剂5-8kg填充剂15kg颜料0.3-0.5kg；外层：不饱和树脂100kg无碱玻纤维纱200kg固化剂2-4kg促进剂0.5-1.5kg。2.根据权利要求1所述的高强度复合电力管，其特征在于，所述加工助剂为ACR-401，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡，所述抗冲增韧剂为CPE，所述填充剂为专用钙。3.根据权利要求1所述的高强度复合电力管的制备工艺，包括内层和外层的制作，其特征在于，内层制作工艺步骤如下：（1）混料，先加入PVC树脂粉及抗冲增韧剂CPE高速搅拌1-2min，待温度达到60℃-70℃,再加入钙锌复合稳定剂、内润滑剂、填充剂及加工助剂，待混合温度达到90℃-100℃，再加入外润滑剂，待混合温度达到105℃-120℃，然后转低拌冷却至40℃-45℃；（2）双螺杆挤出，将混合后料放入锥形双螺杆挤出机中挤出；（3）冷却定型，将挤出的PVC内层...

【专利技术属性】
技术研发人员：章乔华，崔旭华，汪义，
申请(专利权)人：安吉兴华电力管道股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33