一种地下电缆护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地下电缆护套材料，属于电缆护套材料技术领域，以下重量份数的原料制成：聚乙烯30‑40份、有机硅树脂15‑20份、氟橡胶10‑15份、陶瓷纤维5‑8份、抗菌剂2‑3份、硬脂酸钙3‑5份、相容剂5‑10份、樟脑油1‑2份、聚乙烯蜡3‑5份和松香1‑2份。该护套材料耐腐蚀，机械性能优异，抗菌环保，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种地下电缆护套材料及其制备方法
本专利技术涉及一种电缆护套材料，尤其是涉及一种地下电缆护套材料及其制备方法。
技术介绍
电缆护套是电缆外层的保护层，用于作用是保护电缆，确保电缆的安全运行，因此要求电缆护套材料具有一定的耐磨、耐老化性能，机械性能优异。而地下电缆不同于架空电缆，其常设于电缆沟、隧道或海水中，经常接触到水、土层等，其受到水或土质腐蚀、鼠蚁啃食、机械震动以及霉菌扥微生物损伤较大，因此对地下电缆护套材料提出了更高的要求。中国专利公开号CN108250733A公开一种防水海底电缆保护套及其制备方法，该制备方法包括：1）将氯乙烯、氮化硼、碳酸氢钠、淀粉、分子筛、过硫酸钾、山梨酸醇、甘油脂肪酸酯、水进行接触反应，然后干燥、球磨以制得抗压助剂；2）将聚酰胺、聚碳酸酯、邻苯二甲酸二辛脂、石蜡油、滑石粉、三聚氰胺、白炭黑和抗压助剂进行混合以制得保护套材料；3）将所述保护套材料混炼、成型以制得所述防水海底电缆保护套。该海底电缆保护套具有优异的耐压性能，但是并没有改善其抗腐蚀性能以及其他机械性能。中国专利公开号CN106633294A公开一种添加到地下线缆用聚乙烯中的功能母粒，由以下重量份的组份制备而成：载体树脂80-100份、微米级火山灰粉20-25份、聚苯乙烯泡沫10-15份、抗菌剂5-7份、固化剂10-15份、分散剂0.8-1.2份，其中载体树脂为聚乙烯树脂，抗菌剂的组份以重量份比计为：硫酸铜：银离子抗菌剂=1：0.5-0.7，固化剂优选硫磺，分散剂优选氧化聚乙烯蜡。该专利技术的功能母粒利用氧化钙和火山灰使地下线缆用聚乙烯材料在使用中逐渐硬化形成硬化保护层，使地下线缆用聚乙烯材料具有较强的耐潮湿寒热、抗菌、耐水浸泡、耐腐蚀的性能，保证地下线缆使用安全，延长地下线缆使用寿命。但是该专利技术没有对功能母粒机械性能进行改进，其使用寿命相对较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种地下电缆护套材料，该护套材料耐腐蚀，机械性能优异，抗菌环保，使用寿命长。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种地下电缆护套材料，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯30-40份、有机硅树脂15-20份、氟橡胶10-15份、陶瓷纤维5-8份、抗菌剂2-3份、硬脂酸钙3-5份、相容剂5-10份、樟脑油1-2份、聚乙烯蜡3-5份和松香1-2份。进一步的，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯35份、有机硅树脂18份、氟橡胶12份、陶瓷纤维6.5份、抗菌剂2.5份、硬脂酸钙3.5份、相容剂8份、樟脑油1.5份、聚乙烯蜡4份和松香1.5份。进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。进一步的，所述抗菌剂为纳米氧化锌和明矾按重量比1-2：1混合而成。进一步的，所述地下电缆护套材料，由以下步骤制成：（1）按重量份称取抗菌剂、硬脂酸钙和陶瓷纤维混合均匀；（2）按重量份称取聚乙烯、有机硅树脂、氟橡胶送入混炼机中，在120-135℃下混炼10-15min，然后再加入步骤（1）中的混合料以及相容剂、樟脑油、聚乙烯蜡和松香混炼3-5min；（3）将步骤（2）混炼料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，所述挤出机的温度设定为150-220℃，粒料经干燥、筛选、包装后即可。本专利技术的有益效果是：1、本申请公开的地下电缆护套材料以聚乙烯和有机硅树脂为基料，还添加陶瓷纤维、硬脂酸钙等，最终制备的产品机械性能优异，拉伸强度为36.0-39Mpa，断裂伸长率为285-315%，而且耐磨性和抗老化性能优异。2、由于聚乙烯耐磨性和耐老化性差，在聚乙烯中添加有机硅树脂，能相应的改善护套材料稳定性和机械性能；而添加氟橡胶能改善其韧性和抗老化性能；护套材料中还添加有增强材料陶瓷纤维、抗菌剂氧化锌和明矾，陶瓷纤维用于增加本申请的机械强度，本申请中采用的陶瓷纤维平均直径为2-4μm，长度为1-2mm，比表面积较大，本申请将氧化锌和明矾分散负载在陶瓷纤维中，能够避免氧化锌团聚，增强本申请的抗菌作用。3、另外护套材料中还添加有硬脂酸钙，一方面可以作为润滑剂，另一方面硬脂酸钙在樟脑油和松香这两种油脂的作用下，会分散在材料的表层，电缆在长时间使用中，硬脂酸钙会分解，且吸收部分水分发生硬化，能够增加本申请抗腐蚀和抗菌的性能。而樟脑油和聚乙烯蜡分散在树脂和橡胶的表面，形成保护膜，且樟脑油还能增强本申请的抗菌作用；而松香高温溶化后能增加无机材料在树脂中的分散性，从而增加本申请无机填料与树脂的相容性，从而增加机械性能。相容剂采用马来酸酐接枝聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液中醋酸乙烯含量为10-20%，能增强填料和基料的相容性，从而增加本申请的机械性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1一种地下电缆护套材料，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯30份、有机硅树脂15份、氟橡胶15份、陶瓷纤维5份、抗菌剂2份、硬脂酸钙5份、相容剂5份、樟脑油1份、聚乙烯蜡5份和松香1份。其中相容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。其中抗菌剂为纳米氧化锌和明矾按重量比1：1混合而成。一种地下电缆护套材料，由以下步骤制成：（1）按重量份称取抗菌剂、硬脂酸钙和陶瓷纤维混合均匀；（2）按重量份称取聚乙烯、有机硅树脂、氟橡胶送入混炼机中，在120℃下混炼15min，然后再加入步骤（1）中的混合料以及相容剂、樟脑油、聚乙烯蜡和松香混炼5min；（3）将步骤（2）混炼料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，所述挤出机的温度设定为150-220℃，其中挤出机各区温度分别为：Ⅰ区150℃，Ⅱ区180℃，Ⅲ区190℃，Ⅳ区210℃，Ⅴ区220℃，机头200℃，粒料经干燥、筛选、包装后即可。实施例2一种地下电缆护套材料，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯32份、有机硅树脂16份、氟橡胶14份、陶瓷纤维5.5份、抗菌剂2.2份、硬脂酸钙4.5份、相容剂6份、樟脑油1.2份、聚乙烯蜡4.5份和松香1.2份。其中相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。其中抗菌剂为纳米氧化锌和明矾按重量比1.5：1混合而成。一种地下电缆护套材料，由以下步骤制成：（1）按重量份称取抗菌剂、硬脂酸钙和陶瓷纤维混合均匀；（2）按重量份称取聚乙烯、有机硅树脂、氟橡胶送入混炼机中，在125℃下混炼14min，然后再加入步骤（1）中的混合料以及相容剂、樟脑油、聚乙烯蜡和松香混炼4min；（3）将步骤（2）混炼料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，所述挤出机的温度设定为150-220℃，其中挤出机各区温度分别为：Ⅰ区150℃，Ⅱ区180℃，Ⅲ区190℃，Ⅳ区210℃，Ⅴ区220℃，机头200℃，粒料经干燥、筛选、包装后即可。实施例3一种地下电缆护套材料，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯34份、有机硅树脂17份、氟橡胶13份、陶瓷纤维6份、抗菌剂2.4份、硬脂酸钙4份、相容剂7份、樟脑油1.4份、聚乙烯蜡4.2份和松香1.4份。其中相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。其中抗菌剂为纳米氧化锌和明矾按重量比1：1混合而成。一种地下电缆护套材料，由以下步骤制成：（1）按重量份称取抗菌剂、硬脂酸钙和陶瓷纤维混合均匀；（2）按重量份称取聚乙烯、有机硅树脂、氟橡胶送入混炼机中，在130℃下混炼13min，然后再加入步骤（1）中的混合料以及相容剂、樟脑油、聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下电缆护套材料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚乙烯30‑40份、有机硅树脂15‑20份、氟橡胶10‑15份、陶瓷纤维5‑8份、抗菌剂2‑3份、硬脂酸钙3‑5份、相容剂5‑10份、樟脑油1‑2份、聚乙烯蜡3‑5份和松香1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种地下电缆护套材料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚乙烯30-40份、有机硅树脂15-20份、氟橡胶10-15份、陶瓷纤维5-8份、抗菌剂2-3份、硬脂酸钙3-5份、相容剂5-10份、樟脑油1-2份、聚乙烯蜡3-5份和松香1-2份。2.根据权利要求1所述的一种地下电缆护套材料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚乙烯35份、有机硅树脂18份、氟橡胶12份、陶瓷纤维6.5份、抗菌剂2.5份、硬脂酸钙3.5份、相容剂8份、樟脑油1.5份、聚乙烯蜡4份和松香1.5份。3.根据权利要求1所述的一种地下电缆护套材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕铂辉，张晶晶，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司邓州市供电公司，
类型：发明
国别省市：河南,41