【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆导管附件领域，尤其是涉及一种高强度pe管材及其制备方法。
技术介绍
1、随着电力事业的发展，与之配套的电缆导管的使用也逐渐增加。电缆导管在使用过程中，通常是将电缆导管埋入地下或者砌入墙体中，然后工作人员会将电线电缆穿入电缆导管的内部，并利用电缆导管对电线电缆进行充分保护，所以一般对电缆导管的耐磨、抗冲击、耐腐蚀等性能要求较高。
2、目前，市面上常见的电缆导管多数以聚乙烯(pe)作为基体材料，并通过挤出成型制备，结构单一。虽然聚乙烯(pe)为惰性材料，能耐各种酸碱腐蚀，重量轻造价低，但是由于聚乙烯(pe)自身的特性，导致成型后的聚乙烯(pe)管材的力学强度较差，在受到外界冲击、高压力的情况下，聚乙烯(pe)管材容易出现磨损、形变甚至破裂，这不仅会影响电缆导管的使用，而且在严重情况下还会影响内部的电线电缆等的正常输电，造成击穿或漏电。
3、为了提高电缆导管的力学强度，一般都是在混合胶料中加入一定量的补强填料目前市面上出现了钢塑复合的聚乙烯(pe)电缆导管，这类导管是利用金属丝编织成网状结构作为电缆导管骨架，并随聚乙烯(pe)一同挤出成型，借助金属丝的刚性，电缆导管的环刚度以及其他力学性能都得到大大提高，但是在使用过程中发现，这类具有金属骨架的电缆导管容易与电缆之间产生涡流，会引起局部发热，从而容易烧穿聚乙烯(pe)并导致电缆外露，存在一定的安全隐患，因此为了消除安全隐患，在不利用金属骨架的前提下提高聚乙烯(pe)电缆导管的力学强度、改善电缆导管的综合性能具有重大意义。
1、为了提高聚乙烯(pe)电缆导管的力学强度，预防聚乙烯(pe)电缆导管容易出现磨损形变或者破裂，并改善聚乙烯(pe)电缆导管的综合性能，本申请提供一种高强度pe管材及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种高强度pe管材采用如下的技术方案：
3、一种高强度pe管材，由内向外依次包括设置有内管、纤维增强层以及保护层，其中所述内管包括有高密度聚乙烯挤出制成，所述纤维增强层包括有表面改性纤维通过编织并缠绕包覆在内管的外表面形成，所述保护层包括有外层保护液涂覆在所述纤维增强层的外表面并充分交联固化形成；
4、所述表面改性纤维选用改性玻璃纤维或改性pbo纤维中的任意一种；
5、所述外层保护液包括以下重量份原料：
6、端乙烯基氟硅油：25-30份；
7、含氢氟硅油：0.6-1.2份；
8、铂催化剂：0.08-0.13份；
9、外层填料：12-18份；
10、其中，所述端乙烯基氟硅油的乙烯基质量分数为1.2％-1.5％，所述含氢氟硅油中的活性氢质量分数为0.2％-0.6％；
11、其中，所述外层填料包括有气相法白炭黑，或着是三氧化二铁、硅酸锆中的任意一种或多种与所述气相法白炭黑充分混合，并经过硅烷偶联处理制得。
12、通过采用上述技术方案，在内管表面缠绕表面改性纤维性成纤维增强层，纤维增强层能大大提高电缆导管的力学性能以及环刚度；然后利用外层保护液进一步涂覆在纤维增强层的表面形成保护层，外层保护液能充分渗透入纤维增强层中，使其能与内管充分粘附，有利于使纤维增强层能充分发挥增强作用。而且端乙烯基氟硅油在含氢氟硅油和铂催化剂的引发和催化作用下，发生交联反应并在纤维增强层的表面形成具有高强度的有机氟硅橡胶保护层，再配合外层填料的补强作用，使保护层具有优异的抗冲击强度、耐酸碱腐蚀性、耐磨性以及耐热化性，有利于预防电缆导管容易出现磨损形变或者因腐蚀、冲击、老化等因素而破裂，有利于改善电缆导管的综合性能。
13、可选的，所述含氢氟硅油中的活性氢质量分数为0.2％-0.4％。
14、通过采用上述技术方案，当含氢氟硅油中的活性氢质量分数在0.2％-0.4％范围内时，保护层的交联度较为合适，并具有良好的硬度、耐磨性以及强度，综合性能更好，不仅有利于改善电缆导管的环刚度和表面耐磨性，而且能预防电缆导管因保护层交联过度而导致强度下降，有利于使电缆导管具有良好的力学强度。
15、可选的，所述外层填料选用所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆的混合，所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆之间的混合重量比为1:(0.2-0.4)：(0.1-0.15)。
16、通过采用上述技术方案，当气相法白炭黑、三氧化二铁以及硅酸锆之间的混合重量比在1:(0.2-0.4)：(0.1-0.15)范围内时，三氧化二铁和硅酸锆能相互配合，进一步提高保护层的耐热性以及耐磨性，再配合气相法白炭黑的补强作用，能有效提高电缆导管的表面耐磨性、环刚度以及耐热老化性，有利于使电缆导管的综合性能更好。
17、可选的，所述外层填料的硅烷偶联处理包括以下步骤：
18、d1、将kh560型硅烷偶联剂加入一定浓度的乙醇溶液，然后加热至40-50℃持续反应60-90min，最后缓慢加入外层填料，保持温度并持续搅拌反应30-60min，过滤，得到硅烷偶联处理的外层填料。
19、通过采用上述技术方案，利用一定浓度的乙醇溶液对kh560硅烷偶联剂进行先加热处理，能使kh560硅烷偶联剂发生充分水解，并充分产生硅羟基，从而使外层填料能与kh560硅烷偶联剂充分结合，有利于进一步提高外层填料的界面相容性，使外层填料能在外层保护液中充分分散，从而有利于充分提高保护层的强度。
20、可选的，所述改性玻璃纤维的改性包括以下步骤：
21、ca1、先利用无水乙醇将玻璃纤维进行充分浸泡清洗，干燥后再将玻璃纤维充分浸没在混合酸性溶液中，加热并持续搅拌反应30-40min后取出，然后利用蒸馏水进行多次浸泡清洗，
22、直至清洗液呈中性，干燥后得到酸蚀处理玻璃纤维；
23、ca2、将步骤ca1中得到的酸蚀处理玻璃纤维浸泡在kh570硅烷偶联剂中，加热并持续搅拌反应15-20min后取出，干燥后便得到改性玻璃纤维。
24、通过采用上述技术方案，利用混合酸性溶液对玻璃纤维进行酸蚀处理，能使玻璃纤维表层上的al2o3、mgo、na2o等金属氧化物杂质充分溶解出来，使玻璃纤维表面形成一定的凹陷，从而便能与硅烷偶联剂充分锚固结合，提高玻璃纤维的界面相容性，有利于外层保护液充分渗透入纤维增强层中，并与内管充分粘附，待外层保护液充分交联固化后，所形成的保护层能将玻璃纤维充分粘附包覆在内管的外表面，并形成一体的电缆导管。而且玻璃纤维具有一定的力学强度，有利于提高电缆导管的环刚度和强度。
25、可选的，所述表面改性纤维选用改性pbo纤维，所述改性pbo纤维的改性包括以下步骤：
26、cb1、先利用无水乙醇将pbo纤维进行充分浸泡清洗，干燥后再将pbo纤维充分浸没在一定浓度的多聚磷酸/乙酸混合溶液中，持续搅拌反应2-6min后取出，然后利用弱碱和蒸馏水进行多次浸泡清洗，直至清洗液呈中性，干燥后得到酸蚀处理pbo纤维本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度PE管材，其特征在于：由内向外依次包括设置有内管（1）、纤维增强层（2）以及保护层（3），其中所述内管（1）包括由高密度聚乙烯挤出制成，所述纤维增强层（2）包括由表面改性纤维通过编织并缠绕包覆在内管（1）的外表面形成，所述保护层（3）包括由外层保护液涂覆在所述纤维增强层（2）的外表面并充分交联固化形成；
2.根据权利要求1所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述含氢氟硅油中的活性氢质量分数为0.2%-0.4%。
3.根据权利要求1所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述外层填料选用所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆的混合，所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆之间的混合重量比为1:（0.2-0.4）：（0.1-0.15）。
4.根据权利要求1所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述外层填料的硅烷偶联处理包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述表面改性纤维选用改性玻璃纤维，所述改性玻璃纤维的改性包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种高强度PE
7.根据权利要求1所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述内管（1）包括以下重量份原料：
8.根据权利要求7所述的一种高强度PE管材，其特征在于：所述抗氧化剂包括由抗氧化剂1010和抗氧化剂168按比例混合，所述抗氧化剂1010与所述抗氧化剂168的混合重量比为1：（1.5-2）。
9.根据权利要求7所述的一种高强度PE管材，其特征在于，所述氮化硼在添加混合前经过羟基化处理，所述羟基化处理包括以下步骤：
10.一种高强度PE管材的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-9所述的一种高强度PE管材，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高强度pe管材，其特征在于：由内向外依次包括设置有内管（1）、纤维增强层（2）以及保护层（3），其中所述内管（1）包括由高密度聚乙烯挤出制成，所述纤维增强层（2）包括由表面改性纤维通过编织并缠绕包覆在内管（1）的外表面形成，所述保护层（3）包括由外层保护液涂覆在所述纤维增强层（2）的外表面并充分交联固化形成；
2.根据权利要求1所述的一种高强度pe管材，其特征在于：所述含氢氟硅油中的活性氢质量分数为0.2%-0.4%。
3.根据权利要求1所述的一种高强度pe管材，其特征在于：所述外层填料选用所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆的混合，所述气相法白炭黑、所述三氧化二铁以及所述硅酸锆之间的混合重量比为1:（0.2-0.4）：（0.1-0.15）。
4.根据权利要求1所述的一种高强度pe管材，其特征在于：所述外层填料的硅烷偶联处理包括以下步骤：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，
申请(专利权)人：广东中讯通讯设备实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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