本發明屬于電力設備技術領域,具體涉及一種雙層復合電纜保護管及其制備方法。
背景技術:
電纜保護管又名電纜管、電力電纜管、電力排管、電力電纜保護管等。電纜保護管主要安裝在通訊電纜與電力線交叉的地段,防止電力線發生斷線造成短路事故,引起通訊電纜和鋼絲繩帶電,以保護電纜、交換機、機芯板,以至整機不被燒壞,對電力線磁場干擾也起到一定的隔離作用。
水泥電纜保護管,由于抗性較差而且自重較重逐漸被淘汰,今天的電力保護管主要為聚丙烯管和玻璃鋼管。聚丙烯管相對玻璃鋼管其質量較輕,運輸成本較低,耐候性良好,最主要的優點是生產成本性對較低。玻璃鋼電纜保護管,是一種新型的復合材料管,它以樹脂為基體和玻璃纖維為增強材料復合而成,與不飽和樹脂粘結成型并能與現代電纜工程建設相配套的優質電纜保護用導管產品。抗壓力強、重量輕、內壁光滑,摩擦系數小,在穿用電纜時輕松,不損傷電纜;耐腐蝕性能強,不易老化,使用壽命非常長。但是玻璃鋼管道生產成本較高,在長距離鋪設時,工程造價遠高于應用其他管道的價格。
技術實現要素:
針對以上問題,本發明的目的在于提供一種雙層復合電纜保護管及其制備方法,該電纜保護管具有雙層結構,內部為玻璃鋼管道,外層為聚丙烯管道,通過熱加工復合而成,可以綜合兩種管道的性能優點,并且降低管道生產成本。
一種雙層復合電纜保護管,包括內層復合玻璃鋼管道和外層聚丙烯管道,復合玻璃鋼管道,按照質量份數,由以下組分構成:連續玻璃纖維25-30份,環氧樹脂20-25份,聚甲基丙烯酸甲酯15-20份,水鎂石8-10份,聚丙烯腈基碳纖維5-10份,納米二氧化硅20-25份,鄰苯二甲酸二異壬酯8-10份。
聚丙烯管道,按照質量份數,由以下組分構成:聚丙烯樹脂70-80份、低密度聚乙烯樹脂5-10份,引發劑1-2份,抗氧化劑1-2份,碳酸鈣5-10份,桔紅色顏料3-4份。
進一步優選的,復合玻璃鋼管道,按照質量份數,由以下組分構成:連續玻璃纖維26-29份,環氧樹脂22-23份,聚甲基丙烯酸甲酯16-17份,水鎂石8-9份,聚丙烯腈基碳纖維7-8份,納米二氧化硅22-23份,鄰苯二甲酸二異壬酯8-9份。
進一步優選的,聚丙烯管道,按照質量份數,由以下組分構成:聚丙烯樹脂73-76份、低密度聚乙烯樹脂6-8份,引發劑1-2份,抗氧化劑1-2份,碳酸鈣7-8份,桔紅色顏料3-4份。
優選的,復合玻璃鋼管道的外徑等于聚丙烯管道的內徑。
優選的,復合玻璃鋼管道和聚丙烯管道的管壁厚度均為5-8mm。
優選的,引發劑為過氧化二異丙苯。
優選的,抗氧化劑為四季戊四醇酯。
該雙層復合電纜保護管的制備方法,包括如下步驟:
(1)按所述比例將環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、水鎂石、納米二氧化硅、鄰苯二甲酸二異壬酯投入到高速混合機中,加熱至240-250℃,以700-750r/min的轉速攪拌5-10min,混合均勻,將混合料投入雙螺桿擠出機中,擠出后流入浸潤裝置得到塑化物料,聚丙烯腈基碳纖維和連續玻璃纖維牽引到浸潤裝置中浸沒在塑化物料中,將物料造粒,然后將顆粒通過單螺桿擠出機擠出復合玻璃鋼管道,將復合玻璃鋼管道冷卻到室溫。
(2)將聚丙烯管道原料投入到混合機中,升溫到140-160℃,以500-600r/min的轉速攪拌10-16min,混合均勻后送入造粒機造粒,再將顆粒投入單螺桿擠出機中擠出聚丙烯管道。
(3)將聚丙烯管道升溫到60-70℃,然后將玻璃鋼管道插入到聚丙烯管道內部,將雙層管道冷卻到室溫,得到所需電纜保護管。
本發明提供的一種雙層復合電纜保護管及其制備方法,與現有技術相比,具有以下優點:
該管道內部為玻璃鋼管道,外部為聚丙烯管道,可以綜合兩種管道結構強度高,抗壓能力強的特點,管道重量較輕,可以降低運輸成本,管道的抗氧化和耐老化性能優異,可以耐酸堿腐蝕,并且具有良好的耐寒抗凍能力,鋪設在地下可以保持長達30年的使用壽命。
本發明將玻璃鋼管道設置在內層,管道內壁非常光滑,摩擦阻力降低,在電纜穿線時,可以降低穿線的遇到的阻力。
并且該管道還具有良好的抗干擾能力,絕緣效果好,能承受較大電流,在發生電力故障時不會發生擊穿、飛弧、起火現象。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
實施例1
(1)將環氧樹脂20份,聚甲基丙烯酸甲酯15份,水鎂石8份,納米二氧化硅20份,鄰苯二甲酸二異壬酯8份投入到高速混合機中,加熱至240℃,以700r/min的轉速攪拌5min,混合均勻,將混合料投入雙螺桿擠出機中,擠出后流入浸潤裝置得到塑化物料,5份聚丙烯腈基碳纖維和25份連續玻璃纖維牽引到浸潤裝置中浸沒在塑化物料中,將物料造粒,然后將顆粒通過單螺桿擠出機擠出復合玻璃鋼管道,將復合玻璃鋼管道冷卻到室溫,復合玻璃鋼管道的管壁厚度為5mm。
(2)將聚丙烯樹脂70份,低密度聚乙烯樹脂5份,過氧化二異丙苯1份,四季戊四醇酯1份,碳酸鈣5份,桔紅色顏料3份同時投入到混合機中,升溫到140℃,以500r/min的轉速攪拌10min,混合均勻后送入造粒機造粒,再將顆粒投入單螺桿擠出機中擠出聚丙烯管道,聚丙烯管道的管壁厚度為5mm,復合玻璃鋼管道的外徑等于聚丙烯管道的內徑。
(3)將聚丙烯管道升溫到60℃,然后將玻璃鋼管道插入到聚丙烯管道內部,將雙層管道冷卻到室溫,得到所需電纜保護管。
實施例2
(1)將環氧樹脂25份,聚甲基丙烯酸甲酯20份,水鎂石10份,納米二氧化硅25份,鄰苯二甲酸二異壬酯10份投入到高速混合機中,加熱至250℃,以750r/min的轉速攪拌10min,混合均勻,將混合料投入雙螺桿擠出機中,擠出后流入浸潤裝置得到塑化物料,10份聚丙烯腈基碳纖維和30份連續玻璃纖維牽引到浸潤裝置中浸沒在塑化物料中,將物料造粒,然后將顆粒通過單螺桿擠出機擠出復合玻璃鋼管道,將復合玻璃鋼管道冷卻到室溫,復合玻璃鋼管道的管壁厚度為8mm。
(2)將聚丙烯樹脂80份,低密度聚乙烯樹脂10份,過氧化二異丙苯2份,四季戊四醇酯2份,碳酸鈣10份,桔紅色顏料4份同時投入到混合機中,升溫到160℃,以600r/min的轉速攪拌16min,混合均勻后送入造粒機造粒,再將顆粒投入單螺桿擠出機中擠出聚丙烯管道,聚丙烯管道的管壁厚度為8mm,復合玻璃鋼管道的外徑等于聚丙烯管道的內徑。
(3)將聚丙烯管道升溫到70℃,然后將玻璃鋼管道插入到聚丙烯管道內部,將雙層管道冷卻到室溫,得到所需電纜保護管。
實施例3
(1)將環氧樹脂23份,聚甲基丙烯酸甲酯18份,水鎂石9份,納米二氧化硅23份,鄰苯二甲酸二異壬酯9份投入到高速混合機中,加熱至245℃,以730r/min的轉速攪拌8min,混合均勻,將混合料投入雙螺桿擠出機中,擠出后流入浸潤裝置得到塑化物料,7份聚丙烯腈基碳纖維和28份連續玻璃纖維牽引到浸潤裝置中浸沒在塑化物料中,將物料造粒,然后將顆粒通過單螺桿擠出機擠出復合玻璃鋼管道,將復合玻璃鋼管道冷卻到室溫,復合玻璃鋼管道的管壁厚度為7mm。
(2)將聚丙烯樹脂77份,低密度聚乙烯樹脂7份,過氧化二異丙苯1份,四季戊四醇酯1份,碳酸鈣8份,桔紅色顏料4份同時投入到混合機中,升溫到150℃,以550r/min的轉速攪拌13min,混合均勻后送入造粒機造粒,再將顆粒投入單螺桿擠出機中擠出聚丙烯管道,聚丙烯管道的管壁厚度為7mm,復合玻璃鋼管道的外徑等于聚丙烯管道的內徑。
(3)將聚丙烯管道升溫到65℃,然后將玻璃鋼管道插入到聚丙烯管道內部,將雙層管道冷卻到室溫,得到所需電纜保護管。
實施例4
(1)將環氧樹脂22份,聚甲基丙烯酸甲酯17份,水鎂石9份,納米二氧化硅24份,鄰苯二甲酸二異壬酯9份投入到高速混合機中,加熱至240℃,以740r/min的轉速攪拌8min,混合均勻,將混合料投入雙螺桿擠出機中,擠出后流入浸潤裝置得到塑化物料,9份聚丙烯腈基碳纖維和30份連續玻璃纖維牽引到到浸潤裝置中浸沒在塑化物料中,將物料造粒,然后將顆粒通過單螺桿擠出機擠出復合玻璃鋼管道,將復合玻璃鋼管道冷卻到室溫,復合玻璃鋼管道的管壁厚度為6mm。
(2)將聚丙烯樹脂77份,低密度聚乙烯樹脂8份,過氧化二異丙苯2份,四季戊四醇酯1份,碳酸鈣8份,桔紅色顏料3份同時投入到混合機中,升溫到155℃,以580r/min的轉速攪拌14min,混合均勻后送入造粒機造粒,再將顆粒投入單螺桿擠出機中擠出聚丙烯管道,聚丙烯管道的管壁厚度為6mm,復合玻璃鋼管道的外徑等于聚丙烯管道的內徑。
(3)將聚丙烯管道升溫到70℃,然后將玻璃鋼管道插入到聚丙烯管道內部,將雙層管道冷卻到室溫,得到所需電纜保護管。
性能測試
對本實施例的電纜保護管的物理特性進行測試,得到如下表的測試結果:
表1:三種管道的性能數據與成本對比
分析以上數據得出,本發明提供的復合管道其抗沖擊性能、拉伸性能和韌性等主要指標均不低于聚丙烯管道和玻璃鋼管道,成本控制上,其低于玻璃鋼管道的制造成本,是一種價格較低且性能優異的電纜保護管。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。