一种电缆保护管材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种电缆保护管材料及其制备方法 (Cable protection pipe material and preparation method thereof ) 是由 王添 王峰 周轩 薛宇 张汶卓 马建波 庄严 王飞 马洪举 秦金刚 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于电缆保护管技术领域,具体涉及一种电缆保护管材料及其制备方法,所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：酚醛树脂20-30份、氯化聚氯乙烯15-25份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物10-20份、硅酸铝纤维1-10份、阻燃剂10-20份、增塑剂10-15份、高岭土3-8份和热稳定剂2-5份。本发明电缆保护管质量轻,强度高、韧性好,耐火性能优异。(The invention belongs to the technical field of cable protection pipes, and particularly relates to a cable protection pipe material and a preparation method thereof, wherein the cable protection pipe material is prepared from the following raw materials in parts by weight: 20-30 parts of phenolic resin, 15-25 parts of chlorinated polyvinyl chloride, 10-20 parts of ethylene-acrylate-maleic anhydride copolymer, 1-10 parts of aluminum silicate fiber, 10-20 parts of flame retardant, 10-15 parts of plasticizer, 3-8 parts of kaolin and 2-5 parts of heat stabilizer. The cable protection pipe has the advantages of light weight, high strength, good toughness and excellent fire resistance.)
技术领域
本发明属于电缆保护管技术领域，具体涉及一种电缆保护管材料及其制备方法。
背景技术
在敷设电缆过程中，一般采用聚氯乙烯材料的电缆保护管将电缆保护，现有聚氯乙烯材料的电力保护管承压能力较差，强度低韧性差，在使用的过程中受压容易开裂损坏，而且耐火防腐蚀性能差，电缆不能较好的防护。
公开号为CN110423424A的中国发明专利申请公开了一种高耐热、抗老化的CPVC电力电缆保护管，它包括以下重量份的原料：CPVC450-550份、PVC 200-300份、钙粉150-200份、增韧剂30-50份、丁腈橡胶3-15份、稳定剂20-30份、阻燃剂10-20份、硬脂酸1-5份、石蜡12-18份。本发明的高耐热、抗老化的CPVC电力电缆保护管，耐受热变形温度98℃以上，具有优良的耐高温性能，可适应高温的恶劣环境；阻燃性能达到FV-0级；同时具有柔性好、不易断裂和老化、使用寿命长、无放射污染，重量轻等特点。另外，本发明的制备方法简单可控，生产易操作。但是，该专利电缆保护管强度和韧性一般，在电缆的铺设使用中，承压能力较差。
公开号为CN111363271A的中国发明专利申请公开了一种耐腐蚀MPP电力电缆保护管材料及其制备方法，电力电缆保护管材质组分按重量份数包括聚氯乙烯树脂30-40份、丙烯-乙烯无规共聚物10-20份、氟硅橡胶8-20份、氧化聚乙烯蜡10-20份、纳米硅微粉5-15份、纳米碳酸钙3-9份、白炭黑4-10份，三(2 ,4-二叔丁基苯基)亚磷酸7-14份、氮化硅8-20份、碳化硅复合物8-18份、云母粉2-6份、碳纤维4-10份、可膨胀石墨6-16份、CPE阻燃剂2-4份、锂瓷石粉5-10份，该发明制备方法简单，制得的电力电缆保护管强度高，不易变形，而且具有优异的阻燃、耐高温、耐磨性能，适合于在恶劣的环境下使用，使用寿命长。但是，该专利无机材料较多，各原料之间的相容性较差，韧性较差。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电缆保护管材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂20-30份、氯化聚氯乙烯15-25份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物10-20份、硅酸铝纤维1-10份、阻燃剂10-20份、增塑剂10-15份、高岭土3-8份和热稳定剂2-5份。
优选地，所述的氯化聚氯乙烯的聚合度为650-750。
优选地，所述阻燃剂为双酚A-双（二苯基磷酸酯）、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、聚苯基磷酸间苯二酚酯和对苯二酚双（二苯基磷酸酯）中至少一种。
优选地，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、偏苯三甲酸三辛酯和环己烷二甲酸二甲酯中至少一种。
优选地，所述的热稳定剂为钙-锌稳定剂、钡-锌稳定剂、钡-钙稳定剂和有机锡稳定剂中至少一种。
上述电缆保护管材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按上述重量份数准备各种原料；
（2）将上述原料加入到混炼机中混炼，得到混合物；
（3）将上述混合物加入双螺杆挤出机混炼、通过模具挤出成型；
（4）定型后冷却，切割，即得。
优选地，步骤（2）所述的混炼温度为150-170℃，时间为20-30min。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明酚醛树脂耐高温、耐腐蚀，质量轻，与高岭土能很好相容；氯化聚氯乙烯具有的优异机械强度、耐腐蚀性、耐热性、可溶性、阻燃性，与酚醛树脂共用，提高了材料的机械强度和耐腐蚀性能；乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物能够对酚醛树脂、氯化聚氯乙烯良好的增韧改性，提高材料的抗冲击韧性；硅酸铝纤维是一种新型、轻质、节能的耐火材料，阻燃剂进一步提高了外护层的耐火性能，增塑剂增加树脂分子的可塑性，使其柔韧性增强，热稳定剂提高了材料的使用寿命，各种原料协同作用，所得电缆保护管质量轻，强度高、韧性好，耐火性能优异。
2. 本发明阻燃剂为非卤化阻燃剂，与高岭土配合使用，能够阻止有机物分解，并达到隔火、阻燃、隔热的目的，耐火温度高，阻燃效果好。本发明增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、偏苯三甲酸三辛酯和环己烷二甲酸二甲酯中至少一种，分子量小，与氯化聚氯乙烯、酚醛树脂相容性好，有利于提高材料的韧性，减轻材料的质量。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂20份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯16份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物10份、硅酸铝纤维1份、阻燃剂10份、增塑剂10份、高岭土3份和热稳定剂4份。
所述阻燃剂为双酚A-双（二苯基磷酸酯）。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
所述的热稳定剂为钙-锌稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按上述重量份数准备各种原料；
（2）将上述原料加入到混炼机中混炼，得到混合物；
（3）将上述混合物加入双螺杆挤出机混炼、通过模具挤出成型；混炼温度为150-170℃，时间为20-30min；
（4）定型后冷却，切割，即得。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.12g/cm3，质量轻；抗拉强度33.8MPa，断裂伸长率413%，撕裂强度38.5MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数20×10-6K-1，氧指数高达25%，耐火性能优异。
实施例2
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂22份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯15份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物12份、硅酸铝纤维3份、阻燃剂12份、增塑剂11份、高岭土4份和热稳定剂3份。
所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯。
所述的热稳定剂为有机锡稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法参见实施例1。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.15g/cm3，质量轻；抗拉强度34.2MPa，断裂伸长率437%，撕裂强度40.2MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数20×10-6K-1，氧指数高达26%，耐火性能优异。
实施例3
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂24份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯20份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物15份、硅酸铝纤维5份、阻燃剂15份、增塑剂12份、高岭土4份和热稳定剂3份。
所述阻燃剂为聚苯基磷酸间苯二酚酯。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯。
所述的热稳定剂为钡-锌稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法参见实施例1。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.12g/cm3，质量轻；抗拉强度35.1MPa，断裂伸长率435%，撕裂强度41.3MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数20×10-6K-1，氧指数高达29%，耐火性能优异。
实施例4
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂25份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯21份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物17份、硅酸铝纤维6份、阻燃剂16份、增塑剂13份、高岭土5份和热稳定剂2份。
所述阻燃剂为聚苯基磷酸间苯二酚酯。
所述的增塑剂为环己烷二甲酸二甲酯。
所述的热稳定剂为钡-钙稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法参见实施例1。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.14g/cm3，质量轻；抗拉强度32.7MPa，断裂伸长率415%，撕裂强度39.2MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数25×10-6K-1，氧指数高达24%，耐火性能优异。
实施例5
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂28份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯24份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物20份、硅酸铝纤维9份、阻燃剂18份、增塑剂14份、高岭土7份和热稳定剂4份。
所述阻燃剂为对苯二酚双（二苯基磷酸酯）。
所述的增塑剂为偏苯三甲酸三辛酯。
所述的热稳定剂为有机锡稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法参见实施例1。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.13g/cm3，质量轻；抗拉强度30.6MPa，断裂伸长率422%，撕裂强度39.7MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数21×10-6K-1，氧指数高达25%，耐火性能优异。
实施例6
一种电缆保护管材料，所述的电缆保护管材料由如下重量份数的原料制成：
酚醛树脂30份、聚合度为650-750的氯化聚氯乙烯25份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物20份、硅酸铝纤维10份、阻燃剂20份、增塑剂15份、高岭土8份和热稳定剂5份。
所述阻燃剂为对苯二酚双（二苯基磷酸酯）。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
所述的热稳定剂为钙-锌稳定剂。
上述电缆保护管材料的制备方法参见实施例1。
性能测试结果：本实施例所得电缆防护管密度1.17g/cm3，质量轻；抗拉强度31.5MPa，断裂伸长率420%，撕裂强度38.4MPa，强度高、韧性好；线膨胀系数20×10-6K-1，氧指数高达25%，耐火性能优异。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。