一种耐腐蚀PE线缆及其制备工艺的制作方法

allin2026-07-11  38


本发明属于线缆,具体地,涉及一种耐腐蚀pe线缆及其制备工艺。


背景技术:

1、随着科技的飞速发展,线缆作为电力、通信等基础设施的重要组成部分,其性能和质量的要求日益提高。特别是在一些恶劣环境下,如化工、石油、海洋等领域,线缆面临着易腐蚀、断裂和老化等多重威胁。传统的线缆材料虽然在一定程度上能够满足基本的使用需求,但在面对复杂多变的外部环境时,其性能往往难以保证。特别是在一些腐蚀性较强的环境中,线缆的外皮容易被侵蚀,导致内部线路裸露,从而引发安全事故。此外,传统线缆的韧性不足,也容易在受到外力冲击时发生断裂,严重影响其使用寿命和安全性。因此,提供一种耐腐蚀、高韧性的pe线缆使其能够在不同环境下保持稳定的性能具有十分重要的现实意义。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐腐蚀pe线缆及其制备工艺,解决了现有技术中存在的线缆耐腐蚀性和韧性欠佳的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种耐腐蚀pe线缆,所述线缆包括pvc外层、pe内层和线芯;

4、所述pe内层包覆于线芯外周侧,所述pvc外层包覆于pe内层外周侧,pvc外层与pe内层之间设有空隙,且pvc外层与pe内层可分离,所述空隙能使得耐腐蚀pe线缆在使用时能有效提供热胀冷缩的空间,其次,该空隙有利于线芯的散热;

5、所述pe内层和pvc外层均由pe内层原料和pvc外层原料共混挤出成型;

6、所述pvc外层原料包括pvc树脂。

7、作为本发明的一种优选技术方案,所述pe内层原料具体包括如下重量份原料:

8、

9、作为本发明的一种优选技术方案,所述聚乙烯包括hdpe。

10、作为本发明的一种优选技术方案,所述改性蒙脱土的制备方法为:

11、将蒙脱土和去离子水控温搅拌均匀,搅拌完成后调节溶液ph,继续搅拌,搅拌完成后加入氯化十六烷基三甲基铵搅拌均匀并调节溶液ph,再搅拌,搅拌完成后降温,抽滤,洗涤,控温干燥,研磨,过筛,得到改性蒙脱土。

12、进一步地,所述蒙脱土、去离子水和氯化十六烷基三甲基铵的质量比为1:25-28:0.4-0.5。

13、进一步地,所述控温搅拌均匀的温度为75-80℃;所述调节溶液ph均为采用0.1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液ph=7.0-7.2;所述继续搅拌的时间为20-30min;所述再搅拌的时间为1.5-2h;所述降温为降温至23-25℃;所述洗涤为用去离子水洗涤2-3次;所述控温干燥的温度为75-80℃;所述过筛为过400目筛。

14、作为本发明的一种优选技术方案,所述改性膨胀蛭石的制备方法为:

15、将膨胀蛭石和kh550溶液混合均匀并控温搅拌,搅拌完成后冷却静置,抽滤,洗涤,控温干燥,研磨,过筛,得到改性膨胀蛭石。

16、进一步地,所述膨胀蛭石和kh550溶液的质量比为1:0.05-0.07。

17、进一步地,所述kh550溶液为质量分数为20%的kh550乙醇溶液。

18、进一步地,所述控温搅拌的温度为55-60℃,时间为1-1.5h;所述冷却静置为冷却至室温静置8-10h;所述洗涤为用去离子水洗涤2-3次;所述控温干燥的温度为100-105℃;所述过筛为过500目筛。

19、一种耐腐蚀pe线缆的制备方法,所述制备方法具体包括如下步骤:

20、s1、将乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物控温真空干燥,得到干燥后乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物,备用;

21、s2、将聚乙烯、改性蒙脱土、改性膨胀蛭石、乙烯丙烯酸、乙烯-辛烯共聚物、玻璃纤维和干燥后乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物混合均匀并置于双螺杆挤出机中控速控温挤出造粒,得到pe内层粒料,将所得pe内层粒料挤出成型,包覆于线芯外周侧,冷却固化,得到半成品线缆,将pvc树脂挤出成型,包覆于半成品线缆外周侧,冷却固化,即得耐腐蚀pe线缆成品。

22、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述控温真空干燥的温度为55-60℃,时间为22-24h。

23、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述控速控温的速度为300-350r/min,温度为180-200℃。

24、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述挤出成型的条件均为:进料段温度为170-180℃,压缩段温度为200-210℃,塑化段温度为210-220℃,均化段温度为200-210℃,模具温度为190-200℃,冷却水温度为15-20℃。

25、本发明的有益效果:

26、(1)本发明加入了具有高长径比的改性蒙脱土和具有层状结构的改性膨胀蛭石,对蒙脱土和对膨胀蛭石进行的表面改性处理有效增加了膨胀蛭石与hdpe基体的相容性,降低了蒙脱土其表面能;在此基础上,还加入了乙烯丙烯酸,以其分子链上具有的乙烯基链段与hdpe基体产生相互作用,进一步促使改性蒙脱土和改性膨胀蛭石与hdpe基体相容并形成一个新界面层,以片层结构的膨胀蛭石增加了外来物分子通过材料时的曲折路径;此外,乙烯丙烯酸分子链上还具有羧基,能有效与改性蒙脱土表面的离子形成羧酸金属离子键,使得改性蒙脱土均匀分散在hdpe中,减少了基体的自由体积,进一步强化了外来物分子透过材料时的路径;将由此制得的pe内层粒料应用于线缆的制备上,有效阻碍了外来体在线缆成品中的扩散,改善了线缆的气液阻隔性能,增加了线缆成品的耐腐蚀性。

27、(2)本发明加入了具有优异弹性体特性的乙烯-辛烯共聚物起分散应力作用,加入了极好弹性模量、高拉伸强度的玻璃纤维吸收材料中大部分的冲击能量,一定程度上辅助乙烯-辛烯共聚物提高了pe内层粒料的韧性;同时,本发明还以乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物作为增容剂增强了乙烯-辛烯共聚物和玻璃纤维与hdpe间的界面相容性,将由此制得的pe内层粒料应用于线缆的制备上能使制得的线缆具有优异的韧性。



技术特征:

1.一种耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述线缆包括pvc外层、pe内层和线芯;

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述聚乙烯包括hdpe。

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述改性蒙脱土的制备方法为:

4.根据权利要求3所述的耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述蒙脱土、去离子水和氯化十六烷基三甲基铵的质量比为1:25-28:0.4-0.5。

5.根据权利要求1所述的耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述改性膨胀蛭石的制备方法为:

6.根据权利要求5所述的耐腐蚀pe线缆,其特征在于,所述膨胀蛭石和kh550溶液的质量比为1:0.05-0.07。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的耐腐蚀pe线缆的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括如下步骤:

8.根据权利要求7所述的耐腐蚀pe线缆的制备方法,其特征在于,步骤s1所述控温真空干燥的温度为55-60℃,时间为22-24h。

9.根据权利要求7所述的耐腐蚀pe线缆的制备方法,其特征在于,步骤s2所述控速控温的速度为300-350r/min,温度为180-200℃。

10.根据权利要求7所述的耐腐蚀pe线缆的制备方法,其特征在于,步骤s2所述挤出成型的条件均为:进料段温度为170-180℃,压缩段温度为200-210℃,塑化段温度为210-220℃,均化段温度为200-210℃,模具温度为190-200℃,冷却水温度为15-20℃。


技术总结
本发明涉及一种耐腐蚀PE线缆及其制备工艺,属于线缆技术领域,所述线缆包括PVC外层、PE内层和线芯;所述PE内层包覆于线芯外周侧,所述PVC外层包覆于PE内层外周侧,PVC外层与PE内层之间设有空隙;所述PE内层和PVC外层均由PE内层原料和PVC外层原料共混挤出成型;所述PE内层原料包括如下原料:聚乙烯、改性蒙脱土、改性膨胀蛭石、乙烯丙烯酸、乙烯‑辛烯共聚物、玻璃纤维和乙烯‑甲基丙烯酸钠共聚物。本发明制得的PE内层粒料具有极好的耐腐蚀性能和韧性,将其应用于线缆的制备上,能有效阻碍了外来体在线缆成品中的扩散,增加了线缆成品的耐腐蚀性,同时还使得线缆成品具有突出的韧性性能。

技术研发人员:杨悦城
受保护的技术使用者:广东成州电线电缆有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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