技术摘要：
本发明涉及电力管技术领域，尤其涉及一种复合电力管及其制备方法，本发明的一种复合电力管，所述电力管包括润滑内层和保护外层，所述润滑内层和保护外层之间还设置有玻璃纤维增强层，所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂10‑15份、稳定剂二4‑5份、 全部
背景技术：
电力能源的发展关系国计民生和国家安全，随着我国经济社会持续快速发展，电 力需求也进入了高速增长期，近来，城市规划建设的发展以及市容的整洁和美观，高压电线 要求全部埋入地下，由于高压电缆线电压高，容易发热产生高温或者瞬间意外短路产生高 温，人们通常使用塑料管道、金属管道或者玻璃钢管作为高压电缆的护管套材。 而金属管道耐腐蚀性差，使用寿命一般只有15-30年就被锈蚀损坏；玻璃钢管在生 产和使用中因其采用玻璃纤维缠绕涂覆工艺容易造成污染，同时脆性大，不耐重压、敲打或 碰撞，也易分层，影响使用寿命，因此，塑料电力管逐渐受到大家的青睐，逐渐的取代了金属 管道和玻璃钢管。 根据DL/T802《电力电缆用导管技术条件》，现有的电力管可分为：玻璃纤维增强塑 料电力管、氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料电力管、氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁 波纹电力管、纤维水泥电力管、承插式混凝土预制电力管、非开挖用改性聚丙烯塑料电力 管，其中最常用的为：玻璃纤维增强塑料电力管及非开挖用改性聚丙烯塑料电力管。 其中，玻璃纤维增强塑料电力管的耐腐蚀性能优良，能抵抗酸、碱、盐、腐蚀性土 壤、地下水及众多化学流体的侵蚀，机械性能好，管道的拉伸性能虽低于钢管但高于球墨铸 铁管和混凝土管，耐热性能和电绝缘性能优异，使用寿命长，且安装也方便。但在施工过程 中，穿缆时，牵引钢缆或电缆外护套层会与电力管内壁进行摩擦，电力管内表面磨损，会将 电力管内壁中玻璃纤维挂出，在电缆上形成连续缠绕的纤维丝，最终会造成卡死电缆，无法 再进行穿缆施工。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合电力管及其制备方法，制备得到的电力 管，具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，在使用的过程中会更加的省力，对电力 管以及电缆的损伤也更小。 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题： 一种复合电力管，所述电力管包括润滑内层和保护外层，所述润滑内层和保护外 层之间还设置有玻璃纤维增强层，所述保护外层包括以下重量份原料：CPVC 100份、CPE 15-25份、稳定剂一4-5份、润滑剂1-2份、阻燃剂FR-302C 1-2份、相容剂一0.5-1份、抗氧化 剂1010 0.5-0.8份； 所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂10-15份、稳定剂二4- 5份、外润滑剂0.5-1份、内润滑剂0.5-1份、相容剂二0.5-1份，所述填充改性剂是以PVC/ PA66复合纤维制成载体，载体上再负载改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒制成。 本发明的复合电力管，通过润滑内层、玻璃纤维增强层和保护外层的结构设置，和 4 CN 111600273 A 说 明 书 2/6 页 传统的玻璃纤维增强塑料电力管相比，一方面本发明的润滑内层对玻璃纤维增强层起到了 一定的保护作用，使得玻璃纤维增强层的玻璃纤维不会被勾出，因此不会影响穿缆的进行， 而玻璃纤维增强层也对润滑内层起到增强作用，保证了电力管的环刚度，最后再加上保护 外层的作用，三者相辅相成，共同作用，保证了复合电力管的综合性能；另一方面，本发明设 置的润滑内层，具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，因此，本发明的电力管在使 用的过程中会更加的省力，对电力管以及电缆的损伤也更小。 另外，本发明润滑内层中的填充改性剂，首先，其结构上的设置，通过有机材料制 备的载体，然后负载无机粒子，在使用的过程中，一方面，通过载体将无机粒子相对固定住， 从而减少无机粒子在基体材料中的团聚，另一方面，该结构的设置能够在一定程度上模糊 无机粒子和基体材料之间的界面，使得无机粒子和基体材料相容性更好；其次，本发明的载 体是由PVC/PA66复合纤维，基于PA66良好的耐磨性能，通过PA66的添加能够增加基体材料 的耐磨性，同时通过PVC包裹PA66从而使得PA66和基体材料之间能够更好的混合，另外，添 加的立方氮化硼具有优异的导热性能，硅灰石具有良好的润滑作用，因此通过立方氮化硼 的添加一方面能够增加基体材料的力学性能，同时在摩擦的时候能够及时传递走摩产生的 热量，从而减小热摩擦损伤，通过添加硅灰石能够降低基体材料的摩擦系数，减少机械摩擦 损伤，因此，本发明中的填充改性剂各材料之间相辅相成，协同作用，增加基体材料耐磨性 的同时，减少了摩擦系数，从而使得穿缆时更省力，且电力管的使用寿命更长。进一步，所述 保护外层包括以下重量份原料：CPVC 100份、CPE 18份、稳定剂一5份、润滑剂1份、阻燃剂 FR-302C 2份、相容剂一0.5份、抗氧化剂1010 0.8份； 所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂12份、稳定剂二4份、 外润滑剂0.8份、内润滑剂0.8份、相容剂二0.6份。 进一步，所述保护外层中的稳定剂一为二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡，所述润滑 剂为聚乙烯蜡，所述相容剂一为马来酸酐接枝聚丙烯。 进一步，所述润滑内层中的稳定剂二为铅复合稳定剂，外润滑剂为聚乙烯蜡，内润 滑剂为硬脂酸，相容剂二为马来酸酐接枝聚丙烯。 此外，本发明还公开了上述的一种复合电力管的制备方法，所述电力管的制备方 法具体包括以下步骤： S1：按照配比分别称取润滑内层的各原料，先将PVC置于高速搅拌机中，升温至90- 95℃，加入稳定剂二、相容剂二，升温至120℃继续搅拌20-30min，置于双螺杆挤出机中挤出 造粒，得到混合物料一，将混合物料一置于纳米球磨机中，将填充改性剂分批多次加入，同 时喷洒二甲基硅油，在300r/min的速度下球磨8-10h，得到混合物料二，将混合物料二置于 高速搅拌机中，升温至110-120℃，加入外润滑剂和内润滑剂，保温持续搅拌30min，冷却至 40-50℃下料，得到经过润滑内层混合料； S2：将经过润滑内层混合料置于双螺杆挤出机中挤出，于185-190℃温度下熔融挤 出，得到润滑内层； S3：在润滑内层的外表面采用机械缠绕方式缠绕玻璃纤维增强聚乙烯复合带，形 成玻璃纤维增强层； S4：按照配比分别称取保护外层的各原料，先将CPVC和CPE置于高速搅拌机中，加 入稳定剂一升温至90-100℃搅拌混匀后，升温至125-130℃，加入相容剂一、润滑剂，保温高 5 CN 111600273 A 说 明 书 3/6 页 速搅拌10-20min，加入阻燃剂、抗氧化剂继续搅拌20-30min，停止加热，持续搅拌至混合料 冷却至45-50℃放料，然后采用挤包工艺在玻璃纤维增强层的外表面形成保护外层，得到复 合电力管。 二甲基硅油具有良好的润滑性能，在一定程度上能够进一步减少润滑内层的摩擦 系数，在制备润滑内层混合料的时候，通过球磨能够促进混合物料一对二甲基硅油的吸收， 通过少量多次的喷洒，能够尽可能的使得二甲基硅油浸入混合物料一里面。 进一步，所述填充改性剂是将PVC和PA66分别溶解于有机溶剂中形成纺丝液后，经 同轴静电纺丝制成载体，再填充改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒、破碎后制成。 在同轴静电纺丝的过程中，外层PVC层和内层PA66层在溶剂未完全挥发的时候会 有少量的融合，再将其和基体材料相混合，通过外层的PVC层使得PA66能够更好的和基体材 料相融合。 进一步，所述填充改性剂的制备方法具体如下： PVC纺丝液的配置：取N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃搅拌混合均匀后得到混合溶 液一，称取PVC粉末加入混合溶液一中，在温度为50-60℃，搅拌速度为1000-1200r/min的条 件下搅拌至PVC完全溶解，得到PVC纺丝液； PA66纺丝液的配置：取N,N-二甲基甲酰胺和甲酸搅拌混合均匀后得到混合溶液 二，称取PA66粉末加入到混合溶液二中，在温度为50-60℃，搅拌速度为1000-1200r/minr的 条件下搅拌至PA66完全溶解，得到PA66纺丝液； 静电纺丝：利用静电纺丝机对PVC纺丝液和PA66纺丝液进行同轴静电纺丝，得到载 体，所述载体的厚度为100-150μm； 填充、破碎：将改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒分散于去离子水中，超声10-12h， 形成悬浊液，将制备得到的载体进行低温等离子体处理后，展开，垂直于水面的浸入悬浊液 中，持续超声4-5h，同时缓慢的将载体进行水平来回移动，取出晾干后破碎，得到填充改性 剂。 通过同轴静电纺丝制备得到的载体，是由若干的复合纤维相互粘接堆叠而成，通 过低温等离子体处理，由于低温等离子体重含有自由基，因此能够使得载体表面进行一定 的交联，增加载体的韧性，同时使得载体的纤维和纤维之间能够产生进一步的粘连，使得载 体的结构更稳固；另外，由于载体的纤维和纤维之间具有大量的孔洞，因此改性纳米立方氮 化硼/硅灰石颗粒会进入到孔洞内，从而负载在载体上，形成有机材料包裹无机粒子的结 构，而内部的改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒也会对载体形成支撑的作用。 进一步，所述改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒的制备方法为：将立方氮化硼和硅 灰石置于球磨机中，于500-800r/min条件下球磨2-4h，加入十六烷基三甲基溴化铵，于300- 500r/min条件下球磨1-2h，再于40-50r/min条件下继续球磨2-3h，出料，烘干，得到改性纳 米立方氮化硼/硅灰石颗粒。 进一步，所述低温等离子体的工作气体为空气，压力为9-12Pa，功率为40-50W，处 理时间为12-15min。 本发明的有益效果： 本发明的电力管，通过润滑内层、玻璃纤维增强层和保护外层的结构设置，润滑内 层对玻璃纤维增强层起到了一定的保护作用，使得玻璃纤维增强层的玻璃纤维不会被勾 6 CN 111600273 A 说 明 书 4/6 页 出，而玻璃纤维增强层也对润滑内层起到增强作用，保证了电力管的环刚度，最后再加上保 护外层的作用，三者相辅相成，共同作用，保证了复合电力管的综合性能，且本发明的电力 管具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，因此，在使用的过程中会更加的省力，对 电力管以及电缆的损伤也更小。
本发明涉及电力管技术领域，尤其涉及一种复合电力管及其制备方法，本发明的一种复合电力管，所述电力管包括润滑内层和保护外层，所述润滑内层和保护外层之间还设置有玻璃纤维增强层，所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂10‑15份、稳定剂二4‑5份、 全部
背景技术：
电力能源的发展关系国计民生和国家安全，随着我国经济社会持续快速发展，电 力需求也进入了高速增长期，近来，城市规划建设的发展以及市容的整洁和美观，高压电线 要求全部埋入地下，由于高压电缆线电压高，容易发热产生高温或者瞬间意外短路产生高 温，人们通常使用塑料管道、金属管道或者玻璃钢管作为高压电缆的护管套材。 而金属管道耐腐蚀性差，使用寿命一般只有15-30年就被锈蚀损坏；玻璃钢管在生 产和使用中因其采用玻璃纤维缠绕涂覆工艺容易造成污染，同时脆性大，不耐重压、敲打或 碰撞，也易分层，影响使用寿命，因此，塑料电力管逐渐受到大家的青睐，逐渐的取代了金属 管道和玻璃钢管。 根据DL/T802《电力电缆用导管技术条件》，现有的电力管可分为：玻璃纤维增强塑 料电力管、氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料电力管、氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁 波纹电力管、纤维水泥电力管、承插式混凝土预制电力管、非开挖用改性聚丙烯塑料电力 管，其中最常用的为：玻璃纤维增强塑料电力管及非开挖用改性聚丙烯塑料电力管。 其中，玻璃纤维增强塑料电力管的耐腐蚀性能优良，能抵抗酸、碱、盐、腐蚀性土 壤、地下水及众多化学流体的侵蚀，机械性能好，管道的拉伸性能虽低于钢管但高于球墨铸 铁管和混凝土管，耐热性能和电绝缘性能优异，使用寿命长，且安装也方便。但在施工过程 中，穿缆时，牵引钢缆或电缆外护套层会与电力管内壁进行摩擦，电力管内表面磨损，会将 电力管内壁中玻璃纤维挂出，在电缆上形成连续缠绕的纤维丝，最终会造成卡死电缆，无法 再进行穿缆施工。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合电力管及其制备方法，制备得到的电力 管，具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，在使用的过程中会更加的省力，对电力 管以及电缆的损伤也更小。 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题： 一种复合电力管，所述电力管包括润滑内层和保护外层，所述润滑内层和保护外 层之间还设置有玻璃纤维增强层，所述保护外层包括以下重量份原料：CPVC 100份、CPE 15-25份、稳定剂一4-5份、润滑剂1-2份、阻燃剂FR-302C 1-2份、相容剂一0.5-1份、抗氧化 剂1010 0.5-0.8份； 所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂10-15份、稳定剂二4- 5份、外润滑剂0.5-1份、内润滑剂0.5-1份、相容剂二0.5-1份，所述填充改性剂是以PVC/ PA66复合纤维制成载体，载体上再负载改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒制成。 本发明的复合电力管，通过润滑内层、玻璃纤维增强层和保护外层的结构设置，和 4 CN 111600273 A 说 明 书 2/6 页 传统的玻璃纤维增强塑料电力管相比，一方面本发明的润滑内层对玻璃纤维增强层起到了 一定的保护作用，使得玻璃纤维增强层的玻璃纤维不会被勾出，因此不会影响穿缆的进行， 而玻璃纤维增强层也对润滑内层起到增强作用，保证了电力管的环刚度，最后再加上保护 外层的作用，三者相辅相成，共同作用，保证了复合电力管的综合性能；另一方面，本发明设 置的润滑内层，具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，因此，本发明的电力管在使 用的过程中会更加的省力，对电力管以及电缆的损伤也更小。 另外，本发明润滑内层中的填充改性剂，首先，其结构上的设置，通过有机材料制 备的载体，然后负载无机粒子，在使用的过程中，一方面，通过载体将无机粒子相对固定住， 从而减少无机粒子在基体材料中的团聚，另一方面，该结构的设置能够在一定程度上模糊 无机粒子和基体材料之间的界面，使得无机粒子和基体材料相容性更好；其次，本发明的载 体是由PVC/PA66复合纤维，基于PA66良好的耐磨性能，通过PA66的添加能够增加基体材料 的耐磨性，同时通过PVC包裹PA66从而使得PA66和基体材料之间能够更好的混合，另外，添 加的立方氮化硼具有优异的导热性能，硅灰石具有良好的润滑作用，因此通过立方氮化硼 的添加一方面能够增加基体材料的力学性能，同时在摩擦的时候能够及时传递走摩产生的 热量，从而减小热摩擦损伤，通过添加硅灰石能够降低基体材料的摩擦系数，减少机械摩擦 损伤，因此，本发明中的填充改性剂各材料之间相辅相成，协同作用，增加基体材料耐磨性 的同时，减少了摩擦系数，从而使得穿缆时更省力，且电力管的使用寿命更长。进一步，所述 保护外层包括以下重量份原料：CPVC 100份、CPE 18份、稳定剂一5份、润滑剂1份、阻燃剂 FR-302C 2份、相容剂一0.5份、抗氧化剂1010 0.8份； 所述润滑内层包括以下重量份原料：PVC 100份、填充改性剂12份、稳定剂二4份、 外润滑剂0.8份、内润滑剂0.8份、相容剂二0.6份。 进一步，所述保护外层中的稳定剂一为二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡，所述润滑 剂为聚乙烯蜡，所述相容剂一为马来酸酐接枝聚丙烯。 进一步，所述润滑内层中的稳定剂二为铅复合稳定剂，外润滑剂为聚乙烯蜡，内润 滑剂为硬脂酸，相容剂二为马来酸酐接枝聚丙烯。 此外，本发明还公开了上述的一种复合电力管的制备方法，所述电力管的制备方 法具体包括以下步骤： S1：按照配比分别称取润滑内层的各原料，先将PVC置于高速搅拌机中，升温至90- 95℃，加入稳定剂二、相容剂二，升温至120℃继续搅拌20-30min，置于双螺杆挤出机中挤出 造粒，得到混合物料一，将混合物料一置于纳米球磨机中，将填充改性剂分批多次加入，同 时喷洒二甲基硅油，在300r/min的速度下球磨8-10h，得到混合物料二，将混合物料二置于 高速搅拌机中，升温至110-120℃，加入外润滑剂和内润滑剂，保温持续搅拌30min，冷却至 40-50℃下料，得到经过润滑内层混合料； S2：将经过润滑内层混合料置于双螺杆挤出机中挤出，于185-190℃温度下熔融挤 出，得到润滑内层； S3：在润滑内层的外表面采用机械缠绕方式缠绕玻璃纤维增强聚乙烯复合带，形 成玻璃纤维增强层； S4：按照配比分别称取保护外层的各原料，先将CPVC和CPE置于高速搅拌机中，加 入稳定剂一升温至90-100℃搅拌混匀后，升温至125-130℃，加入相容剂一、润滑剂，保温高 5 CN 111600273 A 说 明 书 3/6 页 速搅拌10-20min，加入阻燃剂、抗氧化剂继续搅拌20-30min，停止加热，持续搅拌至混合料 冷却至45-50℃放料，然后采用挤包工艺在玻璃纤维增强层的外表面形成保护外层，得到复 合电力管。 二甲基硅油具有良好的润滑性能，在一定程度上能够进一步减少润滑内层的摩擦 系数，在制备润滑内层混合料的时候，通过球磨能够促进混合物料一对二甲基硅油的吸收， 通过少量多次的喷洒，能够尽可能的使得二甲基硅油浸入混合物料一里面。 进一步，所述填充改性剂是将PVC和PA66分别溶解于有机溶剂中形成纺丝液后，经 同轴静电纺丝制成载体，再填充改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒、破碎后制成。 在同轴静电纺丝的过程中，外层PVC层和内层PA66层在溶剂未完全挥发的时候会 有少量的融合，再将其和基体材料相混合，通过外层的PVC层使得PA66能够更好的和基体材 料相融合。 进一步，所述填充改性剂的制备方法具体如下： PVC纺丝液的配置：取N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃搅拌混合均匀后得到混合溶 液一，称取PVC粉末加入混合溶液一中，在温度为50-60℃，搅拌速度为1000-1200r/min的条 件下搅拌至PVC完全溶解，得到PVC纺丝液； PA66纺丝液的配置：取N,N-二甲基甲酰胺和甲酸搅拌混合均匀后得到混合溶液 二，称取PA66粉末加入到混合溶液二中，在温度为50-60℃，搅拌速度为1000-1200r/minr的 条件下搅拌至PA66完全溶解，得到PA66纺丝液； 静电纺丝：利用静电纺丝机对PVC纺丝液和PA66纺丝液进行同轴静电纺丝，得到载 体，所述载体的厚度为100-150μm； 填充、破碎：将改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒分散于去离子水中，超声10-12h， 形成悬浊液，将制备得到的载体进行低温等离子体处理后，展开，垂直于水面的浸入悬浊液 中，持续超声4-5h，同时缓慢的将载体进行水平来回移动，取出晾干后破碎，得到填充改性 剂。 通过同轴静电纺丝制备得到的载体，是由若干的复合纤维相互粘接堆叠而成，通 过低温等离子体处理，由于低温等离子体重含有自由基，因此能够使得载体表面进行一定 的交联，增加载体的韧性，同时使得载体的纤维和纤维之间能够产生进一步的粘连，使得载 体的结构更稳固；另外，由于载体的纤维和纤维之间具有大量的孔洞，因此改性纳米立方氮 化硼/硅灰石颗粒会进入到孔洞内，从而负载在载体上，形成有机材料包裹无机粒子的结 构，而内部的改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒也会对载体形成支撑的作用。 进一步，所述改性纳米立方氮化硼/硅灰石颗粒的制备方法为：将立方氮化硼和硅 灰石置于球磨机中，于500-800r/min条件下球磨2-4h，加入十六烷基三甲基溴化铵，于300- 500r/min条件下球磨1-2h，再于40-50r/min条件下继续球磨2-3h，出料，烘干，得到改性纳 米立方氮化硼/硅灰石颗粒。 进一步，所述低温等离子体的工作气体为空气，压力为9-12Pa，功率为40-50W，处 理时间为12-15min。 本发明的有益效果： 本发明的电力管，通过润滑内层、玻璃纤维增强层和保护外层的结构设置，润滑内 层对玻璃纤维增强层起到了一定的保护作用，使得玻璃纤维增强层的玻璃纤维不会被勾 6 CN 111600273 A 说 明 书 4/6 页 出，而玻璃纤维增强层也对润滑内层起到增强作用，保证了电力管的环刚度，最后再加上保 护外层的作用，三者相辅相成，共同作用，保证了复合电力管的综合性能，且本发明的电力 管具有良好的耐磨性能以及相对更小的摩擦系数，因此，在使用的过程中会更加的省力，对 电力管以及电缆的损伤也更小。
