本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆。
背景技术：
随着电线电缆行业的迅速发展，电线电缆的需求量逐渐增大，应用也越来越广泛。市面上的电缆多以聚氯乙烯为基体，虽然聚氯乙烯电力电缆易加工、成本低廉、耐腐蚀性好，但这种电缆材料存在耐高温性差，韧性低，影响电缆的使用寿命，使聚氯乙烯电缆的使用场合受到很大限制。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，其耐高温性好，韧性高，性能稳定，使用寿命长。
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂150-200份、聚乳酸50-80份、柠檬酸三乙酯20-30份、甲基硅油1-2份、滑石粉2-4份、纳米氧化锌6-12份、硅微粉5-10份、纳米凹凸棒土5-10份、光稳定剂1.2-1.6份、阻燃剂12-20份。
具体实施方式中，pvc树脂的重量份还可以为160、165、170、175、180、190份，聚乳酸的重量份还可以为55、60、65、70、75份，柠檬酸三乙酯的重量份还可以为22、24、25、26、28份，甲基硅油的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，滑石粉的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8份，纳米氧化锌的重量份还可以为7、8、9、10、11份，硅微粉的重量份还可以为6、7、7.5、8、9份，纳米凹凸棒土的重量份还可以为6、7、7.5、8、9份，光稳定剂的重量份还可以为1.3、1.4、1.5份，阻燃剂的重量份还可以为14、15、16、17、18、19份。
优选地，护套原料按重量份包括：pvc树脂180份、聚乳酸70份、柠檬酸三乙酯26.5份、甲基硅油1.6份、滑石粉3.2份、纳米氧化锌9.5份、硅微粉7.6份、纳米凹凸棒土7.2份、光稳定剂1.4份、阻燃剂16份。
优选地，阻燃剂由聚磷酸铵、硼酸锌、二乙基次膦酸铝中的至少一种组成。
优选地，聚乳酸为改性聚乳酸，其按以下工艺进行制备：
s1、将二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇和十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph，加入硅烷偶联剂kh-570，搅拌，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅；
s2、将硅烷化二氧化硅、聚乳酸、邻苯二甲酸二辛酯、过氧化苯甲酰混合，搅拌，然后加入α-苯基丙烯酸和过硫酸钾，搅拌，得到改性聚乳酸。
优选地，s1中，按重量份将100-120份二氧化硅溶胶、50-60份去离子水、120-150份乙醇和30-40份十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph值为9-10，加入0.1-0.2份硅烷偶联剂kh-570，在85-90搅拌2.5-3h，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅。
优选地，s1中，二氧化硅溶胶的固含量为35-40wt％。
优选地，s2中，按重量份将20-30份硅烷化二氧化硅、100-150份聚乳酸、15-20份邻苯二甲酸二辛酯、0.1-0.2份过氧化苯甲酰混合，在165-175℃搅拌5-6h，然后加入8-15份α-苯基丙烯酸和0.02-0.06份过硫酸钾，在135-145℃搅拌2-3h，得到改性聚乳酸。
优选地，s2中，两次搅拌速率均为120-200r/min。
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，以pvc树脂、聚乳酸、柠檬酸三乙酯、甲基硅油、滑石粉、纳米氧化锌、硅微粉、纳米凹凸棒土、光稳定剂、阻燃剂作为电缆护套原料，各组分相互配合，具有协同作用，使聚氯乙烯电缆其耐高温性好，韧性高，性能稳定，使用寿命长。其中，改性聚乳酸在其制备过程中，通过合理设置反应参数，先将二氧化钛进行硅烷化改性，有效提高二氧化钛在体系中的分散性及与聚乳酸的反应活性，聚乳酸与硅烷化二氧化钛中的硅烷醇基团发生接枝反应，从而有效负载二氧化硅颗粒，其作为成核剂，提高了聚乳酸的结晶性能，并能改善聚乳酸交联改性后的加工性能，邻苯二甲酸二辛酯与过氧化苯甲酰配合再对聚乳酸进行交联改性，生成独特的三维网状结构，再通过加入α-苯基丙烯酸发生酯化反应，从而引入α-苯基丙烯酸链段，进一步增大聚乳酸的分子量，使最终得到的改性聚乳酸相较于未改性的聚乳酸而言，其耐高温性、耐老化性以及韧性、拉伸强度等力学性能得到有效提高，并且与主料pvc树脂相容性好，再在助剂及填料的作用下，得到的电缆护套具有优异的耐高温性及韧性，同时其性能稳定，使用寿命长。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂150份、聚乳酸50份、柠檬酸三乙酯30份、甲基硅油2份、滑石粉2份、纳米氧化锌6份、硅微粉5份、纳米凹凸棒土10份、光稳定剂1.2份、阻燃剂12份。
实施例2
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂200份、聚乳酸80份、柠檬酸三乙酯20份、甲基硅油1份、滑石粉4份、纳米氧化锌12份、硅微粉10份、纳米凹凸棒土5份、光稳定剂1.6份、阻燃剂20份。
其中，阻燃剂由聚磷酸铵、硼酸锌、二乙基次膦酸铝按重量比为2:1:1组成；
聚乳酸为改性聚乳酸，其按以下工艺进行制备：
s1、将二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇和十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph，加入硅烷偶联剂kh-570，搅拌，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅；
s2、将硅烷化二氧化硅、聚乳酸、邻苯二甲酸二辛酯、过氧化苯甲酰混合，搅拌，然后加入α-苯基丙烯酸和过硫酸钾，搅拌，得到改性聚乳酸。
实施例3
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂180份、聚乳酸70份、柠檬酸三乙酯26.5份、甲基硅油1.6份、滑石粉3.2份、纳米氧化锌9.5份、硅微粉7.6份、纳米凹凸棒土7.2份、光稳定剂1.4份、阻燃剂16份。
其中，阻燃剂由聚磷酸铵、硼酸锌按重量比为3:1组成；
聚乳酸为改性聚乳酸，其按以下工艺进行制备：
s1、按重量份将110份二氧化硅溶胶、55份去离子水、140份乙醇和35份十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph值为9.5，加入0.15份硅烷偶联剂kh-570，在88搅拌2.8h，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅；其中，二氧化硅溶胶的固含量为38wt％；
s2、按重量份将25份硅烷化二氧化硅、120份聚乳酸、18份邻苯二甲酸二辛酯、0.15份过氧化苯甲酰混合，在170℃搅拌5-6h，然后加入12份α-苯基丙烯酸和0.05份过硫酸钾，在140℃搅拌2.5h，得到改性聚乳酸；其中，两次搅拌速率均为150r/min。
实施例4
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂165份、聚乳酸58份、柠檬酸三乙酯22.5份、甲基硅油1.2份、滑石粉2.4份、纳米氧化锌7.2份、硅微粉6.5份、纳米凹凸棒土6.5份、光稳定剂1.3份、阻燃剂14份。
其中，阻燃剂由聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝按重量比为1:1组成；
聚乳酸为改性聚乳酸，其按以下工艺进行制备：
s1、按重量份将100份二氧化硅溶胶、50份去离子水、120份乙醇和30份十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph值为9，加入0.1份硅烷偶联剂kh-570，在85搅拌3h，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅；其中，二氧化硅溶胶的固含量为35wt％；
s2、按重量份将30份硅烷化二氧化硅、150份聚乳酸、20份邻苯二甲酸二辛酯、0.2份过氧化苯甲酰混合，在175℃搅拌5h，然后加入15份α-苯基丙烯酸和0.06份过硫酸钾，在135℃搅拌3h，得到改性聚乳酸；其中，两次搅拌速率均为200r/min。
实施例5
本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂185份、聚乳酸72份、柠檬酸三乙酯27.5份、甲基硅油1.8份、滑石粉3.5份、纳米氧化锌10.5份、硅微粉8.4份、纳米凹凸棒土6.8份、光稳定剂1.5份、阻燃剂17.8份。
其中，阻燃剂由硼酸锌、二乙基次膦酸铝按重量比为1:1.5组成；
聚乳酸为改性聚乳酸，其按以下工艺进行制备：
s1、按重量份将120份二氧化硅溶胶、60份去离子水、150份乙醇和40份十二烷基苯磺酸钠混合，搅拌，调节体系ph值为10，加入0.2份硅烷偶联剂kh-570，在90搅拌2.5h，然后离心，清洗，干燥，得到硅烷化二氧化硅；其中，二氧化硅溶胶的固含量为40wt％；
s2、按重量份将20份硅烷化二氧化硅、100份聚乳酸、15份邻苯二甲酸二辛酯、0.1份过氧化苯甲酰混合，在165℃搅拌6h，然后加入8份α-苯基丙烯酸和0.02份过硫酸钾，在145℃搅拌2h，得到改性聚乳酸；其中，两次搅拌速率均为120r/min。
对比例1
一种聚氯乙烯电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套，护套原料按重量份包括：pvc树脂180份、聚乳酸70份、柠檬酸三乙酯26.5份、甲基硅油1.6份、滑石粉3.2份、纳米氧化锌9.5份、硅微粉7.6份、纳米凹凸棒土7.2份、光稳定剂1.4份、阻燃剂16份；其中，阻燃剂由聚磷酸铵、硼酸锌按重量比为3:1组成。
测试标准：
热失重试验按照gb/t2951.32-2008测试，试验温度为115℃，处理时间为10d；
低温拉伸试验按照gb/t2951.14-2008测试，试验温度为15℃，施加时间为16h；
热冲击试验按照gb/t2951.31-2008测试，试验温度为90℃，处理时间为6h；
热稳定试验按照gb/t2951.13-2008测试，试验温度为200℃；
老化前的力学性能按照gb/t2951.11-2008测试；
老化后的力学性能按照gb/t2951.12-2008测试，其中，烘箱温度为135℃，老化时间为10d。
将实施例3-5以及对比例1中的试样采用上述测试标准进行性能检测，测试结果如表1、表2所示：
表1试样的热失重、低温拉伸、热冲击及热稳定的试验结果
表2老化前后试样的性能测试结果
由表1、表2可知，本发明提出的一种高韧性耐高温聚氯乙烯护套电力电缆，通过优化配方，并对聚乳酸进行改性，得到的电缆其耐高温性好，性能稳定，韧性高，有助于延长电缆的使用寿命，适于推广使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。