一种pvc碳素螺纹管及其制备方法
【专利摘要】本发明的一种PVC碳素螺纹管：具体配方如下：(单位：kg)PVC树脂粉：100；钙锌稳定剂：3?5；轻质碳酸钙：10?30；碳素复合材料：0.1～0.2；石蜡：0.5?1；硬脂酸：0.5?1；聚乙烯蜡：0.3～0.5；氯化聚乙烯：15?20；丙烯酸酯：2?4；生产上述PVC碳素螺纹管的制备方法，包括如下步骤：(1)：将原料混合好后，通过高速热混机：高速混合机的排料温度在115?125℃之间；再经过低速冷混，低速混合机的排料温度控制在45℃以下；制得挤出所需的混合PVC干粉料。(2)：混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，而得到所需制品。
【专利说明】
一种PVC碳素螺纹管及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及碳素螺纹管技术领域，尤其涉及一种PVC碳素螺纹管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 碳素螺纹管，一般碳素螺纹管是采用HDPE即高密度聚乙烯与碳素复合材料生产， 已广泛应用于城市路灯线路地埋工程，电气化高速铁路电力、通信电缆的敷设地埋工程，高 速公路电力、通信设施的建设与改造工程，住宅小区建设工程及公园和大型娱乐场所的地 埋电缆工程，也被广泛应用于农业排灌及水利工程，是目前最理想的地埋电缆护套管材。
[0003] 碳素螺纹管是采用HDPE与碳素复合材料挤出成型和独特的旋转成型工艺技术生 产的新型电力线缆保护管道，碳素螺纹管以其特殊的螺纹状造型，使其抗压力，抗冲击性能 大大超过GB/T13381.9技术标准，质轻且强度大，耐高温、耐腐蚀、长度随意、弯度自如、管内 敷设牵引钢丝，可使施工快捷，维护方便，其不破碎性能尤佳，使用寿命长达50年。但是HDPE 原材料价格相对较高，碳素螺纹管作为通信电缆护套料，对其阻燃性能要求很高，因为电缆 容易发生打火或者高温现象，。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种阻燃性高、抗老化能力强的PVC碳素螺纹管及其制备方 法。
[0005] 一种PVC碳素螺纹管：
[0006] PVC碳素管具体配方如下：（单位:kg) PVC树脂粉 100 钙锌稳定剂 3-5 轻质碳酸钙 10 30 碳素复合材料 0.1~0.2
[0007] 石蜡 0 5-1 硬脂酸 0 5-1 聚乙烯蜡 0,3~Q.5 氯化聚乙烯 15-20 丙烯酸酯 2-4
[0008] 进一步的，所述的PVC树脂粉为PVC树脂粉SG-5。
[0009] 进一步的，所述的PVC碳素管具体配方中氯化聚乙烯的加入量为18-20kg。
[0010] 一种生产上述PVC碳素螺纹管的制备方法，包括如下步骤：
[0011] (1):将原料混合好后，通过高速热混机：高速热混机的排料温度在115-125 °C之 间；再经过低速冷混，低速冷混机的排料温度控制在45°C以下；制得挤出所需的混合PVC干 粉料。
[0012] (2):混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，而得到所 需制品。
[0013] 双螺杆挤出机的要求:挤出机采用的是单壁螺纹管模具，挤出机螺杆分3个区段： 加料段、熔化段、计量段，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、 熔体输送区。牵引铁丝是从挤出机模体里面穿过去的，在模体设计的时候把穿铁丝的预留 孔留出，管材与铁丝是同步运动缠绕的。固体输送区的料筒温度控制在160-200°C ;物料塑 化区的温度控制在160-190°C，料筒真空度为0.01-0.09Mpa;熔体输送区的温度应略低一 些，为 150-170°C。
[0014] 定径套定型的要求:从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型。采 用真空冷却水箱，真空冷却定型的工艺条件为:真空度:0.02-1. OMPa，水温15-35°C。
[0015] 牵引的要求：牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速 度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。
[0016] 切割收卷的要求:根据客户要求，输入切割锯相应管材长度后，由切割锯进行自动 切割，并自动缠绕收卷，管材长度可以按照客户要求定制。
[0017]本发明具有以下优点：
[0018]所生产的管材不仅能达到HDPE碳素管的要求，而且比HDPE碳素管具有更高的环刚 度及强度。最重要的是PVC原材料价格更低，约为HDPE价格的一半，加工所用的电费也要比 HDPE低，因此更具备成本优势，再加上本身聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上）、耐化学药 品性高(耐浓盐酸、浓度为90 %的硫酸、浓度为60 %的硝酸和浓度20%的氢氧化钠）、机械强 度及电绝缘性良好的优点，因此比起HDPE碳素管更具有材料优势。为了达到PE碳素螺纹管 的柔韧度，本配方增加了氯化聚乙烯的加入量，使生产的管材不仅具备HDPE管材的弹性而 且有比HDPE管材更高的环刚度。
[0019] PVC碳素螺纹管也是单壁螺纹管，本发明产品在应用中的优点：
[0020] 1、碳素改性使得抗老化性大大增强，加之优良的耐腐蚀性，适应永久性工程和各 类环境铺设。产品耐酸、盐、碱性能极佳，使用寿命可达50年以上。
[0021] 2、内壁光滑，摩擦系数小，螺纹状设计，又减少至少一半以上的摩擦面，使得穿缆 更为安全，简便。
[0022] 3、管材长度可要求用户要求定制（1-150米/卷），完全摆脱了其他管材6米一段，6 米一接头的限制，施工进度更为快捷。
[0023] 4、优良的饶曲性可以轻易转向和饶过各类障碍，减少破土面积和打井工程，降低 工程整体造价。
[0024] 5、管内设有牵引铁丝，在铺设施工中，可以实现"先埋管后穿缆"的工序。适当的预 留管孔，使得用户的即时需求和远期规划一步到位。
[0025] 6、施工开挖深度要求低，横穿主干道不超过1.2米。一般情况下，覆盖40公分以上 的填埋沙土，无需加铺混凝土层，便可承压大货车。
[0026] 7、适当的可延伸性，可避免因地面沉降而产生断管、裂管事故，使护缆工程更具可 靠性。
[0027] 8、安全:产品具有较强的抗冲击性、可绕性和高强度，即使地震或地面下沉等异变 也很安全。
[0028] 9、施工费用低廉:其施工快、工期短、接口少，具有较高的经济效益。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的工艺流程图；
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】做进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0031] 一种PVC碳素螺纹管：
[0032] PVC碳素管具体配方如下：（单位:kg) PVC 树脂粉 SG-5 100 钙锌稳定剂 4 轻质碳酸甸 25 碳素复合材料 0.2
[0033] 石蜡 0,7 硬脂酸 0.7 聚乙烯蜡 0.3 氯化聚乙烯 18: 丙烯酸酯 3
[0034] -种PVC碳素螺纹管的制备方法，包括如下步骤：
[0035] (1):将原料按比例混合好后，通过高速热混机:高速热混机的排料温度在120-125 °C之间：高混电流小于等于200A，高速混合时间12-18分钟，当物料中的水分较大时，排料温 度要相应地提高，但是必须防止物料温度过高而结块、分解;再经过低速冷混，低速冷混机 的排料温度控制在38°C :低速冷混电流小于等于36A，低速冷混时间10-15分钟。制得挤出所 需的混合PVC干粉料。
[0036] 混料时，每锅物料重量占锅体容积的60-80%，同时应当注意每班前两锅都以温度 计实测高混料温为准，然后每隔2-3锅实测一次，以确保高温料温的稳定性。
[0037] (2):混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，而得到所 需制品。
[0038] 双螺杆挤出机的要求:挤出机采用的是单壁螺纹管模具，挤出机螺杆分3个区段： 加料段、熔化段、计量段，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、 熔体输送区。牵引铁丝是从挤出机模体里面穿过去的，在模体设计的时候把穿铁丝的预留 孔留出，管材与铁丝是同步运动缠绕。固体输送区的料筒温度控制在180-190°C。若加料温 度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产 品质量。物料塑化区的温度控制在170-180°C，控制该段的真空度是一个重要的工艺指标， 料筒真空度为0.05-0.08Mpa，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重 降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，控制物料在该段塑化程度不能 过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。熔体输送区的温度应略低一些，为155-165 °C。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对 于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速为15-20r/min。
[0039] 定径套定型的要求:从机头口模挤出来的管状物要经过真空冷却，使它变硬而定 型。定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操 作方便。外径定型的定径外套长度取其内径的3倍，定径套的内径应略大于（一般不超过 2_)管材外径的名义尺寸。采用真空冷却水箱，管材的冷却方法采取水浸式冷却，真空冷却 成型是借助于真空栗将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定 型。真空定型的工艺条件为:真空度:〇. 03~0.1 MPa，水温25°C。
[0040] 牵引的要求：牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速 度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度取决于挤出速度，牵 弓丨速度比挤出速度快1 % -3%。
[0041] 切割收卷的要求:根据要求，输入切割锯相应管材长度后，由切割锯进行自动切 害J，并自动缠绕收卷，管材长度可以按照要求定制。
[0042]综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员 在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。
【主权项】
1. 一种PVC碳素螺纹管，其特征在于:PVC碳素管具体配方如下：（单位:kg) PVC树脂粉 100 钙锌稳定剂 3 5 轻质碳酸钙 10 30 碳素复合材料 0.1~0.2 石蜡 1)5-1 硬脂酸 0.5-1 聚乙烯蜡 0,3~0.5 氯化聚乙烯 15-20 丙烯酸酷 2-4?.2. 根据权利要求1所述的PVC碳素螺纹管，其特征在于:所述的PVC树脂粉为PVC树脂粉 SG-5〇3. 根据权利要求1或2所述的PVC碳素螺纹管，其特征在于：，所述的PVC碳素管具体配方 中氯化聚乙烯的加入量为18-20kg。4. 一种权利要求3所述的PVC碳素螺纹管的制备方法，包括如下步骤： (1) :将原料混合好后，通过高速热混机：高速混合机的排料温度在115-125°C之间；再 经过低速冷混，低速混合机的排料温度控制在45°C以下；制得挤出所需的混合PVC干粉料； (2) :混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，而得到所需制 品； 双螺杆挤出机的要求:挤出机采用的是单壁螺纹管模具，挤出机螺杆分3个区段:加料 段、熔化段、计量段，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体 输送区；牵引铁丝是从挤出机模体里面穿过去的，在模体设计的时候把穿铁丝的预留孔留 出，管材与铁丝是同步运动缠绕的；固体输送区的料筒温度控制在160-200°C ;物料塑化区 的温度控制在160-190°C，料筒真空度为0.01 -0.09Mpa;熔体输送区的温度应略低一些， 为 150-170。。； 定径套定型的要求:从机头口模挤出来的管状物要经过真空定径冷却，使它变硬而定 型;真空冷却定型的工艺条件为:真空度:0.02-1. OMPa，水温15-35°C。 牵引的要求:牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均 匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。 切割收卷的要求:根据客户要求，输入切割锯相应管材长度后，由切割锯进行自动切 害J，并自动缠绕收卷，管材长度可以按照客户要求定制。
【文档编号】C08K3/26GK106009375SQ201610430496
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】杨传省, 邱海宇
【申请人】山东阳谷恒泰实业有限公司