穿墙套管及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，且特别涉及一种穿墙套管及其制备方法。

背景技术：

穿墙套管又叫做穿墙管，防水套管，墙体预埋管，目前穿墙管分为刚性穿墙管和柔性穿墙管。两者主要是使用的地方不一样，柔性穿墙管主要用在人防墙，水池等要求很高的地方，刚性穿墙管一般用在地下室等管道需穿管道地位置。刚性穿墙管是钢管外加翼环(钢板做的环形套在钢管上)，装于墙内(多为混凝土墙)，用于一般管道穿墙，利于墙体的防水。针对于电缆或管道通过墙壁进入建筑物的防水封堵问题，现有技术一般采用预埋刚性穿墙管(例如直型塑料硬管)或后续直接在墙壁上开孔的办法，具有以下缺点，如果稍处理不当，非常容易引起渗漏、发生漏电，造成严重的安全质量问题：

1.刚性穿墙管的表面与水泥墙体的粘着力弱，容易脱离。

2.刚性穿墙管很硬，不能够弯曲，同时容易损伤电缆外护套。

3.刚性穿墙管端头不能收缩密封，不能有效阻隔墙壁二侧的水、虫等异物。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种穿墙套管，其能够起到良好地防水封堵，且与墙体能够有效粘结，对电缆线有支撑防护效果，防止穿墙套管对电缆线造成损伤。

本发明的另一目的在于提供一种穿墙套管的制备方法，制备方法操作简单、保证制备得到的穿墙套管的质量。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种穿墙套管，其可用于电缆穿墙，其包括热收缩管本体和支撑组件，所述支撑组件设置于所述热收缩管本体内并对所述热收缩管本体形成支撑，在所述热收缩管本体的外壁设有粘结层，在所述热收缩管本体的两端内壁涂覆复合热熔胶层。

本发明提出一种穿墙套管的制备方法，包括以下步骤：将支撑组件设置于热收缩管本体内，再在500-600℃的条件下加热后，冷缩定型，将在热收缩管本体两端涂覆热熔胶混合物以形成复合热熔胶层，而后再在热收缩管本体表面涂一层粘结液形成粘结层。

本发明的有益效果是：本发明的穿墙套管通过具有形状记忆功能的热收缩管本体，保证其能够贯穿墙体，对电缆线进行防护，设置粘结层，增强了穿墙套管与墙体之间的粘结力，防止穿墙套管脱落，起到永久性防护的作用，而通过支撑组件对柔软的热收缩管本体进行支撑，对电缆线的外层起到防护作用，延长其使用期限。同时，利用复合热熔胶层对热收缩管本体的两端进行封堵，给电缆的防护提供了非常好的密封性，同时有效隔离了墙壁两侧的水、虫等异物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例1的电缆穿墙用穿墙套管的结构图。

图标：100-穿墙套管；110-热收缩管本体；120-支撑组件；130-粘结层；140-复合热熔胶层；121-弹簧；141-第一热熔胶层；142-第二热熔胶层；150-墙体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面对本发明实施例的穿墙套管及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供一种热收缩管本体，热收缩管本体是利用具有形状记忆功能的交联聚烯烃混合材料制备而成的管道。

进一步地，以重量份计，交联聚烯烃混合材料包括40-80份第一热塑性树脂、5-30份第二热塑性树脂、5-30份增强材料、1-5份润滑剂、1.5-3份分散剂、0.5-2份敏化交联剂、1.5-2份抗氧化剂、2-4份色素。或者包括50-60份第一热塑性树脂、10-20份第二热塑性树脂、10-20份增强材料、3-4份润滑剂、2-2.5份分散剂、1-1.5份敏化交联剂、1.6-1.8份抗氧化剂、3-3.5份色素。

通过上述物质协同作用使得交联聚烯烃混合材料具有形状记忆功能，同时保证后续制备得到的穿墙套管具有良好的抗老化、抗热冲击以及机械性能。

进一步地，第一热塑性树脂为聚乙烯树脂，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯以及低密度聚乙烯中的至少一种，低密度聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

第二热塑性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va(乙酸乙烯酯)含量为10-30％，熔融指数1-10.0g/10min。采用上述树脂作为第一热塑性树脂和第二热塑性树脂能够保证制备得到的热收缩管本体具有良好地柔韧性，继而保证其具有良好的形变记忆功能。

增强材料为非金属矿物填料，5000目≤非金属矿物填料的粒径≤15000目，且非金属矿物填料包括硅灰石、滑石粉、碳酸钙或锻烧高岭土(也就是煅烧后的高岭土)中的任意一种或至少两种。采用上述增强材料，能够进一步保证热收缩管本体有良好的机械性能。

润滑剂为硬脂酸锌和聚乙烯蜡的至少一种，分散剂为硬脂酸，敏化交联剂为tmptma和taic中的至少一种，抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和辅助抗氧剂；受阻酚类抗氧剂包括2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚或者(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的任意一种或至少两种；辅助抗氧剂包括硫代二丙酸双酯；

更优选，硫代二丙酸双酯为硫代二丙酸双十八酯、硫代二丙酸双十二酯或者硫代二丙酸双十四酯中的任意一种或者至少两种。

色素包括炭黑、铁红等天然色素或者人工色素。

采用上述助剂能够保证对热收缩管本体有良好地促进效果，保证热收缩管本体的形成。

本发明实施例还提供一种热收缩管本体的制备方法，包括以下步骤：

具体地，将上述各个物质进行混合5-10分钟形成交联聚烯烃混合材料，而后在130-200℃条件下挤出，接着进行拉条、水冷、风冷切粒形成收缩管套本体母粒，而后将形成收缩管套本体母粒在110-200℃条件下挤出后形成管套，接着将管套进行辐射交联。辐射交联是在2.5mev以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为6.0-10.0mrad，最后在130-170℃条件下，正压扩张设备扩张1.5-4倍，冷却、定型，得到热收缩管本体。采用上述制备方法能够保证制备得到的热收缩管本体具有良好地形状记忆功能。

本发明还提供一种复合热熔胶层，复合热熔胶层是利用热熔胶混合物料形成的复合热熔胶层。

进一步地，以重量份计，热熔胶混合物料包括50-80份聚酰胺，2-15份改性低密度聚乙烯共聚物、5-15份聚异丁烯、0.5-1.5份抗氧化剂以及0.5-4份石蜡。或者包括60-70份聚酰胺，5-10份改性低密度聚乙烯共聚物、8-10份聚异丁烯、1-1.2份抗氧化剂以及2-3份石蜡。

通过上述物料和上述配比能够保证制备得到的热熔胶混合物料能够在加热条件下熔融，而后冷却形成复合热熔胶层实现封堵。

更优选，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，二聚酸型聚酰胺由聚酰胺二胺与二元羧酸衍生的重复单元构成，或者由内酰胺开环聚合制得。其中，聚酰胺二胺包括脂肪族二胺、脂环族二胺或者芳族二胺，二元羧酸包括脂肪族二元羧酸、脂环族二元羧酸或者芳族元羧酸，内酰胺含有5-12个碳原子，聚酰胺的熔点为100℃-180℃。采用上述聚酰胺能够进一步保证热熔胶混合物料能够良好地熔融和冷却，继而保证封堵效果。

改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物含量为3-25％，熔融指数为5-20g/10min；聚异丁烯粘均分子量60000-800000。采用上述原料能够保证后续制备得到的复合热熔胶层的封堵效果。

本实施例提供一种热熔胶混合物料的制备方法，包括以下步骤：

首先，对聚酰胺进行除湿，除湿时间为20-32小时，由于聚酰胺容易吸湿，若直接使用聚酰胺制备热熔胶混合物料，容易造成制备得到的热熔胶混合物料性能降低，继而影响其封堵效果。

而后将除湿后的聚酰胺，改性低密度聚乙烯共聚物、聚异丁烯、抗氧化剂以及石蜡混合后在100-150℃条件下热熔挤出，而后拉条、水冷、风冷、切粒，形成的热熔胶颗粒。

采用上述方法能够保证制备得到的热熔胶混合物料具有良好地封堵效果。

本发明还提供一种穿墙套管的制备方法，包括以下步骤：将支撑组件设置于热收缩管本体内，在500-600℃的条件下加热后，冷缩定型。

具体固定的方式是装模具固定，加热是利用500-600℃的煤气枪作用于热收缩管本体，使其收缩，而后冷缩定型。

接着，热收缩管本体两端涂覆热熔胶混合物以形成复合热熔胶层。具体地，定型而后取出模具，将热熔胶混合物料加热熔融后涂覆在热收缩管本体两端，冷却，并装防尘盖防护。

而后再在热收缩管本体表面涂一层粘结液形成粘结层。

采用上述方法能够快速制备得到穿墙套管，且保证穿墙套管的性能。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种穿墙套管100，其可用于电缆穿墙，也不限于电缆，该穿墙套管100具有形状记忆功能，能够保证其穿墙，且保证其对电缆线的防护效果。其包括热收缩管本体110，热收缩管本体110是利用具有形状记忆功能的交联聚烯烃混合材料制备而成的管道，采用具有形状记忆功能的材料，使得管道具有形状记忆功能，便于管道对电缆线等物质的保护。电缆线等物质穿过热收缩管本体110，热收缩管本体110对电缆线等物质进行基本防护，防止墙体150对电缆线等造成损伤。

穿墙套管100还包括支撑组件120，支撑组件120设置于热收缩管本体110内，并与热收缩管本体110形成支撑。电缆线较重，当其放置于热收缩管本体110内时，容易造成热收缩管本体110的塌陷，继而降低其对电缆线的防护效果，而支撑组件120能够起到支撑作用，继而保证穿墙套管100的防护效果。

具体地，支撑组件120包括多个与热收缩管本体110同轴设置的弹簧121，多个弹簧121间隔设置于所述热收缩管本体110内。多个弹簧121设置的位置位于穿墙套管100与墙体150作用的区域，继而才能起到良好的支撑作用。

进一步地，穿墙套管100还包括复合热熔胶层140，在热收缩管本体110的两端内壁涂覆复合热熔胶层140，也就是说复合热熔胶层140设置于热收缩管本体110的两端内，并与热收缩管本体110连接。且复合热熔胶层140是利用热熔胶混合物料形成的复合热熔胶层140。

进一步地，复合热熔胶层140包括第一热熔胶层141和第二热熔胶层142，第一热熔胶层141和第二热熔胶层142分别设置于热收缩管本体110的两端内，并与热收缩管本体110连接。第一热熔胶层141和第二热熔胶层142受热熔融后发生流动，而后其冷却后对热收缩管本体110的两端封堵，防止墙体150两侧的水、虫等异物进入热收缩管本体110内。

进一步地，穿墙套管100还包括粘结层130，在热收缩管本体110的外壁设有粘结层130，也就是，粘结层130设置于热收缩管本体110外，并与热收缩管本体110连接。粘结层130能够实现墙体150和穿墙套管100的粘结，继而防止穿墙套管100脱落，继而保证穿墙套管100和墙体150连接的稳定性。

优选，粘结层130仅设置于与支撑组件120相对的位置，继而粘结层130仅与墙体150作用，降低穿墙套管100的生产成本，且防止穿墙套管100粘结其他物质，继而保证穿墙套管100的结构的稳定性。

本实施还提供一种制备热收缩管本体使用的交联聚烯烃混合材料，其包括40份高密度聚乙烯(hdpe)、5份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、5份硅灰石、1份硬脂酸锌、1.5份硬脂酸、0.5份tmptma(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)、1.5份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2份炭黑，其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va含量为10％，熔融指数1g/10min；硅灰石的目数为5000目。

热收缩管本体的制备方法，包括以下步骤：

按照比例将上述物质加入锥形混合机中混合5min，然后使用双螺杆挤出机在200℃下混炼、挤出、拉条、水冷、风冷、切粒，得到收缩管套本体母粒，而后收缩管套本体母粒在配有口模、芯棒的单螺杆挤出机在200℃下挤出成管，接着再在2.5mev以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为6.0mrad；辐照后管材在130℃下，正压扩张设备扩张1.5倍，冷却、定型，得到热收缩管本体。

本实施例还提供一种制备复合热熔胶层的热熔胶混合物料，也就是说，第一热熔胶层和第二热熔胶层均是热熔胶混合物料制备得到。

热熔胶混合物料包括50份聚酰胺，2份改性低密度聚乙烯共聚物、5份聚异丁烯、0.5份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚以及0.5份石蜡。其中，改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物(e/a)含量为25％，熔融指数为5g/10min；聚异丁烯的粘均分子量60000，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，该聚酰胺的熔点为100℃。

热熔胶混合物料的制备方法，包括以下步骤：首先，将聚酰胺在除湿房中干燥24小时，而后将各个物料在混合机内混合5分钟。然后使用双螺杆挤出机在100℃下混炼、挤出、拉条、水冷、风冷、切粒，得到热熔胶粒。

本实施例还提供一种穿墙套管的制备方法，包括以下步骤：

将支撑组件设置于热收缩管本体内，而后装模具固定，500℃的煤气枪作用于热收缩管本体，而后冷缩定型。定型而后取出磨具，将热熔胶混合物料加热熔融后涂覆在热收缩管本体两端，冷却，并装防尘盖防护。最后，再在热收缩管本体表面涂一层粘结液形成粘结层。粘结液可以是现有技术中的粘结材料，例如，聚乙烯醇类粘结材料。

实施例2-实施例5

实施例2-实施例5提供的穿墙套管的结构与实施例1提供的穿墙套管的结构一致，区别在于制备热收缩管本体以及制备复合热熔胶层的原料不同。实施例2-实施例5提供的制备热收缩管本体以及复合热熔胶层的方法与实施例1提供的制备方法操作基本一致，区别在于具体操作条件有所不同。实施例2-实施例5提供的穿墙套管制备方法与实施例1提供的制备方法操作一致，区别在于操作条件有所不同。

实施例2

交联聚烯烃混合材料：其包括80份线性低密度聚乙烯(lldpe)、30份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、30份锻烧高岭土、5份聚乙烯蜡、3份硬脂酸、2份三丙烯基异氰脲酸酯(taic)、2份双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、4份炭黑。其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va(乙酸乙烯酯)含量为30％，熔融指数10.0g/10min，硅灰石的目数为15000目。

热收缩管本体的制备方法：混合时间为10分钟，第一次热熔挤出的温度为200℃，收缩管套本体母粒热熔挤出的温度为200℃，辐照剂量为10.0mrad，最后在170℃条件下，正压扩张设备扩张4倍。

热熔胶混合物料：其包括80份聚酰胺，15份改性低密度聚乙烯共聚物、15份聚异丁烯、1.5份硫代二丙酸双十八酯以及4份石蜡。其中，改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物(e/a)含量为3％，熔融指数为20g/10min；聚异丁烯的粘均分子量800000，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，该聚酰胺的熔点为180℃。

热熔胶混合物料的制备方法：除湿的时间为32小时，热熔挤出的温度为110℃。

实施例3

交联聚烯烃混合材料：其包括50份低密度聚乙烯(ldpe)、20份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、10份滑石粉和硅灰石的混合物、4份聚乙烯蜡、2份硬脂酸、1.5份tmptma、1.6份硫代二丙酸双十八酯、3.5份炭黑。其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va(乙酸乙烯酯)含量为20％，熔融指数5.0g/10min，硅灰石的目数为10000目。

热收缩管本体的制备方法：混合时间为8分钟，第一次热熔挤出的温度为150℃，收缩管套本体母粒热熔挤出的温度为150℃，辐照剂量为7.0mrad，最后在150℃条件下，正压扩张设备扩张3倍。

热熔胶混合物料：其包括60份聚酰胺，10份改性低密度聚乙烯共聚物、8份聚异丁烯、1.2份双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚以及2份石蜡。其中，改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物(e/a)含量为10％，熔融指数为15g/10min；聚异丁烯的粘均分子量500000，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，该聚酰胺的熔点为150℃。

热熔胶混合物料的制备方法：除湿的时间为20小时，热熔挤出的温度为130℃。

穿墙套管的制备方法：加热温度为550℃。

实施例4

交联聚烯烃混合材料：其包括60份高密度聚乙烯、10份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、20份滑石粉、碳酸钙和硅灰石的混合物、3份硬脂酸锌、2.5份硬脂酸、1份taic、1.8份硫代二丙酸双十八酯和(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯的混合物、3份铁红。其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va(乙酸乙烯酯)含量为15％，熔融指数7.0g/10min，硅灰石的目数为8000目。

热收缩管本体的制备方法：混合时间为6分钟，第一次热熔挤出的温度为170℃，收缩管套本体母粒热熔挤出的温度为170℃，辐照剂量为9.0mrad，最后在145℃条件下，正压扩张设备扩张2倍。

热熔胶混合物料：其包括65份聚酰胺，8份改性低密度聚乙烯共聚物、12份聚异丁烯、1.3份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双十四酯的混合物以及1份石蜡。其中，改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物(e/a)含量为13％，熔融指数为14g/10min；聚异丁烯的粘均分子量80000，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，该聚酰胺的熔点为180℃。

热熔胶混合物料的制备方法：除湿的时间为28小时，热熔挤出的温度为125℃。

穿墙套管的制备方法：加热温度为510℃。

实施例5

交联聚烯烃混合材料：其包括55份高密度聚乙烯、15份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、15份碳酸钙、3.5份硬脂酸锌、1.8份硬脂酸、1.2份taic、1.7份硫代二丙酸双十二酯、2.5份铁红。其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中va(乙酸乙烯酯)含量为25％，熔融指数4.0g/10min，硅灰石的目数为12000目。

热收缩管本体的制备方法：混合时间为9分钟，第一次热熔挤出的温度为120℃，收缩管套本体母粒热熔挤出的温度为120℃，辐照剂量为8.0mrad，最后在160℃条件下，正压扩张设备扩张2.5倍。

热熔胶混合物料：其包括70份聚酰胺，5份改性低密度聚乙烯共聚物、10份聚异丁烯、1份(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯以及3份石蜡。其中，改性低密度聚乙烯共聚物中丙烯酸/丙烯酸酯共聚物(e/a)含量为15％，熔融指数为10g/10min；聚异丁烯的粘均分子量100000，聚酰胺为二聚酸型聚酰胺，该聚酰胺的熔点为180℃。

热熔胶混合物料的制备方法：除湿的时间为30小时，热熔挤出的温度为150℃。

穿墙套管的制备方法：加热温度为570℃。

对实施例1的穿墙套管进行性能检测，检测结果参见表1。

表1检测结果

根据表1可知，该穿墙套管具有良好地的物理、机械、电学及老化等性能，同时具有粘结作用，增强了穿墙套管与墙体之间的粘结力，提供了良好的绝缘密封功能。

综上，本发明的穿墙套管通过具有形状记忆功能的热收缩管本体，保证其能够贯穿墙体，对电缆线进行防护，设置粘结层，增强了穿墙套管与墙体之间的粘结力，防止穿墙套管脱落，起到永久性防护的作用，而通过支撑组件对柔软的热收缩管本体进行支撑，对电缆线的外层起到防护作用，延长其使用期限。同时，应用时利用加热使得热熔胶层熔融对热收缩管本体的两端进行封堵，给电缆的防护提供了非常好的密封性，同时有效隔离了墙壁两侧的水、虫等异物。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。