一种复合电力管的制作方法

本发明属于电力管技术领域，具体涉及一种复合电力管。

背景技术：

随着我国对电力需求的增长，电力事业得到了高速发展，与之对应的是配套使用的电力管道用量也与日增加。现有的电力管道一般为空心圆柱，电缆穿设其中，被埋设在路面下、建筑物、河床下等施工工程中。

然而现有的电力管在使用过程中，仍然存在着一些不足之处：例如穿设在电力管内部的多条线缆交叉叠放在电力管内部，对于电缆的维修增加一定难度且易产生安全隐患。

授权号为CN207835026U的专利公开了一种MPP电力管，包括内部中空设置的管道本体和可拆卸连接于所述管道本体内支撑限位部件，所述支撑限位部件包括内圆筒件、套设于所述内圆筒件外的外圆筒件及设于所述内圆筒件和外圆筒件之间的多块支撑间隔板，从而能够将电缆分开放置，防止电缆相互交叉叠放在一起，便于维修作业的进行。

但是电力管往往埋设于外压较强的环境下，该专利所述内圆筒件与外圆筒件及设于两者间的多块支撑板极有可能在外压的作用下发生变形，支撑板滑动或者断裂，隔断的效果也会因此消失；此外，电力管在使用时由于安装环境较为复杂，电力管会受到一定的腐蚀，以及存在防电防火防水等较为严苛的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复合电力管，以解决电力管内部电缆交叉叠放以及环境要求严苛等要求的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种复合电力管，包括改性聚己二酰己二胺管体层和拆卸连接于所述改性聚己二酰己二胺管体层内部的支撑限位层，所述支撑限位层包括支撑层、套设于所述支撑层内部的三角限位件、设置在所述支撑层与所述限位件间的多块支撑隔板。

支撑限位层的设置能很好的对放置于其中的电缆进行分隔和保护，也能加固支撑外部管体，提高电力管整体的耐压性能。

聚己二酰己二胺是一种热塑性树脂，耐磨性、耐疲劳性、耐腐蚀性优良，且具有一定的阻燃性，对其进行改性提高了耐热性能、抗压性和耐磨性，提高电力管的使用性能，能适应严苛的环境要求。

上述电力管设置了与管体层可拆卸连接的支撑限位层，支撑限位层通过卡接结构与管体层可拆卸连接，便于更换支撑限位层，也便于电力管的维修。

优选地，所述支撑限位层通过卡接结构与所述改性聚己二酰己二胺管体层实现可拆卸连接。

优选地，所述卡接结构包括设置在所述支撑层外表面圆心对称的卡块及设置在所述改性聚己二酰己二胺管体层内表面与所述卡块相匹配的卡槽。

优选地，所述支撑隔板两侧分别插接于设于三角限位件外壁上的第一插槽和设于支撑层内壁上的第二插槽。

三角限位件正好内切于支撑层，且与支撑板也形成了稳固的三角结构，能防止电力管变形、保护内部的电缆。

支撑隔板的设置可以对支撑层进一步加固，此外，支撑隔板与三角限位件形成了隔断腔室，从而能将电缆单独穿过形成的腔室分开放置，防止电缆交叉叠放在一起，提高了使用性能。

支撑层可为电力管常用的改性聚丙烯层，具有优良的电气绝缘性、抗拉抗压性能。

优选地，所述改性聚己二酰己二胺管体层外设置有聚甲醛保护层。

聚甲醛是一种有光泽、致密的材料，有良好的耐油、耐磨、耐过氧化物性能，还具有优良的电绝缘性，聚甲醛保护层的设置可进一步保护电力管，提升电力管的性能。

进一步地，所述改性聚己二酰己二胺管体层，按重量份计，包括以下成分：聚己二酰己二胺20~50份、三元乙丙橡胶1~10份、马来酸酐接枝高密度聚乙烯（EPDM-g-MAH）1~8份、纳米SiO21~5份、抗氧剂1~5份、交联剂0.1~0.6份。

改性的聚己二酰己二胺提高了管材的耐热性及抗压性能，通过高粘度三元乙丙橡胶和EPDM-g-MAH的使用，提高材料熔融状态下的粘度，提高材料的成管特性，通过抗氧剂的使用，提高了管材的稳定性，通过交联剂的使用，使得材料含有的活性基团产生交联反应，进一步提高管材的耐温性能、纳米SiO2的加入可同时提高管材的力学性能。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂BHT中的一种或多种。

优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化苯甲酰（BPO）或异丙苯过氧化氢。

所述改性聚己二酰己二胺管体层的制备方法包括以下步骤：（1）将聚己二酰己二胺、三元乙丙橡胶、EPDM-g-MAH、纳米SiO2、抗氧剂、防老剂、交联剂、接枝催化剂在高速混合机中混合均匀，在烘箱中保持95~110℃烘干10~15小时；（2）将步骤（1）中混合物通过双螺杆挤出机或三螺杆挤出机挤出，冷却后经切粒机造粒；（3）将步骤（2）中制备的颗粒在95~110℃烘干10~15小时，混合均匀，采用单螺杆挤出机挤出成型管材。

优选地，所述双螺杆挤出机或三螺杆挤出机机筒各加热区的温度为：一区：170~185℃，二区：240~290℃，三区：260~300℃，四区：240~290℃，五区：240~290℃，六区：230~280℃，机头温度170~185℃，主机转速30~60转/分，机头压力：15~20MPa。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1. 稳固的支撑限位层的设置，可提高电力管的稳固性能，也可将电缆单独分开设置，提升电力管的使用性能。

2.本发明采用改性聚己二酰己二胺管体层，针对性地加强了电力管对抗压和耐热的要求，加入三元乙丙橡胶与聚己二酰己二胺共混，同时加入EPDM-g-MAH提高三元乙丙橡胶与聚己二酰己二胺的相性，使两相能更好地结合，可提高管体层的机械强度，又增加了管体层耐氧老化、耐酸碱和耐极性溶剂的性能，提高了电力管对外部环境的适应性。

3.聚甲醛有良好的耐油、耐磨、耐过氧化物性能，还具有优良的电绝缘性，聚甲醛保护层的设置可进一步保护电力管，提升电力管的性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图。

图3为本发明中固定缓冲单元的结构示意图。

附图说明：聚己二酰己二胺管体层1、支撑限位层2、支撑层3、第二插槽31、限位件4、平台401、插槽401a、限位块401b、缓冲固定件402、固定柱402a、凸起条402b、第一插槽41、支撑隔板5、卡接结构6、卡块61、卡槽62、聚甲醛保护层7。

具体实施方式

实施例1

一种复合电力管，包括改性聚己二酰己二胺管体层1，所述改性聚己二酰己二胺管体层内部设置有可拆卸连接于所述改性聚己二酰己二胺管体层内部的支撑限位层2，所述支撑限位层包括支撑层3、套设且内切于所述支撑层内部的三角限位件4、设置在所述支撑层与所述限位件间的多块支撑隔板5，所述支撑隔板为3块，分别设置于所述三角限位件每条边的中心上，且每块支撑隔板两端分别插接于设于三角限位件外壁上的第一插槽和设于支撑层内壁上的第二插槽，所述支撑限位层通过卡接结构6与所述改性聚己二酰己二胺管体层1实现可拆卸连接，所述卡接结构包括设置在所述支撑层3外表面两块圆心对称的卡块61及设置在所述改性聚己二酰己二胺管体层内表面与所述卡块相匹配的卡槽62，所述改性聚己二酰己二胺管体层外设置有聚甲醛保护层7，所述改性聚己二酰己二胺管体层厚度为0.25mm，所述支撑层的厚度为0.15mm，所述聚甲醛保护层的厚度为0.15mm。

改性聚己二酰己二胺管体层，按重量份计，包括以下成分：聚己二酰己二胺20份、三元乙丙橡胶1份、EPDM-g-MAH1份、纳米SiO21份、1份抗氧剂300、交联剂DCP0.1份。

上述聚己二酰己二胺层的制备方法包括以下步骤：（1）将聚己二酰己二胺、三元乙丙橡胶、EPDM-g-MAH、纳米SiO2、抗氧剂300、交联剂DCP在高速混合机中混合均匀，在烘箱中保持95℃烘干10小时；（2）将步骤（1）中混合物通过双螺杆挤出机挤出，调整双螺杆挤出机的参数：一区：170℃，二区：240℃，三区：260℃，四区：240℃，五区：240℃，六区：230℃，机头温度170℃，主机转速30转/分，机头压力：15MPa，采用双螺杆挤出机挤出直径为5mm的产品，在水槽中冷却，冷却后经切粒机造粒，形成长度为5~10mm的颗粒；（3）将步骤（2）中制备的颗粒在95℃烘干10小时，混合均匀，采用单螺杆挤出机挤出成型管材，挤出机机筒各加热区的温度为一区：220℃，二区：240℃，三区：245℃，四区：255℃，五区：255℃，六区：255℃，机头温度170℃，主机转速30转/分，机头压力：15MPa。

实施例2

一种复合电力管，包括改性聚己二酰己二胺管体层1，所述改性聚己二酰己二胺管体层内部设置有可拆卸连接于所述改性聚己二酰己二胺管体层内部的支撑限位层2，所述支撑限位层包括支撑层3、套设且内切于所述支撑层内部的三角限位件4、设置在所述支撑层与所述限位件间的多块支撑隔板5，所述支撑隔板为3块，分别设置于所述三角限位件每条边的中心上，且每块支撑隔板两端分别插接于设于三角限位件外壁上的第一插槽和设于支撑层内壁上的第二插槽，所述支撑限位层通过卡接结构6与所述改性聚己二酰己二胺管体层1实现可拆卸连接，所述卡接结构包括设置在所述支撑层3外表面四块圆心对称的卡块61及设置在所述改性聚己二酰己二胺管体层内表面与所述卡块相匹配的卡槽62，所述改性聚己二酰己二胺管体层外设置有聚甲醛保护层7，所述改性聚己二酰己二胺管体层厚度为0.15mm，所述支撑层的厚度为0.1mm，所述聚甲醛保护层的厚度为0.1mm。

改性聚己二酰己二胺管体层，按重量份计，包括以下成分：聚己二酰己二胺50份、三元乙丙橡胶10份、EPDM-g-MAH8份、纳米SiO25份、5份抗氧剂BHT、交联剂BPO0.6份。

上述聚己二酰己二胺层的制备方法包括以下步骤：（1）将聚己二酰己二胺、三元乙丙橡胶、EPDM-g-MAH、纳米SiO2、抗氧剂BHT、交联剂BPO在高速混合机中混合均匀，在烘箱中保持110℃烘干15小时；（2）将步骤（1）中混合物通过双螺杆挤出机挤出，调整双螺杆挤出机的参数：一区：180℃，二区：260℃，三区：300℃，四区：280℃，五区：240℃，六区：230℃，机头温度180℃，主机转速45转/分，机头压力：18MPa，采用双螺杆挤出机挤出直径为5mm的产品，在水槽中冷却，冷却后经切粒机造粒，形成长度为5~10mm的颗粒；（3）将步骤（2）中制备的颗粒在95℃烘干10小时，混合均匀，采用单螺杆挤出机挤出成型管材，挤出机机筒各加热区的温度为一区：230℃，二区：250℃，三区：258℃，四区：265℃，五区：265℃，六区：265℃，机头温度180℃，主机转速55转/分，机头压力：18MPa。

实施例3

一种复合电力管，包括改性聚己二酰己二胺管体层1，所述改性聚己二酰己二胺管体层内部设置有可拆卸连接于所述改性聚己二酰己二胺管体层内部的支撑限位层2，所述支撑限位层包括支撑层3、套设且内切于所述支撑层内部的三角限位件4、设置在所述支撑层与所述限位件间的多块支撑隔板5，所述支撑隔板为3块，分别设置于所述三角限位件每条边的中心上，且每块支撑隔板两端分别插接于设于三角限位件外壁上的第一插槽和设于支撑层内壁上的第二插槽，所述支撑限位层通过卡接结构6与所述改性聚己二酰己二胺管体层1实现可拆卸连接，所述卡接结构包括设置在所述支撑层3外表面四块圆心对称的卡块61及设置在所述改性聚己二酰己二胺管体层内表面与所述卡块相匹配的卡槽62，所述改性聚己二酰己二胺管体层外设置有聚甲醛保护层7，所述改性聚己二酰己二胺管体层厚度为0.12mm，所述支撑层的厚度为0.1mm，所述聚甲醛保护层的厚度为0.1mm；所述三角限位件4与支撑层3的接触处设置有固定缓冲单元，所述固定缓冲单元包括位于三角限位件4的三角端部的平台401、安装在平台401上的缓冲固定件402，所述缓冲固定件402通过固定柱402a插接于开设在平台401外表面的插槽401a内实现与平台401的固定，缓冲固定件402与支撑层3接触的面为圆弧面，且该圆弧面与接触的支撑层3圆弧面尽可能贴合，为了进一步防止三角限位件4端部与支撑层3间的相对滑脱，在缓冲固定件402的圆弧面表面设置有凸起条402b，用于加大摩擦力，所述凸起条402b、固定柱402a与缓冲固定件402本体一体成型，为具有弹性的橡胶，可提供一定的缓冲效果；为了进一步防止固定柱402a从插槽401a中脱落，在插槽401a的两侧内表面设置有限位块401b，具体为摩擦阻力较大且易于粘接的橡胶块。

改性聚己二酰己二胺管体层，按重量份计，包括以下成分：聚己二酰己二胺30份、三元乙丙橡胶8份、EPDM-g-MAH5份、纳米SiO23份、3份抗氧剂1010、交联剂异丙苯过氧化氢0.4份。

上述聚己二酰己二胺层的制备方法包括以下步骤：（1）将聚己二酰己二胺、三元乙丙橡胶、EPDM-g-MAH、纳米SiO2、抗氧剂1010、交联剂异丙苯过氧化氢在高速混合机中混合均匀，在烘箱中保持110℃烘干15小时；（2）将步骤（1）中混合物通过双螺杆挤出机挤出，调整双螺杆挤出机的参数：一区：185℃，二区：290℃，三区：280℃，四区：240℃，五区：290℃，六区：280℃，机头温度170℃，主机转速45转/分，机头压力：18MPa，采用双螺杆挤出机挤出直径为5mm的产品，在水槽中冷却，冷却后经切粒机造粒，形成长度为5~10mm的颗粒；（3）将步骤（2）中制备的颗粒在95℃烘干10小时，混合均匀，采用单螺杆挤出机挤出成型管材，挤出机机筒各加热区的温度为一区：200℃，二区：220℃，三区：258℃，四区：255℃，五区：245℃，六区：235℃，机头温度175℃，主机转速45转/分，机头压力：18MPa。

设置对比例1，与实施例1相比，对比例1管体层为聚己二酰己二胺管体层，其他条件相同；设置对比例2，与实施例1相比，管体层为常用的MPP管体层，其他条件相同。

根据GB/T1633测试了实施例1~3和对比例1~2的维卡软化温度，根据GB/T8804.3测试了实施例1~3和对比例1~2的拉伸区服强度和拉伸断裂伸长率，根据GB/T1634.2测试了实施例1~3和对比例1~2的热变形温度，如表1所示：

表1.测试结果

根据表1所示，对比例1未使用改性的聚己二酰己二胺管体层，维卡软化温度和热变形温度有明显降低，拉伸断裂伸长率也有下降，证明改性的聚己二酰己二胺管体层具有良好的力学性能和热学性能；对比例2使用了常用的MPP管体层，维卡软化温度、热变形温度、拉伸区服强度、拉伸断裂伸长率都不如（改性）聚己二酰己二胺管体层，证明使用聚己二酰己二胺材料作为电力管管体材料更佳。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。