專利名稱：用pvc樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架組件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于電纜的支架，具體而言涉及以PVC樹脂為原料生產(chǎn)電纜托架組件的方法。
背景技術：
電力和電信部門使用的電纜或光纜支架目前幾乎全是用金屬材料制成，尤其是用鋼材制成。鋼材雖有強度高的優(yōu)點，但普通鋼材在空氣和潮濕環(huán)境中易銹蝕，使用壽命有限，經(jīng)常更換耗費人力和財力。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力負荷不斷增加，地下電纜已成為必然趨勢，而鋼材制成的托架及其組件在地下更容易遭受腐蝕和浸蝕，因此，采用新的材料來制造電纜或光纜支架及其組件，是人們正在探索的課題?？v觀現(xiàn)有的專利技術，例如中國專利申請98800183.7號“組合式電纜托架組件”、99113911.9號“拼裝式電纜托架”、88204910.0號“電纜橋架CJ型鉚接式托架”、92215157.1號“組合式電纜托架”、93225157.9號“伸縮式電纜托架”、96228063.1號“陶瓷直埋式電纜托架”等等，多數(shù)是在托架結構上進行改進，很少選用新材質(zhì)。迄今為止用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，以適應電力和電信部門地下埋設電纜或光纜的需要。
為達到發(fā)明目的，發(fā)明人提供的用PVC樹脂生產(chǎn)的電纜或光纜托架及其組件是按以下配方(質(zhì)量分數(shù))制造的聚氯乙烯 18％～23％磷石膏粉與白云石粉的混合粉71％～76％助劑 1％～5％金屬砂1％在磷石膏粉與白云石粉的混合粉中，磷石膏粉的質(zhì)量分數(shù)占70％，白云石粉的質(zhì)量分數(shù)占30％；所用的白云石粉是經(jīng)半煅燒的白云石的粉末。
用上述配方生產(chǎn)的電纜或光纜托架及其組件主要包括托架、托板和專用魚尾形穿心螺栓，也可以根據(jù)用戶需要制造相關的組件。
托架和托板的制法如下第一步，配制混合粉將磷石膏用清水清洗干凈并晾干，送至隧道窯在1300～1360℃下高溫煅燒20～30分鐘，脫出磷石膏中的部分水分、P2O5和氟，使其水含量低于10％，P2O5≤0.3％，F(xiàn)≤0.1％；再將經(jīng)過煅燒后的爐料磨細到400～450目備用。
為了保證磷石膏相對潔凈，隧道窯采用氣體燃料燃燒，例如用普通城市煤氣、天然氣、水煤氣或半水煤氣、經(jīng)過濾凈化的黃磷電爐尾氣、電石爐尾氣等作燃料，但不能用煤粉作燃料。
再將白云石粉碎至20～30mm，在700±20℃條件下煅燒2小時，冷卻后磨細至400～450目，密封包裝備用。實踐證明，加入這種半煅燒的白云石，既能降低型材密度，又可較大幅度地提高型材強度。
之后，按照磷石膏粉與白云石粉的質(zhì)量比例70％30％混合均勻，配成磷石膏粉與白云石粉的混合粉，簡稱混合粉。
第二步，進行配料加入聚氯乙烯樹脂，加熱至90～100℃時加入增塑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等輔料，在1分鐘的攪拌下混勻后加入上一步制成的混合粉，同時加入金屬砂，繼續(xù)攪拌混勻。其中聚氯乙烯與混合粉的質(zhì)量比為25∶75。
常用的增塑劑為對苯二甲酸二丁酯或?qū)Ρ蕉姿岫刘ィＳ玫姆€(wěn)定劑為硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、三堿性硫酸鉛、二苯基硫脲等，常用的表面活性劑為硬脂酸和石蠟。
金屬砂的加入可以增強托架與托板的強度。常用的金屬砂有鋁砂、錳砂、硅砂、鈦砂等。
第三步，進行高強度混料在高強度攪拌下對上述混合物料加熱至90～100℃，連續(xù)攪拌10-12分鐘，得到均勻混合的粉狀物料。
第四步，進行造粒將上述粉狀物料加熱至160℃，用擠壓式造粒機擠壓成直徑5mm左右的顆粒物料。
第五步，進行擠塑成型將上述顆粒物料送入擠塑機，加熱至180～200℃，使其呈膏狀，通過擠塑擠入事先準備好的∏形托架和T形頭托板模具，制得托架、托板坯料。
第六步，對坯料進行切割、鉆孔等加工，制成成品，經(jīng)檢驗合格后即可作為產(chǎn)品入庫或出廠。
∏形托架的形狀近似于∏形鋼材，為了與托板安裝配合，在∏形托架的正面鉆有裝配孔，該裝配孔一端為一圓孔，另一端為一長孔；為了與其它型材連接，在∏形托架的正面鉆有圓形的連接孔，可以用專用螺栓將它與其它型材連接起來。托架長度、寬度、厚度均可根據(jù)需要確定。
托板由板面、T形頭和支撐板構成，其T形頭可以橫插入裝配孔的長孔內(nèi)，進入圓孔后，T形頭可以旋轉90°，依靠T形頭和支撐板就可以相對固定，其板面即可用來承受電纜或光纜的鋪設，為增加摩擦力，防止纜繩滑落，在板面上有若干圓形摩擦紋和一根扁凸臺。托板長度、寬度、厚度均可根據(jù)需要確定。
電纜或光纜托架組件所用的專用螺栓是一種魚尾形穿心螺栓，其制法的前四步與托架和托板制法相同，第五步是注塑成型，即將制備的顆粒物料送入注塑機，加熱至180～200℃，使其呈膏狀，注入事先準備好的魚尾形穿心螺栓模具，并加入加強筋，制得螺桿；注入事先準備好的專用螺栓螺帽模具，制得螺帽。
本發(fā)明方法生產(chǎn)的電纜或光纜托架組件，具有絕緣性能優(yōu)良、耐老化、耐腐蝕性強、使用壽命長、防水、防潮、阻燃、成本低、易安裝等優(yōu)點。根據(jù)貴州電網(wǎng)公司貴陽市北供電局檢修試驗所高壓試驗結果，本發(fā)明方法生產(chǎn)的電纜或光纜托架組件工頻交流耐壓50kV，1分鐘無擊穿，無閃絡通過，符合國家標準的要求。
使用本發(fā)明方法，既可有效地減少磷石膏對環(huán)境的污染，有利于改善環(huán)境，化害為利；又降低了電纜或光纜托架組件的造價。以電纜托架為例，槽鋼每根售價為76.8元，而本發(fā)明的∏形(槽型)托架每根售價僅為32元；鋼鐵托板每塊售價為7元，而本發(fā)明的托板每塊售價僅為5元，魚尾形穿心螺栓，鐵的每根售價為7元，本發(fā)明的每根售價為5元，而且，使用本發(fā)明的電纜或光纜托架組件壽命長，檢修更換成本低。因而本發(fā)明具有良好的社會和環(huán)境效應，又有良好的經(jīng)濟效益。


結合以下附圖可以更清楚地說明本發(fā)明圖1為托架正視圖，圖2為托架頂視圖，圖3為托架右剖視圖，圖4為托架左視圖，圖5為托板正視圖，圖6為托板頂視圖，圖7為托板右視圖，圖8為魚尾形穿心螺栓正視圖，圖9為螺栓側視圖，圖10為托架、托板和螺栓安裝示意圖。
以上附圖中，1為裝配孔，2為連接孔，3為托板板面，4為T形頭，5為支撐板，6為螺栓的魚尾，7為螺桿，8為螺帽，9為托架。
具體實施例方式
實施例取貴州省某企業(yè)排放的磷石膏為原料，經(jīng)檢測其化學成分(質(zhì)量分數(shù))如下表所示成分 SO3CaOSiO2F MgO Al2O3Fe2O3含量％ 39.4631.40 4.99 0.2 0.04 0.04 0.21成分 P2O5Na2O K2O TiO2MnO 燒失量 合計含量％ 1.18 0.09 0.09 0.070.01 21.76100第一步，配制混合粉將濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣磷石膏用清水清洗干凈并晾干，送至隧道窯用民用煤氣在1300～1360℃下高溫煅燒25分鐘，脫出磷石膏中的部分水分、P2O5和氟，再將經(jīng)過煅燒后的爐料磨細到400～450目備用。此時磷石膏的成分發(fā)生了變化，經(jīng)檢測其化學成分(質(zhì)量分數(shù))如下表所示
成分 SO3CaO SiO2F MgO Al2O3Fe2O3含量％ 44.46 32.40 2.99 0.04 0.02 0.02 0.18成分 P2O5Na2O K2OTiO2MnO 燒失量 合計含量％ 0.18 0.04 0.04 0.04 0.01 19.67100檢測結果表明P2O5≤0.3％，F(xiàn)≤0.1％，符合生產(chǎn)本發(fā)明的電纜或光纜托架組件的要求。
再取貴陽市烏當區(qū)某白云石礦點的白云石，其組成(質(zhì)量分數(shù))如下成分CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3含量％ 31.3621.580.15 0.06 0.09將白云石粉碎至20～30mm，在700±20℃條件下煅燒2小時，實現(xiàn)半煅燒，冷卻后磨細至400～450目，備用。半煅燒后的白云石組成如下成分CaOMgOMgCO3CaCO3其他含量％ 3.65 23.508.76 61.842.25半煅燒后碳酸鎂的分解率為85.24％，碳酸鈣的分解率為9.11％。
之后，按照磷石膏粉與白云石粉的質(zhì)量比例70％30％混合均勻，配成混合粉。
第二步進行配料，加入15kg聚氯乙烯樹脂，加熱至90～100℃時加入對苯二甲酸二丁酯增塑劑250g、硬脂酸鉛400g、硬脂酸鋇350g、硬脂酸250g和石蠟250g等輔料，同時加入鋁金屬砂1kg，在攪拌1min混勻后加入上一步制成的混合粉35kg，繼續(xù)攪拌混勻，得到物料約52.5kg。
第三步進行高強度混料，在高強度攪拌下對上述混合物料加熱至98℃，連續(xù)攪拌12min，得到均勻混合的粉狀物料。
第四步進行造粒，將上述粉狀物料加熱至160℃，用擠壓式造粒機擠壓成直徑5mm左右的顆粒物料。
第五步，將上述顆粒物料送入擠塑機，加熱至195℃，使其呈膏狀，通過擠塑擠入事先準備好的∏形托架和T形頭托板模具，制得托架、托板坯料；將上述顆粒物料送入注塑機，加熱至180～200℃，使其呈膏狀，注入事先準備好的魚尾形螺栓模具，并加入加強筋，制得螺桿；注入事先準備好的專用螺栓螺帽模具，制得螺帽。
第六步，對托架和托板坯料進行切割、鉆孔等加工，制成成品，經(jīng)檢驗合格后即可作為產(chǎn)品入庫或出廠。
產(chǎn)品經(jīng)國家建筑材料測試中心檢測，結果如下耐腐蝕性，用10％HCl溶液浸泡48h，表面無變化；用10％NaOH48h，表面無變化；平整度1.0mm；平澤度60.2；落錘沖擊200g重球自1m處落下沖擊試樣表面，無變化(跨距為450mm)；不然性酒精燈垂直燃試樣5min，離火自熄；耐高溫(70±2)℃下2h，試樣表面無變化；耐低溫(-40±2)℃下2h，試樣表面無變化；耐人工候老化200h人工加速老化，色差為1.1，變色0級；耐高壓20000v機械加壓沖擊1.0無變A級。
經(jīng)中科院地球化學研究所資源環(huán)境測試分析中心測試，該型材的放射性樣品γ譜的測量值均未超出國家標準，屬A類材料。
權利要求
1 一種用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，它以聚氯乙烯、石膏粉與白云石粉的混合粉、助劑、金屬砂為原料，本發(fā)明的特征包括(1)電纜或光纜托架及其組件包括托架、托板和專用魚尾形穿心螺栓；(2)生產(chǎn)過程為第一步，配制混合粉將磷石膏用清水清洗干凈并晾干，送至隧道窯在1300～1360℃下高溫煅燒20～30分鐘，脫出磷石膏中的部分水分、P2O5和氟，使其水含量低于10％，P2O5≤0.3％，F(xiàn)≤0.1％；再將經(jīng)過煅燒后的爐料磨細到400～450目備用；再將白云石粉碎至20～30mm，在700±20℃條件下煅燒2小時，冷卻后磨細至400～450目，密封包裝備用；之后，按照磷石膏粉與白云石粉的質(zhì)量比例70％∶30％混合均勻，配成磷石膏粉與白云石粉的混合粉；第二步，進行配料加入聚氯乙烯樹脂，加熱至90～100℃時加入增塑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等輔料，在1分鐘的攪拌下混勻后加入上一步制成的混合粉，同時加入金屬砂，繼續(xù)攪拌混勻，其中聚氯乙烯與混合粉的質(zhì)量比為25∶75；第三步，進行高強度混料在高強度攪拌下對上述混合物料加熱至90～100℃，連續(xù)攪拌10-12分鐘，得到均勻混合的粉狀物料；第四步，進行造粒將上述粉狀物料加熱至160℃，用擠壓式造粒機擠壓成直徑5mm左右的顆粒物料；第五步，將上述顆粒物料送入擠塑機，加熱至195℃，使其呈膏狀，通過擠塑擠入事先準備好的∏形托架和T形頭托板模具，制得托架、托板坯料；將上述顆粒物料送入注塑機，加熱至180～200℃，使其呈膏狀，注入事先準備好的魚尾形穿心螺栓模具，并加入加強筋，制得螺桿；注入事先準備好的專用螺栓螺帽模具，制得螺帽；第六步，對托架和托板坯料進行切割、鉆孔加工，制成成品，經(jīng)檢驗合格后作為產(chǎn)品入庫或出廠。
2 如權利要求1所述用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，其特征在于在所述的原料的質(zhì)量分數(shù)為聚氯乙烯18％～23％，磷石膏粉與白云石粉的混合粉71％～76％，助劑1％～5％，金屬砂1％。
3 如權利要求1所述用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，其特征在于所述的助劑包括增塑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑，常用的增塑劑為對苯二甲酸二丁酯或?qū)Ρ蕉姿岫刘?；常用的穩(wěn)定劑為硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、三堿性硫酸鉛、二苯基硫脲；常用的表面活性劑為硬脂酸和石蠟；常用的金屬砂有鋁砂、錳砂、硅砂、鈦砂。
4 如權利要求1所述用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，其特征在于磷石膏在隧道窯里采用氣體燃料燃燒，例如采用普通城市煤氣、或天然氣、或水煤氣、或半水煤氣、或經(jīng)過濾凈化黃磷電爐和電石爐尾氣作燃料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用PVC樹脂生產(chǎn)電纜或光纜托架及其組件的方法，它以聚氯乙烯、石膏粉與白云石粉的混合粉、助劑、金屬砂為原料，生產(chǎn)的托架及其組件包括托架、托板和專用魚尾形穿心螺栓，制法是先將磷石膏水洗、晾干、煅燒、磨細成粉；再將白云石粉碎、煅燒、冷卻后磨細成粉，按比例將兩種粉混勻，得混合粉；接著將各原料按比例混合均勻，再將粉狀物料加熱并擠壓成顆粒物料，最后將顆粒物料加熱使其呈膏狀，通過擠塑制得托架、托板坯料，再加工得到成品；通過注塑制得魚尾形穿心螺栓。該托架及其組件具有絕緣性能優(yōu)良、耐老化、耐腐蝕性強、使用壽命長、防水、防潮、阻燃、成本低、易安裝等優(yōu)點，可廣泛地應用在電力和電信部門。
文檔編號B29B7/00GK1651229SQ200510003008
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權日2005年2月6日
發(fā)明者馬興祥 申請人:馬興祥