CN101423654A - 可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 - Google Patents
可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101423654A CN101423654A CNA200810217928XA CN200810217928A CN101423654A CN 101423654 A CN101423654 A CN 101423654A CN A200810217928X A CNA200810217928X A CN A200810217928XA CN 200810217928 A CN200810217928 A CN 200810217928A CN 101423654 A CN101423654 A CN 101423654A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- degradable
- cable
- insulation
- sheath material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，要解决的技术问题是增强材料的电性能和物理机械性能。本发明的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。本发明的电缆的导体外包覆有绝缘层，绝缘层包含有降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。本发明与现有技术相比，在满足可降解的电缆塑料绝缘和护套材料降解的前提下，提高了其使用时的电性能和物理机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆绝缘和护套材料，以及用该材料制作的电缆，特别是一种可降解的、环保型电缆用塑料绝缘和护套材料，及用该材料制作的电缆。
背景技术
普通电缆或电线的绝缘和护套采用交联聚乙烯XLPE或者聚氯乙烯PVC非降解材料，一般其使用寿命为30年。在某些场合，如会展场所电缆敷设使用后会很快被拆掉，而这些被拆掉的电缆不能重复使用，不仅造成浪费，还对环境造成了污染。为此人们想到了采用可降解材料，用以制成电缆绝缘和护套。可降解材料按原材料分四类：第一类是可再生的天然生物资源，如淀粉、植物秸秆、甲壳素；第二类是可再生的天然生物资源通过生物合成的聚合物，如聚乳酸、聚羟基烷酸酯类；第三类是利用石油副产品化学合成物质，如聚丁酸琥珀酸酯；第四类是以上三种材料互相之间的共混物。可降解材料按降解类型分为光降解、热氧降解、水解、自然崩解、生物分解。可降解材料制作的电缆绝缘和护套在一定的时间后完全分解成无害环保的物质，塑料分解时间通过调整可降解塑料的配方来实现。现有技术电缆的绝缘和护套采用可降解塑料，主要为生物降解塑料，如基料为聚乳酸PLA、聚乙烯醇PVA、聚二氧化碳类PPC，增加适当的配合剂，改进电缆的电性能和物理机械性能，这种降解塑料本身由于其电性能和物理机械性能较低，不能满足电缆的绝缘和护套要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可降解的电缆塑料绝缘和护套材料，要解决的技术问题是增强可降解材料的电性能和物理机械性能。
本发明采用以下技术方案：一种可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，所述可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。
本发明可降解的电缆塑料绝缘或/和护套材料包含重量比为2～300份的阻燃剂。
本发明的可降解树脂采用聚乳酸PLA，抗铜剂采用N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5或/和N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024，偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷或/和N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷，抗氧剂采用酚类抗氧剂2246，补强剂采用陶土或/和白碳黑，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3、氢氧化铝Al(OH)3或/和氢氧化镁Mg(OH)2。
本发明的N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024为0.05～0.2份。
本发明的γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷为0.5～3份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷为0.5～3份。
本发明的陶土为5～20份，白碳黑为15～40份。
本发明的三氧化二锑Sb2O3为2～5份，氢氧化铝Al(OH)3为120～300份，氢氧化镁Mg(OH)2为120～300。
一种电缆，其导体外包覆有绝缘层，所述绝缘层包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。
本发明的包覆有绝缘层的导体为一股以上，一股以上带有绝缘层的导体(1)外包覆有护套，护套包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份，阻燃剂2～300份。
本发明的可降解树脂采用聚乳酸PLA，抗铜剂采用N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5或N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024，偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷或N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷，抗氧剂采用酚类抗氧剂2246，补强剂采用陶土或白碳黑，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3、氢氧化铝Al(OH)3或氢氧化镁Mg(OH)2。
本发明与现有技术相比，可降解树脂内加入抗铜剂使电缆导体不因分解出的成分侵蚀而降低其电导率，免除铜离子迁移使绝缘水平降低，加入偶联剂，使绝缘材料中无机材料和有机材料发生化学健合，提高相容性，加入抗氧剂，控制增加或减少塑料的分解时间，加入补强剂，增加材料的抗张强度和断裂伸长率，在满足可降解的电缆塑料绝缘和护套材料降解的前提下，提高了其使用时的电性能和物理机械性能。
附图说明
图1为本发明实施例1、2、3的结构示意图。
图2为本发明实施例4、5、6、7、8、9的结构示意图。
图3为本发明实施例10、11、12、13、14、15的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的可降解的电缆塑料绝缘和护套材料，由可降解塑料、抗铜剂、偶联剂、抗氧剂、补强剂和阻燃剂组成，重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份，阻燃剂0～300份。
可降解树脂采用聚乳酸PLA，抗铜剂(铜离子抑制剂)采用N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5或/和N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024，偶联剂采用硅烷类偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151、γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷或/和N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷，抗氧剂采用无污染和变色性的酚类抗氧剂2246(化学名称：2，2′—亚甲基双(4—甲基—6—叔丁基)苯酚)，补强剂采用陶土或/和白碳黑，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3、氢氧化铝Al(OH)3或/和氢氧化镁Mg(OH)2。
抗铜剂优选为N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD10240.05～0.2份，偶联剂优选为γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5～3份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5～3份，补强剂优选为陶土5～20份，白碳黑15～40份)，阻燃剂优选为三氧化二锑Sb2O3 2～5份，氢氧化铝Al(OH)3 120～300份，氢氧化镁Mg(OH)2 120～300份。
根据绝缘或护套的不同要求以及阻燃要求，改变其中的材料的成分生产不同要求的可降解绝缘料、护套料以及阻燃护套料。
本发明中，加入抗铜剂(铜离子抑制剂)，不仅使电缆导体不因分解出的成分侵蚀而降低其电导率，影响电性能，还可免除铜离子迁移使绝缘水平降低。
加入偶联剂，使绝缘材料中无机材料和有机材料发生化学健合，提高相容性，使材料的绝缘性能达到电缆的绝缘性能要求。
加入抗氧剂2246，以实现在一定时间内保持塑料的物理机械性能及电性能，通过添加抗氧剂剂量不同来增加或减少塑料的分解时间，一般分解时间为2～15个月。
加入补强剂，由于可降解塑料抗张强度为3～4N/mm2，断裂伸长率为50～150％，不满足到电缆用材料料抗张强度5～15N/mm2，断裂伸长率50～150％的要求，因此加入适量的补强剂，以增加材料的抗张强度和断裂伸长率，使其物理机械性能达到电缆用塑料的水平。
加入阻燃剂使材料具有阻燃性能。
本发明的可降解的电缆塑料绝缘和护套材料，制作工艺包括以下步骤：
1.可降解树脂经过筛选、计量；
2.偶联剂、颜料助剂按照配方计量比例混合；
3.抗氧剂、抗铜剂、补强剂和阻燃剂按照配方比例计量混合；
4.以上三种材料经过双螺杆造粒机捏合、塑化、压延、切粒；
5.切好的粒子经风冷冷却系统冷却；
6.冷却好的粒子经过真空包装成为电缆可降解塑料混合物，绝缘料或护套料为直径2～3mm的圆形或扁圆形的粒子。
用本发明的材料制作的电缆的检测按照国家标准检验，导体直流电阻按照GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法》第4部分：导体直流电阻试验进行测试，检验结果符合GB/T3956-1997《电缆的导体》要求。
交流电压试验按照GB/T3048.8-2007《电线电缆电性能试验方法》第8部分：交流电压试验，额定电压为450/750V电缆2500V试验电压5min不击穿，额定电压为0.6/1kV电缆3500V试验电压5min不击穿。
绝缘抗张强度按照GB/T2951.1-1997《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》第一部分通用试验方法第一节机械性能试验检测，结果不小于5N/mm2。
绝缘断裂伸长率按照GB/T2951.1-1997《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》第一部分通用试验方法第一节机械性能试验检测，结果不小于80％。
护套抗张强度按照GB/T2951.1-1997《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》第一部分通用试验方法第一节机械性能试验检测，结果不小于6N/mm2。
绝缘断裂伸长率按照GB/T2951.1-1997《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》第一部分通用试验方法第一节机械性能试验检测，结果不小于80％。
电缆塑料绝缘和护套材料的降解试验按照ISO 14855《可控堆肥条件下塑料最终需氧生物降解能力和崩裂的测定—分析释放的二氧化碳的方法》的试验方法，进行45d后生物材料降解率不小于70％。
如图1、图2和图3所示，采用本发明的材料制作的电缆或电线，包括导体1、绝缘层2和护套3，导体1为圆柱形，可以是单股，也可以是多股并列摆布的芯铜线或铝线，在导体1外包裹有均匀分布的绝缘层2，绝缘层2为本发明的可降解的电缆塑料绝缘材料，同心环绕导体1外，为挤出均匀、密闭的单层绝缘防护结构，护套3为本发明的可降解的电缆塑料护套材料，同心环绕在单股绝缘层或多股绝缘层外。
实施例1，可降解的电缆塑料绝缘材料(单层绝缘)重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5，0.02份，或N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5份，抗氧剂2246 0.05份，补强剂陶土5份和白碳黑15份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3 2份、氢氧化铝Al(OH)3 120份和氢氧化镁Mg(OH)2 100份。
实施例2，可降解的电缆塑料绝缘材料(单层绝缘)重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-50.08份、N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 2.5份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷1.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷1.5份，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土10份和白碳黑25份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3 2.6份、氢氧化铝Al(OH)3220份和氢氧化镁Mg(OH)2 120份。
实施例3，可降解的电缆塑料绝缘材料(单层绝缘)重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5，0.2份，或N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 4份，或γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷3份，或N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷3份，抗氧剂2246 0.1份，补强剂陶土20份和白碳黑40份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3 5份、氢氧化铝Al(OH)3 300份和氢氧化镁Mg(OH)2 150份。
如图1所示，仅有绝缘层的电线，导体为铜丝或铝丝，铜杆经拉丝机拉制出铜丝，导体为单根铜丝作为电缆的导体，实施例1、2或3的可降解的电缆塑料绝缘材料经挤出机挤成管状，附着在导体表面形成电线的绝缘。
经测试，导体直流电阻截面1.5mm2实测为11.8Ω/km，GB/T3956-1997标准为不大于12.1Ω/km，绝缘层厚度为0.8mm，GB5013.3-1997标准为不小于0.7mm额定电压为450/750V电缆2500V试验电压5min不击穿，实施例1绝缘抗张强度实测为5.1N/mm2，实施例2绝缘抗张强度实测为5.8N/mm2，实施例3绝缘抗张强度实测为6.6N/mm2，GB5013.1-1997标准耐热硅橡胶不小于5N/mm2，实施例1绝缘断裂伸长率实测为140％，实施例2绝缘断裂伸长率实测为105％，实施例3绝缘断裂伸长率实测为80％，GJB773A-2000中交联乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)标准为不小于50％，电缆塑料绝缘材料的降解实验，45d后生物材料降解率实测为75％，ISO 14855标准为不小于70％。按照性能指标实施例2的实测值最好。
实施例4，可降解的电缆塑料绝缘材料，重量比比例为可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5份，抗氧剂2246 0.05份，补强剂陶土5份，白碳黑15份，
实施例5，可降解的电缆塑料绝缘材料，可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.08份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶联剂，乙烯基三乙氧基硅烷A-151 2.5份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷1.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷1.5份，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土10份，白碳黑25份，
实施例6，可降解的电缆塑料绝缘材料，可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.1份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 4份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷4份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷3份，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土20份，白碳黑40份，
实施例7，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5份，抗氧剂2246 0.05份，补强剂陶土5份，白碳黑15份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O32份、氢氧化铝Al(OH)3120份和氢氧化镁Mg(OH)2100份。
实施例8，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-50.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD10240.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 3份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷2.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷2.5份，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土12份，白碳黑30份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O32.6份、氢氧化铝Al(OH)3220份和氢氧化镁Mg(OH)2120份。
实施例9，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.2份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 4份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷3或N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷3份，抗氧剂2246 0.1份，补强剂陶土20份，白碳黑40份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O35份、氢氧化铝Al(OH)3300份和氢氧化镁Mg(OH)2150份。
如图2所示，导体为两股铜丝，作为电缆的导体，两股铜丝外带有实施例4、5或6的可降解的电缆塑料绝缘材料的线芯平行排列，实施例7、8或9的可降解的电缆塑料护套材料经挤塑机挤出，分别包裹在带有实施例4、5或6的可降解的电缆塑料绝缘材料的平行排列的线芯外形成电缆的护套。
经测试，导体直流电阻截面2.5mm2实测为7.35Ω/km，GB3956-1997标准为不大于7.41Ω/km，绝缘层厚度为0.8mm，GB5013.3-1998标准为不小于0.8mm额定电压为450/750V电缆2500V试验电压5min不击穿，实施例4绝缘抗张强度实测为5.0N/mm2，实施例5绝缘抗张强度实测为5.2N/mm2，实施例6绝缘抗张强度实测为6.9N/mm2，GB5013.1-1997标准耐热硅橡胶不小于5N/mm2，实施例4绝缘断裂伸长率实测为145％，实施例5绝缘断裂伸长率实测为125％，实施例6绝缘断裂伸长率实测为80％，GJB773A-2000中交联乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)标准为不小于50％，实施例7护套抗张强度实测为6.1N/mm2，实施例8护套抗张强度实测为6.9N/mm2，实施例9护套抗张强度实测为8.2N/mm2，GB5013.1-1997标准耐热硅橡胶不小于5N/mm2，实施例7绝缘断裂伸长率实测为135％，实施例8绝缘断裂伸长率实测为90％，实施例9绝缘断裂伸长率实测为80％，GJB773A-2000中交联乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)标准为不小于50％，电缆塑料绝缘和护套材料的降解实验45d后生物材料降解率实测为75％，ISO 14855标准为不小于70％。按照性能指标实施例5和实施例8的实测值最好。
实施例10，可降解的电缆塑料绝缘材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5份，抗氧剂2246 0.05份，补强剂陶土5份，白碳黑15份。
实施例11，可降解的电缆塑料绝缘材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.08份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 2.5份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷1.5份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷1.5份，，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土10份，白碳黑25份。
实施例12，可降解的电缆塑料绝缘材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.1份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 4份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷4份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷3，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土20份，白碳黑40份。
实施例13，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷0.5，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷0.5份，抗氧剂2246 0.05份，补强剂陶土5份，白碳黑15份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O32份、氢氧化铝Al(OH)3120份和氢氧化镁Mg(OH)2100份。
实施例14，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-50.02份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD10240.02份，，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 3份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷2.5，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷2.5份，抗氧剂2246 0.08份，补强剂陶土12份，白碳黑30份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O32.6份、氢氧化铝Al(OH)3220份和氢氧化镁Mg(OH)2120份。
实施例15，可降解的电缆塑料护套材料重量比比例为：可降解树脂100份，抗铜剂(铜离子抑制剂)N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5 0.2份，N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷A-151 4份，γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷3，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷3份，抗氧剂2246 0.1份，补强剂陶土20份，白碳黑40份，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O35份、氢氧化铝Al(OH)3300份和氢氧化镁Mg(OH)2150份。
如图3所示，导体为三股铜丝，作为电缆的导体，三股带有实施例10、11或12的可降解的电缆塑料绝缘材料的线芯经电缆成缆机绞合到一起形成缆芯，实施例13、14或15的可降解的电缆塑料护套材料经挤塑机挤出并填充到缆芯外缘的间隙，挤出外形为圆形，分别包裹在带有实施例13、14或15的可降解的电缆塑料绝缘材料缆芯外形成电缆的护套。
经测试，导体直流电阻截面10mm2实测为1.77Ω/km，GB3956-1997标准为不大于1.83Ω/km，绝缘层厚度为1.1mm，GB12706.1-2002标准为不小于1.0mm，额定电压为0.6/1kV电缆3500V试验电压5min不击穿，实施例10绝缘抗张强度实测为5.0N/mm2，实施例11绝缘抗张强度实测为5.2N/mm2，实施例12绝缘抗张强度实测为6.9N/mm2，GB5013.1-1997标准耐热硅橡胶不小于5N/mm2，实施例10绝缘断裂伸长率实测为145％，实施例11绝缘断裂伸长率实测为125％，实施例12绝缘断裂伸长率实测为80％，GJB773A-2000中交联乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)标准为不小于50％，实施例13护套抗张强度实测为6.1N/mm2，实施例14护套抗张强度实测为6.9N/mm2，实施例15护套抗张强度实测为8.2N/mm2，GB5013.1-1997标准不小于5N/mm2，实施例13绝缘断裂伸长率实测为135％，实施例14绝缘断裂伸长率实测为90％，实施例15绝缘断裂伸长率实测为80％，GJB773A-2000中交联乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)标准为不小于50％，电缆塑料绝缘和护套材料的降解实验45d后生物材料降解率实测为75％，ISO 14855标准为不小于70％。按照性能指标实施例11和实施例14的实测值最好。
用本发明的材料制作的电缆结构简单，在设定时间内和环境下绝缘和护套降解，特别适合使用在特定场合，如会展场所等。
Claims (10)
1.一种可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。
2.根据权利要求1所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述可降解的电缆塑料绝缘或/和护套材料包含重量比为2～300份的阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述可降解树脂采用聚乳酸PLA，抗铜剂采用N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5或/和N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024，偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷或/和N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷，抗氧剂采用酚类抗氧剂2246，补强剂采用陶土或/和白碳黑，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3、氢氧化铝Al(OH)3或/和氢氧化镁Mg(OH)2。
4.根据权利要求3所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024为0.05～0.2份。
5.根据权利要求4所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷为0.5～3份，N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷为0.5～3份。
6.根据权利要求5所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述陶土为5～20份，白碳黑为15～40份。
7.根据权利要求6所述的可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料，其特征在于：所述三氧化二锑Sb2O3为2～5份，氢氧化铝Al(OH)3为120～300份，氢氧化镁Mg(OH)2为120～300。
8.一种电缆，其导体(1)外包覆有绝缘层(2)，其特征在于：所述绝缘层(2)包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份。
9.根据权利要求8所述的电缆，其特征在于：所述包覆有绝缘层(2)的导体(1)为一股以上，一股以上带有绝缘层(2)的导体(1)外包覆有护套(3)，护套(3)包含的重量比组分为：可降解树脂100份，抗铜剂0.02～0.2份，偶联剂0.5～4.5份，抗氧剂0.05～0.1份，补强剂5～40份，阻燃剂2～300份。
10.根据权利要求9所述的电缆，其特征在于：所述可降解树脂采用聚乳酸PLA，抗铜剂采用N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺MDA-5或N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼MD1024，偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、γ缩水甘油丙基·三甲基氧硅烷或N-β(氨乙基)γ-氨丙基·三甲基氧硅烷，抗氧剂采用酚类抗氧剂2246，补强剂采用陶土或白碳黑，阻燃剂采用三氧化二锑Sb2O3、氢氧化铝Al(OH)3或氢氧化镁Mg(OH)2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810217928XA CN101423654B (zh) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | 可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810217928XA CN101423654B (zh) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | 可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101423654A true CN101423654A (zh) | 2009-05-06 |
| CN101423654B CN101423654B (zh) | 2012-01-25 |
Family
ID=40614548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200810217928XA Active CN101423654B (zh) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | 可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101423654B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097175A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-06-15 | 江苏红峰电缆集团有限公司 | 一种减少碳排量的环保电线 |
| WO2014124563A1 (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 美亚无纺布工业有限公司 | 一种生物可降解薄膜及层压材料 |
| WO2014124562A1 (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 美亚无纺布工业有限公司 | 一种可降解的循环再生物料 |
| CN104356620A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 一种可降解的电力绝缘材料 |
| CN105924916A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-07 | 淄博精诚专利信息咨询有限公司 | 一种可生物降解的电缆材料及其制备方法 |
| CN106674933A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-17 | 中广核三角洲（苏州）新材料研发有限公司 | 具有耐热性耐久性的可降解绝缘电线电缆料 |
| CN106674932A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-17 | 中广核三角洲（苏州）新材料研发有限公司 | 电线电缆用耐热性可降解绝缘材料 |
| CN112280159A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 天津金发新材料有限公司 | 一种功能型添加剂复合母粒及其制备方法和应用 |
| CN112920555A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-08 | 宁波市青湖弹性体科技有限公司 | 一种适用于高速挤出的tpee复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1033671C (zh) * | 1992-01-14 | 1996-12-25 | 中国科学院近代物理研究所 | 电力电缆聚乙烯绝缘层及其制造方法 |
| CN100543882C (zh) * | 2005-06-24 | 2009-09-23 | 上海火日线缆有限公司 | 热固性环保无卤、低烟、阻燃电线电缆及制备方法 |
| US7709740B2 (en) * | 2007-05-07 | 2010-05-04 | Jji Technologies, Llc | Flame retardant wire and cable |
-
2008
- 2008-12-01 CN CN200810217928XA patent/CN101423654B/zh active Active
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097175A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-06-15 | 江苏红峰电缆集团有限公司 | 一种减少碳排量的环保电线 |
| RU2640243C2 (ru) * | 2013-02-18 | 2017-12-27 | Ю.С. Пасифик Нонвоувенс Индастри Лимитед | Биоразлагаемая пленка и ламинат |
| WO2014124563A1 (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 美亚无纺布工业有限公司 | 一种生物可降解薄膜及层压材料 |
| WO2014124562A1 (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 美亚无纺布工业有限公司 | 一种可降解的循环再生物料 |
| US9994686B2 (en) | 2013-02-18 | 2018-06-12 | U.S. Pacific Nonwovens Industry Limited | Biodegradable film and laminate |
| CN104356620A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 一种可降解的电力绝缘材料 |
| CN104356620B (zh) * | 2014-11-19 | 2016-04-06 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 一种可降解的电力绝缘材料 |
| CN105924916A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-07 | 淄博精诚专利信息咨询有限公司 | 一种可生物降解的电缆材料及其制备方法 |
| CN106674933A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-17 | 中广核三角洲（苏州）新材料研发有限公司 | 具有耐热性耐久性的可降解绝缘电线电缆料 |
| CN106674932A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-17 | 中广核三角洲（苏州）新材料研发有限公司 | 电线电缆用耐热性可降解绝缘材料 |
| CN112280159A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 天津金发新材料有限公司 | 一种功能型添加剂复合母粒及其制备方法和应用 |
| CN112280159B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-12-13 | 天津金发新材料有限公司 | 一种功能型添加剂复合母粒及其制备方法和应用 |
| CN112920555A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-08 | 宁波市青湖弹性体科技有限公司 | 一种适用于高速挤出的tpee复合材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101423654B (zh) | 2012-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101423654B (zh) | 可降解的电缆用塑料绝缘和护套材料及电缆 | |
| CN103732677B (zh) | 交联聚乙烯组合物 | |
| CN102382377B (zh) | 中压乙丙橡胶绝缘材料及制备方法 | |
| AU2007362485B2 (en) | Electric article comprising at least one element made from a semiconductive polymeric material and semiconductive polymeric composition | |
| Zhao et al. | Synergistic effect of ZnO microspherical varistors and carbon fibers on nonlinear conductivity and mechanical properties of the silicone rubber-based material | |
| US9728295B2 (en) | Conductive jacket | |
| KR102664628B1 (ko) | 반도전성 차폐 조성물 | |
| CN110938274B (zh) | 硅烷交联型半导电屏蔽材料及其制备方法和应用 | |
| CN107652512A (zh) | 一种电缆绝缘材料及其制备方法 | |
| JP5163597B2 (ja) | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物及びその製造方法並びにこれを用いた電線・ケーブル | |
| US20140011029A1 (en) | Semiconductive Shield Composition with Improved Strippability | |
| CN103545045B (zh) | 一种具有可剥离半导电外屏蔽材料的高压电缆结构 | |
| CN103756163B (zh) | Ap1000核电站用1e级k1类电缆绝缘料及制备方法 | |
| US6337367B1 (en) | Non-shielded, track resistant, silane crosslinkable insulation, methods of making same and cables jacketed therewith | |
| CN117126484A (zh) | 一种环保电缆用非交联屏蔽材料及其制备方法 | |
| CN104927177A (zh) | 一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料及制备方法 | |
| CN103531284B (zh) | 一种具有防焦烧电缆用半导电内屏蔽材料的高压电缆结构 | |
| CN103524963B (zh) | 一种防焦烧电缆用半导电内屏蔽材料的配方 | |
| CN107189248A (zh) | 一种抗老化电缆料及其制备方法 | |
| CN102543274A (zh) | 绝缘电缆及其制造方法 | |
| EP2920238B1 (en) | Process for recovering wastes of a polymeric composition including a peroxidic crosslinking agent | |
| Junian et al. | Natural rubber as electrical insulator: A review | |
| KR101114992B1 (ko) | 현상 롤러 제조용 조성물, 이를 이용한 현상 롤러 및 이의 제조방법 | |
| KR20240068182A (ko) | 향상된 신뢰성 및 내구성을 갖는 고압 전력 케이블용 절연 조성물 및 이를 이용하여 제작되는 고압 전력 케이블 | |
| CN115433400A (zh) | 一种生产无卤阻燃电缆的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214242 vibration East Road, west suburb industrial park, Yixing, Jiangsu Patentee after: JIANGSU ZHONGCHAO HOLDING CO., LTD. Address before: 214242 vibration East Road, west suburb industrial park, Yixing, Jiangsu Patentee before: Jiangsu Zhongchao Cable Corporation |