CN101538391A - 一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其组份为：氯磺化聚乙烯橡胶100.00份、硫化剂环氧树脂15.00－20.00份，氧化镁酸接受剂5.00－10.00份，硫化助剂1.00－1.50份，硫化促进剂0.20－1.50份，阻燃增塑剂10.00－15.00份，耐寒增塑剂5.00－10.00份，补强剂30.00－40.00份，填充剂40.00－50.00份，防老剂0.50－2.00份，工艺操作剂0.50－2.00份，阻燃剂10.00－15.00份。本发明风能发电用电缆的外护套材料，具有极高的物理机械性能，具有良好的耐油性及耐气候性能、特柔软性、阻燃等特性为本发明最大的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料高分子的技术领域，具体是一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料。
背景技术
目前，风能是最具有节能，环保性，而且，自然中有取之不尽的风能资源，但是风能发电用的电缆附件却跟不上风能发电的要求，目前，市场使用的风能电缆使用效果不太理想，主要是风能电缆的护套材料选择的是聚乙烯或聚氨酯等具有塑料特性的高分子结晶性材料，导致风能电缆在户外使用时经自然界的低温环境开裂、紫外线老化变脆开裂以及酸碱腐蚀后护套的物理机械性能极具差；风能电缆的特殊使用环境下决定该电缆要具有优异的柔软弯曲性能，而目前现有技术下的电缆用护套使用的是具有塑料特性的材料，所以在常温下或环境温度极其寒冷的情况下塑料，电缆的使用寿命就要大大折扣，甚至护套开裂，造成电缆报废，给使用单位造成损失。所以，目前市面上使用的风能电缆用护套的耐气候性能、物理机械性能以及柔软性和耐油性能仍有待改善。
虽然现有技术已经有使用于风能电缆外护套的报道，但现有技术采用的聚乙烯或聚氨酯等基础材料，导致材料在常温下柔软性能都不是很好、耐气候性差、耐油性以及阻燃性都不是很好。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有极高的物理机械性能，有具有良好的耐油性及耐气候性能的风能发电用电缆的外橡胶护套材料。
为此，本发明的技术方案如下：
一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：其原料组份的重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶 100.00份
硫化剂 12.00-20.00份
酸接受剂 5.00-15.00份
硫化助剂 0.20-2.50份
硫化促进剂 1.5-4.0份
阻燃增塑剂 5.00-20.00份
耐寒增塑剂 5.00-20.00份
补强剂 20.00-50.00份
填充剂 30.00-80.00份
防老剂 0.50-2.00份
工艺操作剂 0.50-2.00份
阻燃剂 10.00-20.00份。
所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：其原料组份的重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶 100.00份
硫化剂 15.00-18.00份
酸接受剂 5.00-10.00份
硫化助剂 1.20-2.0份
硫化促进剂 0.2-3.00份
阻燃增塑剂 10.00-15.00份
耐寒增塑剂 5.00-10.00份
补强剂 30.00-40.00份
填充剂 40.00-50.00份
防老剂 0.50-2.00份
工艺操作剂 0.50-2.00份
阻燃剂 10.00-15.00份。
所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：所述的硫化剂选用环氧树脂，所述的酸接受剂为氧化镁；硫化助剂选用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，硫化促进剂选用四硫化双五甲撑秋兰姆、2.2′-二硫化二苯骈噻唑或者其任意混合物，阻燃增塑剂选用氯化石蜡油，耐寒增塑剂选用葵二酸二辛酯，补强剂选用半补强炭黑，填充剂选用轻质碳酸钙或陶土粉、或其按1∶0.5-1.5比例混合使用，防老剂选用二丁基二硫代氨基甲酸镍或其与石蜡的任意混合物，工艺操作剂选用凡士林，阻燃剂选用三氧化二锑和十溴联苯醚并用，比例为1∶0.5-1.5。
所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：硫化剂、硫化助剂、硫化促进剂组成硫化体系，其中N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、2.2′-二硫化二苯骈噻唑和四硫化双五甲撑秋兰姆的比例为2∶1∶2。
所述的一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：氯化石蜡油和葵二酸二辛酯的比例为1∶0.5-1.2。
作为优选：填充剂选用轻质碳酸钙或陶土粉、或其按1∶1比例混合使用，阻燃剂选用三氧化二锑和十溴联苯醚并用，比例为1∶1。
氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶为本发明电缆材料的基础橡胶，因为该材料为阻燃耐油耐候耐日光性极好的极性饱和材料，所以本发明电缆护套料可以耐非极性油、柔软弯曲性、阻燃性、耐气候、耐日光等特性。
环氧树脂类硫化剂的的应用，使本发明电缆材料具有较好的工艺可操作性优异、具有优越耐水、耐酸碱、耐热性、永久变形小、密度小、无毒等特性。
阻燃剂三氧化二锑的应用，与本发明的基础橡胶有协同阻燃作用，故使本发明的电缆料具有很好的延燃性，氧指数为35～40。
酸接受剂氧化镁的应用使本发明的材料在生产操作中具有优越的安全性，吸收在操作中从基础橡胶中析出的氯气，起到安全稳定作用。
补强剂炭黑的使用大大增强材料的物理机械性能以及填充剂轻质碳酸钙的应用使该材料的的成本大大降低和增加材料的安全生产系数。
氯化石蜡油和癸二酸二辛酯的应用使本发明护套电缆料的阻燃性以及耐低温性能大大增加。
防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍以及物理防老剂石蜡的组合应用使本发明材料的耐老化性能以及耐气候性、耐紫外线老化性能都具有优异性。
工艺操作剂凡士林使加工操作便利，防止了材料与设备粘连以及材料的工艺性。
本发明具有长期耐自然气候性能，能在-40℃～90℃的气候环境下长期使用，能在长期的阳光下直射使用5～10年还具有保持50％的物理机械性能，能在使用过程中反复移动弯曲而电缆护套仍然具有极好的强度及伸长率，而且还能耐矿物油以及燃料油等特性，从而实现本发明目的。具体说，本发明的风能发电用电缆的外护套材料，具有极高的物理机械性能，有具有良好的耐油性及耐气候性能、特柔软性、阻燃等特性为本发明最大的特点。
因国家大力提倡发展节能、无污染的风能发电产业，而风能电缆大多使用紫外线极强而风能储备量大的高原沙漠地带，所以要求风能电缆要有极好的耐气候性能而且要能频繁弯曲移动以及耐油、阻燃、强度优等特综合性能，而本发明的电缆料正符合风能电缆的特殊要求。
本发明的电缆料与现有的电缆料一般性能比较
表1
附图说明
图1为本发明的制造工艺流程图。
具体实施方式
先将基础橡胶在小开炼机上进行素炼，开炼机辊筒温度不高于50℃，充分包辊后，按实施例要求称取适量的基础橡胶。
风能发电用电缆的外橡胶护套材料配方(重量份)：
氯磺化聚乙烯橡胶 100.00份
硫化剂 15.00-18.00份
酸接受剂 5.00-10.00份
硫化助剂 1.20-2.0份
硫化促进剂 0.2-3.00份
阻燃增塑剂 10.00-15.00份
耐寒增塑剂 5.00-10.00份
补强剂 30.00-40.00份
填充剂 40.00-50.00份
防老剂 0.50-2.00份
工艺操作剂 0.50-2.00份
阻燃剂 10.00-15.00份。
所述的硫化剂选用环氧树脂，所述的酸接受剂为氧化镁；硫化助剂选用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，硫化促进剂选用四硫化双五甲撑秋兰姆、2.2′-二硫化二苯骈噻唑或者其任意混合物，阻燃增塑剂选用氯化石蜡油，耐寒增塑剂选用葵二酸二辛酯，补强剂选用半补强炭黑，填充剂选用轻质碳酸钙或陶土粉、或其按1∶0.5-1.5比例混合使用，防老剂选用二丁基二硫代氨基甲酸镍或其与石蜡的任意混合物，工艺操作剂选用凡士林，阻燃剂选用三氧化二锑和十溴联苯醚并用，比例为1∶0.5-1.5。
实施例1：
制备方法：
先取基础橡胶200克，在小开炼机上混炼，充分包辊后加入氯磺化聚乙烯橡胶基础橡胶、酸接受剂、补强剂、阻燃剂、防老剂、工艺操作剂、部分填充剂以及阻燃增塑剂、耐寒增塑剂等，基本成型后在加入剩余的填充剂和阻燃增塑剂、耐寒增塑剂，之后在加入硫化剂和硫化助剂、硫化促进剂成型后，小开机辊筒间距减小，橡料打薄片，打三角包至少3次后出片厚度大约5mm后冷却备用。
实施例2：
先将已素炼好的基础橡胶40公斤投入密炼机30秒至1分钟后，加入酸接受剂、阻燃增塑剂、耐寒增塑剂、补强剂、阻燃剂、防老剂、工艺操作剂、填充剂以及阻燃增塑剂、耐寒增塑剂等除硫化剂及硫化助剂、硫化促进剂外的47.75公斤的配合剂，混炼大约5分钟后，放料压片开条滤橡后称量打卷冷却，每只无硫橡胶卷21.94公斤。停放至少2小时之后，称取4只的未加硫的橡胶卷放入密炼机混炼大约3分钟后加入2.25公斤硫化剂及硫化助剂、硫化促进剂30秒至1分钟。之后进行翻炼开条出片冷却，出片厚度2.00mm，宽度180-250mm。
实施例配方表2
去一定量橡皮料，在平板硫化机上经160*40分钟，压力25MPa硫化后，制成2mm的试片，进行物理化学性能测试，性能如表2。
硫化助剂选用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，硫化促进剂选用四硫化双五甲撑秋兰姆、2.2′-二硫化二苯骈噻唑或者其任意混合物，阻燃增塑剂选用氯化石蜡油，耐寒增塑剂选用葵二酸二辛酯，防老剂选用二丁基二硫代氨基甲酸镍或其与石蜡的任意混合物，阻燃剂选用三氧化二锑和十溴联苯醚并用，比例为1∶1。
Claims (5)
1、一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：其原料组份的重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶 100.00份
硫化剂 12.00-20.00份
酸接受剂 5.00-15.00份
硫化助剂 0.20-2.50份
硫化促进剂 1.5-4.0份
阻燃增塑剂 5.00-20.00份
耐寒增塑剂 5.00-20.00份
补强剂 20.00-50.00份
填充剂 30.00-80.00份
防老剂 0.50-2.00份
工艺操作剂 0.50-2.00份
阻燃剂 10.00-20.00份。
2、按照权利要求1所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：
其原料组份的重量配比为：
氯磺化聚乙烯橡胶 100.00份
硫化剂 15.00-18.00份
酸接受剂 5.00-10.00份
硫化助剂 1.20-2.0份
硫化促进剂 0.2-3.00份
阻燃增塑剂 10.00-15.00份
耐寒增塑剂 5.00-10.00份
补强剂 30.00-40.00份
填充剂 40.00-50.00份
防老剂 0.50-2.00份
工艺操作剂 0.50-2.00份
阻燃剂 10.00-15.00份。
3、按照权利要求1或2所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：所述的硫化剂选用环氧树脂，所述的酸接受剂为氧化镁；硫化助剂选用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，硫化促进剂选用四硫化双五甲撑秋兰姆、2.2′-二硫化二苯骈噻唑或者其任意混合物，阻燃增塑剂选用氯化石蜡油，耐寒增塑剂选用葵二酸二辛酯，补强剂选用半补强炭黑，填充剂选用轻质碳酸钙或陶土粉、或其按1∶0.5-1.5比例混合使用，防老剂选用二丁基二硫代氨基甲酸镍或其与石蜡的任意混合物，工艺操作剂选用凡士林，阻燃剂选用三氧化二锑和十溴联苯醚并用，比例为1∶0.5-1.5。
4、按照权利要求3所述的风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：硫化剂、硫化助剂、硫化促进剂组成硫化体系，其中N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、2.2′-二硫化二苯骈噻唑和四硫化双五甲撑秋兰姆的比例为2∶1∶2。
5、按照权利要求3所述的一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料，其特征在于：氯化石蜡油和葵二酸二辛酯的比例为1∶0.5-1.2。
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