CN101807451A - 一种电缆填充料 - Google Patents
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Abstract
一种电缆填充料，属于一种电缆内的填充料。包括以下组分：低密度聚乙烯塑料；高密度聚乙烯塑料；聚丙烯塑料；石墨；发泡剂；阻燃剂。发泡剂，阻燃剂。采用本发明制得的电缆填充条具有成型稳定，能充分填充电缆空隙，保证了电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，防水、防潮、不易折断，密度小、阻燃性能好，经济适用等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电缆领域，具体地说，是一种电缆内的填充料。
背景技术
目前市面上生产的传统中压电缆填充条主要有以下三种：
1)交联聚乙烯废料挤制的扇形填充条；
2)聚丙烯(PP)网格填充绳；
3)聚氯乙烯或橡胶管填充条。
这几种填充条由于其材质、配方或形状的原因，表现不尽如人意，总是或多或少存在缺陷，现分述如下：
1、交联聚乙烯废料挤制的扇形填充条：该填充条采用交联聚乙烯废料粉碎粒料做基料，添加粘接剂、填料、色料挤塑而成。由于交联聚乙烯为热固性塑料，其回收废料在二次加工时熔融性很差，需要添加大量的粘接剂来成型，因此该填充有以下缺陷：
(A)表面粗糙，大小规格不均匀，不能充分填充电缆空隙，和保证电缆成缆时外观的圆整度；
(B)抗拉强度小，成缆填充时易折断，影响生产速度；
(C)重量大不便于操作；
(D)存放过程中易吸潮，给产品带来质量隐患。
2、聚丙烯(PP)网格填充绳：该填条采用聚丙烯(PP)网格多股聚合而成，由于中压电缆的填充间隙很大，故需要多股PP填充绳组成，换线麻烦，操作极为不便；其次，该PP填充绳中加入了大量的碳酸钙作填料，重量较大，成本也较高。
3、聚氯乙烯或橡胶管填充条：该填条由于采用的是塑料圆管，故不能很好地与电缆线芯贴合，成型稳定性较差，给电缆的生产带来不便；同时不能充分填充电缆空隙，无法保证电缆成缆的圆整度。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种成型稳定，能充分填充电缆空隙，保证了电缆成缆时外观的圆整；而且具有机械强度高，表面密封性好，防水，不易折断，密度小、重量轻、阻燃性能好的一种电缆填充料。
为实现上述目的，本发明采用的方案是：
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料20％-40％；所述低密度聚乙烯，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度处于0.915～0.940克/立方厘米之间。
B)高密度聚乙烯塑料25％-50％；所述高密度聚乙烯，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。密度在0.94克/立方厘米以上
C)聚丙烯塑料25％-50％；
D)石墨0.2％-0.3％；
E)发泡剂0.04％-0.06％；
F)阻燃剂1％-2％。
发泡剂为偶氮二甲酰胺。
阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂，还可以是氢氧化铝和氢氧化镁的混合物。
制备这种电缆填充条的方法，采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
D)将电缆填充条，依次通过70℃-90℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为50％--70％的电缆填充条成品。所述发泡度为50％--70％是指混合料经发泡后相同体积的成品，重量只有原来的50％--30％。
B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在130℃--190℃之间。
C)步骤中充入的气体为惰性气体。
惰性气体是氮气。
充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
充气装置中的充气压力为3.0MPa～4.5MPa。
首先，本发明采用少量的发泡剂和上述配方的混合料，经挤塑机熔融后充入了氮气，就可得到发泡度为50％--70％的电缆填充条成品。由于本发明采用了物理发泡，因此降低了环境污染，节约了工序和原材料，产品的稳定性大大提高；其次，电缆填充条从外模出来后先通过70-90℃的热水槽，室温水槽，最后风干，这样进行阶段性冷却，因此了避免因骤冷，急剧收缩，影响产品性能、定型、外观，因此保证了产品成型稳定。
因此，采用本发明制得的电缆填充条具有以下优点：
1、具有良好的工艺性，形状稳定，能充分填充电缆空隙，保证了电缆成缆时外观的圆整度；
2、具有机械强度高，表面密封性好，防水，不易折断，密度小、重量轻、阻燃性能好等优点，在电缆填充条的空隙中剩余的氮气对阻燃也会起到相应的作用；
3、解决了低密度聚乙烯塑料、高密度聚乙烯塑料、聚丙烯塑料等废旧塑料的回收再利用问题，有效降低产品成本，是高压电缆生产理想的非吸湿性填充材料；
4、减少了以往复绕和烘干等电缆填充条加工工序，使电缆生产操作工艺相应简化，节约了大量的能源和人力，对改善工作环境，缩短生产周期，提高经济效益和产品质量都有很大帮助。
具体实施方式
实施例1
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料20％；
B)高密度聚乙烯塑料50％；
C)聚丙烯塑料28.76％；
D)石墨0.2％；
E)发泡剂0.04％；
F)阻燃剂1％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的方法，采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过75±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为50％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在150±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.25±0.25MPa。
实施例2
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料40％；
B)高密度聚乙烯塑料30％；
C)聚丙烯塑料27.76％；
D)石墨0.2％；
E)发泡剂0.04％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的方法，采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过75±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为55％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在155±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.5MPa。
实施例3
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料30％；
B)高密度聚乙烯塑料40％；
C)聚丙烯塑料27.76％；
D)石墨0.2％；
E)发泡剂0.04％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的方法，采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过80±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为60％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在160±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为4.0±0.5MPa。
实施例4
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料30％；
B)高密度聚乙烯塑料25％；
C)聚丙烯塑料42.64％；
D)石墨0.3％；
E)发泡剂0.06％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的方法，采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过85±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为70％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在175±15℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为4.0±0.5MPa。
实施例5
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料22.64％；
B)高密度聚乙烯塑料50％；
C)聚丙烯塑料25％；
D)石墨0.3％；
E)发泡剂0.06％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过85±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为70％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在170±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为4.0±0.5MPa。
实施例6
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料27.64％；
B)高密度聚乙烯塑料40％；
C)聚丙烯塑料30％；
D)石墨0.3％；
E)发泡剂0.06％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过85±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为60％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在16±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.5MPa。
实施例7
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料40％；
B)高密度聚乙烯塑料25％；
C)聚丙烯塑料33.2％；
D)石墨0.25％；
E)发泡剂0.05％；
F)阻燃剂1.5％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过80±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为65％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在155±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.5MPa。
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料22.64％；
B)高密度聚乙烯塑料25％；
C)聚丙烯塑料50％；
D)石墨0.3％；
E)发泡剂0.06％；
F)阻燃剂2％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过80±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为65％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在160±15℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.25MPa。
实施例9
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料31％；
B)高密度聚乙烯塑料39％；
C)聚丙烯塑料28.2％；
D)石墨0.25％；
E)发泡剂0.05％；
F)阻燃剂1.5％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过75±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为60％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在155±15℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.5MPa。
实施例10
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料31％；
B)高密度聚乙烯塑料39％；
C)聚丙烯塑料28.2％；
D)石墨0.25％；
E)发泡剂0.05％；
F)阻燃剂1.5％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过85±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为70％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在165±20℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.75±0.25MPa。
实施例11
一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料31％；
B)高密度聚乙烯塑料39％；
C)聚丙烯塑料28.2％；
D)石墨0.25％；
E)发泡剂0.05％；
F)阻燃剂1.5％。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
制备上述电缆填充条的制备方法，应采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
E)将电缆填充条，依次通过75±5℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为60％的电缆填充条成品。
所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在160±15℃。
所述C)步骤中充入的气体是氮气。
所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
所述充气装置中的充气压力为3.5±0.5MPa。
Claims (9)
1.一种电缆填充料，其特征在于：以重量计包括以下组分：
A)低密度聚乙烯塑料20％-40％；
B)高密度聚乙烯塑料25％-50％；
C)聚丙烯塑料25％-50％；
D)石墨0.2％-0.3％；
E)发泡剂0.04％-0.06％；
F)阻燃剂1％-2％。
2.根据权利要求1所述的一种电缆填充料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种电缆填充料，其特征在于：所述阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂。
4.制备权利要求1-3所述电缆填充条的方法，其特征在于：采用如下步骤：
A)将原材料各组分按配比混合均匀，装入挤塑机料斗；
B)原材料通过挤塑机生成熔融态的混合料；
C)向熔融态的混合料中充入气体；
D)将C)步骤得到的混合料经挤塑机出口处设置的外模定型得到电缆填充条；
D)将电缆填充条，依次通过70-90℃的热水槽和室温水槽，然后风干得到发泡度为50％--70％的电缆填充条成品。
5.根据权利要求4所述的电缆填充料的制备方法，其特征在于：所述B)步骤中挤塑机的机筒温度控制在130---190℃之间。
6.根据权利要求5所述的电缆填充料的制备方法，其特征在于：所述C)步骤中充入的气体为惰性气体。
7.根据权利要求6所述的电缆填充料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体是氮气。
8.根据权利要求4、5、6和7任意一项所述的电缆填充料的制备方法，其特征在于：所述充入气体是通过安装在挤塑机上的充气装置进行充气处理。
9.根据权利要求8所述的电缆填充料的制备方法，其特征在于：所述充气装置中的充气压力为3.0MPa～4.5MPa。
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