CN104559203A - 一种大功率用高稳定性电缆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率用高稳定性电缆料，由下列重量份的原料制成：氧化聚乙烯蜡6-8、PVC树脂15-25、环氧大豆油3-4、可溶性聚四氟乙烯3-5、纳米二氧化钛2-4、乙烯-辛烯共聚物5-7、碳纤维3-4、苯并三唑2-3、红磷4-5、纳米石墨2-3、促进剂CZ 1-2、腈硅橡胶45-55、纳米碳酸钙6-7、马来酸酐接枝聚丙烯2-5、填充剂8-12；发明的电缆料化学性能稳定，物理机械性能、电绝缘性能、耐老化性和阻燃性都非常优良，能满足电缆制造业的需求。

Description

一种大功率用高稳定性电缆料 及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电缆料的技术领域，特别涉及一种大功率用高稳定性电缆料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的发展以及通讯行业的飞速发展，大功率设备的使用量越来越多，这就对电缆的使用性能提出了更高的要求。电缆的耐受功率和内导体最高温度和环境温度之差成线性关系，而内导体的最高工作温度受制于电缆绝缘材料，电缆绝缘材料的长期工作温度就是内导体的最高允许工作温度，但目前市场上大部分的电缆料都不具有优秀的耐高温性能，无法满足现在大功率设备的需求。因此本发明人通过设计新的电缆料配方以及工艺，创造出适合于大功率使用的新型电缆料。

发明内容

本发明弥补了现有技术的不足，提供一种大功率用高稳定性电缆料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明电缆料由下列重量份的原料制成：氧化聚乙烯蜡6-8、PVC树脂15-25、环氧大豆油3-4、可溶性聚四氟乙烯3-5、纳米二氧化钛2-4、乙烯-辛烯共聚物5-7、碳纤维3-4、苯并三唑2-3、红磷4-5、纳米石墨2-3、促进剂CZ 1-2、腈硅橡胶45-55、纳米碳酸钙6-7、马来酸酐接枝聚丙烯2-5、填充剂8-12；

所述填充剂由下列重量份的原料制成：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物8-12、纳米陶瓷粉体2-4、铁尾矿渣粉2-3、凹凸棒土5-7、水滑石3-4、海藻酸钠2-4、三氧化二锑2-3、稻壳灰3-5、独居石4-5、聚苯基硫醚4-5、玻璃纤维3-5、粉煤灰6-8；其制备方法是将粉煤灰置于PH值为13.2-13.6的氢氧化钠水溶液中浸泡活化6-10小时，过滤后干燥，并与铁尾矿渣粉、水滑石、独居石混合，置于球磨机中进行机械磨细至50-80μm，再与四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、纳米陶瓷粉体、海藻酸钠、三氧化二锑、稻壳灰、聚苯基硫醚、玻璃纤维混合置于高速搅拌机中以400-600转/分处理5-10分钟，备用，将凹凸棒土在600-800℃高温下煅烧4-5小时，待冷却后加少量水搅拌成浆液，再将浆液雾化喷涂在前面所得混合物表面，进行包覆处理，最后将包覆颗粒置于硫化床中造粒40-60分钟，出料即可。

所述电缆料的制备的具体步骤如下：

（1）将氧化聚乙烯蜡、PVC树脂、环氧大豆油、乙烯-辛烯共聚物、腈硅橡胶、可溶性聚四氟乙烯、纳米碳酸钙混合后投入高速混合机中以600-800转/分进行高速混合，并通过外部加热令混合物体系升温至90-120℃，以软化混合体系并增加其流动性；

（2）将步骤1所得混合体系与马来酸酐接枝聚丙烯、碳纤维、苯并三唑、纳米石墨、促进剂CZ混合并置于密炼机中在100-120℃下连续密炼8-12分钟；

（3）将步骤2所得密炼产物投入到开炼机中，再加入红磷、纳米二氧化钛、填充剂以及剩余物料，在150-180℃下开炼至物料完全塑化均匀后出料；

（4）待步骤3所得物料冷却后切粒、筛选、包装后入库即可。

本发明的有益效果：

本发明的中心思想是发明一种适用于大功率的电缆料，同时具有优异的耐腐蚀耐老化等性能。

本发明的电缆料化学性能稳定，物理机械性能、电绝缘性能、耐老化性和阻燃性都非常优良，能满足电缆制造业的需求。

填充剂的添加能大大增强电缆料的耐高温能力，添加的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物体积电阻率很高，不受水和潮气的影响，耐热性强，聚苯基硫醚的添加增强了电缆料的耐磨、抗蠕变性能，通过填充剂的改良令电缆料在-70℃到240℃的温度范围中能连续使用。

具体实施方案

下面结合以下具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

称取下列重量份（kg）的原料制成：氧化聚乙烯蜡7、PVC树脂20、环氧大豆油3、可溶性聚四氟乙烯4、纳米二氧化钛3、乙烯-辛烯共聚物6、碳纤维3、苯并三唑2、红磷4、纳米石墨2、促进剂CZ 1、腈硅橡胶50、纳米碳酸钙6、马来酸酐接枝聚丙烯4、填充剂10；

所述填充剂由下列重量份（kg）的原料制成：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物10、纳米陶瓷粉体3、铁尾矿渣粉2、凹凸棒土6、水滑石3、海藻酸钠3、三氧化二锑2、稻壳灰4、独居石4、聚苯基硫醚4、玻璃纤维4、粉煤灰7；其制备方法是将粉煤灰置于PH值为13.4的氢氧化钠水溶液中浸泡活化8小时，过滤后干燥，并与铁尾矿渣粉、水滑石、独居石混合，置于球磨机中进行机械磨细至70μm，再与四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、纳米陶瓷粉体、海藻酸钠、三氧化二锑、稻壳灰、聚苯基硫醚、玻璃纤维混合置于高速搅拌机中以500转/分处理8分钟，备用，将凹凸棒土在700℃高温下煅烧4小时，待冷却后加少量水搅拌成浆液，再将浆液雾化喷涂在前面所得混合物表面，进行包覆处理，最后将包覆颗粒置于硫化床中造粒50分钟，出料即可。

所述电缆料的制备的具体步骤如下：

（1）将氧化聚乙烯蜡、PVC树脂、环氧大豆油、乙烯-辛烯共聚物、腈硅橡胶、可溶性聚四氟乙烯、纳米碳酸钙混合后投入高速混合机中以700转/分进行高速混合，并通过外部加热令混合物体系升温至110℃，以软化混合体系并增加其流动性；

（2）将步骤1所得混合体系与马来酸酐接枝聚丙烯、碳纤维、苯并三唑、纳米石墨、促进剂CZ混合并置于密炼机中在110℃下连续密炼10分钟；

（3）将步骤2所得密炼产物投入到开炼机中，再加入红磷、纳米二氧化钛、填充剂以及剩余物料，在170℃下开炼至物料完全塑化均匀后出料；

（4）待步骤3所得物料冷却后切粒、筛选、包装后入库即可。

经测试本发明的电缆料拉伸强度为15.9MPa，断裂伸长率为396%，氧指数为33%，在220℃×168h热空气老化后拉伸强度变化率小于9.2%，断裂伸长变化率小于7.8%，在20mol/L盐酸溶液中于24℃浸泡168h后断裂伸长率为326%，在20mol/L氢氧化钠溶液中于24℃浸泡168h后断裂伸长率为341%。

Claims (2)

1.一种大功率用高稳定性电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：氧化聚乙烯蜡6-8、PVC树脂15-25、环氧大豆油3-4、可溶性聚四氟乙烯3-5、纳米二氧化钛2-4、乙烯-辛烯共聚物5-7、碳纤维3-4、苯并三唑2-3、红磷4-5、纳米石墨2-3、促进剂CZ 1-2、腈硅橡胶45-55、纳米碳酸钙6-7、马来酸酐接枝聚丙烯2-5、填充剂8-12；

所述填充剂由下列重量份的原料制成：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物8-12、纳米陶瓷粉体2-4、铁尾矿渣粉2-3、凹凸棒土5-7、水滑石3-4、海藻酸钠2-4、三氧化二锑2-3、稻壳灰3-5、独居石4-5、聚苯基硫醚4-5、玻璃纤维3-5、粉煤灰6-8；其制备方法是将粉煤灰置于PH值为13.2-13.6的氢氧化钠水溶液中浸泡活化6-10小时，过滤后干燥，并与铁尾矿渣粉、水滑石、独居石混合，置于球磨机中进行机械磨细至50-80μm，再与四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、纳米陶瓷粉体、海藻酸钠、三氧化二锑、稻壳灰、聚苯基硫醚、玻璃纤维混合置于高速搅拌机中以400-600转/分处理5-10分钟，备用，将凹凸棒土在600-800℃高温下煅烧4-5小时，待冷却后加少量水搅拌成浆液，再将浆液雾化喷涂在前面所得混合物表面，进行包覆处理，最后将包覆颗粒置于硫化床中造粒40-60分钟，出料即可。

2.根据权利要求书1所述的大功率用高稳定性电缆料，其特征在于，制备方法的具体步骤如下：

（1）将氧化聚乙烯蜡、PVC树脂、环氧大豆油、乙烯-辛烯共聚物、腈硅橡胶、可溶性聚四氟乙烯、纳米碳酸钙混合后投入高速混合机中以600-800转/分进行高速混合，并通过外部加热令混合物体系升温至90-120℃，以软化混合体系并增加其流动性；

（2）将步骤1所得混合体系与马来酸酐接枝聚丙烯、碳纤维、苯并三唑、纳米石墨、促进剂CZ混合并置于密炼机中在100-120℃下连续密炼8-12分钟；

（3）将步骤2所得密炼产物投入到开炼机中，再加入红磷、纳米二氧化钛、填充剂以及剩余物料，在150-180℃下开炼至物料完全塑化均匀后出料；

（4）待步骤3所得物料冷却后切粒、筛选、包装后入库即可。