CN105280294B - 一种高性能铝合金高压电力电缆 - Google Patents

一种高性能铝合金高压电力电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯、绝缘层、屏蔽层、护套层;绝缘层包覆在线芯外,屏蔽层包覆在绝缘层外,护套层包覆在屏蔽层外;其中线芯采用耐热铝合金导线制成,护套层采用改性丁腈橡胶制成。本发明高性能铝合金高压电力电缆,其耐磨耐热性极好。

Description

一种高性能铝合金高压电力电缆
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域,尤其涉及一种高性能铝合金高压电力电缆。
背景技术
随着国民经济的快速发展,作为国民经济主动脉的电力电缆的用量和使用范围越来越大。电力电缆是用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。随着社会经济的发展,高性能铝合金高压电力电缆用量迅速增长,对电缆的质量要求也在不断提高,目前高性能铝合金高压电力电缆的耐磨、耐热性能亟待提高。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题,本发明提出了一种高性能铝合金高压电力电缆,其耐磨耐热性能极好。
本发明提出的一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯、绝缘层、屏蔽层、护套层;绝缘层包覆在线芯外,屏蔽层包覆在绝缘层外,护套层包覆在屏蔽层外;其中线芯采用耐热铝合金导线制成,护套层采用改性丁腈橡胶制成。
优选地,改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶40-80份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体5-15份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体12-20份,过氧化二异丙苯0.5-1.5份,硬脂酸1-2份,三氧化二锑1-3份,邻苯二甲酸丁酯0.2-0.8份,歧化松香1-1.8份,油酸0.8-1.4份,抗氧剂1010 1.2-1.8份,抗氧剂DLTDP0.2-0.9份,抗氧剂DTDTP 1-2份,液态环氧树脂1-5份,聚乙烯乙烯酯2-6份,四氟乙烯2-7份,石墨30-40份,纳米二氧化硅15-30份,改性高岭土20-40份,云母10-16份。
优选地,改性高岭土采用如下工艺制备:将己二醇、高岭土、羧甲基纤维素钠进行搅拌,送入超声反应器中进行超声,加入三乙基己基磷酸、浓硝酸进行搅拌,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中进行煅烧,降温至室温,得到改性高岭土。
优选地,改性高岭土采用如下工艺制备:按重量份称取50-70份己二醇、30-50份高岭土、1.5-2.5份羧甲基纤维素钠进行搅拌,搅拌温度为75-82℃,搅拌时间为10-15h,搅拌速度为800-1200r/min,送入超声反应器中进行超声,超声功率为20-35kHz,超声时间为1.5-3.5h,超声温度为55-65℃,加入20-30份助剥剂三乙基己基磷酸、1-3份浓度为12-14mol/L的浓硝酸进行搅拌,搅拌速度为1600-1850r/min,搅拌时间为2-5h,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中,从室温以0.5-1.5℃/min的速度升温至450-520℃,保温15-35min,继续以2-5℃/min的速度升温至900-940℃,保温15-30min,以1-4℃/min的速度降温至室温,得到改性高岭土。
优选地,石墨、纳米二氧化硅、改性高岭土及云母的重量比为32-35:20-24:30-36:12-14。
优选地,过氧化二异丙苯、硬脂酸及三氧化二锑的重量比为1-1.3:1.2-1.5:2-2.5。
优选地,丁腈橡胶、2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体及端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的重量比为70-78:8-13:14-18。
优选地,改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶70-78份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体8-13份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体14-18份,过氧化二异丙苯1-1.3份,硬脂酸1.2-1.5份,三氧化二锑2-2.5份,邻苯二甲酸丁酯0.4-0.6份,歧化松香1.2-1.5份,油酸1-1.3份,抗氧剂1010 1.4-1.6份,抗氧剂DLTDP 0.5-0.8份,抗氧剂DTDTP 1.5-1.8份,液态环氧树脂2-4份,聚乙烯乙烯酯4-5份,四氟乙烯3-5份,石墨32-35份,纳米二氧化硅20-24份,改性高岭土30-36份,云母12-14份。
本发明中,丁腈橡胶、2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体及端异氰酸酯基聚氨酯预聚体共同作用,耐磨、耐热性极好,采用过氧化二异丙苯、硬脂酸及三氧化二锑为硫化剂,硫化性好,制品耐磨及耐热性能极好,加入石墨、纳米二氧化硅、改性高岭土、云母作为填充增强剂,不仅可增强制品耐磨性能,其中的改性高岭土与丁腈橡胶、2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体及端异氰酸酯基聚氨酯预聚体等有机材料的相容性好,制品密度高,结合力强,耐磨、耐热性能进一步增强,另外采用液态环氧树脂、聚乙烯乙烯酯及四氟乙烯协同作用,可促进韧性与硬度达到均衡,耐磨性能进一步增强。
附图说明
图1为本发明提出的一种高性能铝合金高压电力电缆的截面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,图1为本发明提出的一种高性能铝合金高压电力电缆的截面结构示意图。
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
参照图1,一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4;绝缘层2包覆在线芯1外,屏蔽层3包覆在绝缘层2外,护套层4包覆在屏蔽层3外;其中线芯1采用耐热铝合金导线制成,护套层4采用改性丁腈橡胶制成。
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶40份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体15份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体12份,过氧化二异丙苯1.5份,硬脂酸1份,三氧化二锑3份,邻苯二甲酸丁酯0.2份,歧化松香1.8份,油酸0.8份,抗氧剂1010 1.8份,抗氧剂DLTDP 0.2份,抗氧剂DTDTP 2份,液态环氧树脂1份,聚乙烯乙烯酯6份,四氟乙烯2份,石墨40份,纳米二氧化硅15份,改性高岭土40份,云母10份。
实施例2
参照图1,一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4;绝缘层2包覆在线芯1外,屏蔽层3包覆在绝缘层2外,护套层4包覆在屏蔽层3外;其中线芯1采用耐热铝合金导线制成,护套层4采用改性丁腈橡胶制成。
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶80份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体5份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体20份,过氧化二异丙苯0.5份,硬脂酸2份,三氧化二锑1份,邻苯二甲酸丁酯0.8份,歧化松香1份,油酸1.4份,抗氧剂1010 1.2份,抗氧剂DLTDP0.9份,抗氧剂DTDTP 1份,液态环氧树脂5份,聚乙烯乙烯酯2份,四氟乙烯7份,石墨30份,纳米二氧化硅30份,改性高岭土20份,云母16份。
实施例3
参照图1,一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4;绝缘层2包覆在线芯1外,屏蔽层3包覆在绝缘层2外,护套层4包覆在屏蔽层3外;其中线芯1采用耐热铝合金导线制成,护套层4采用改性丁腈橡胶制成。
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶78份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体8份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体18份,过氧化二异丙苯1份,硬脂酸1.5份,三氧化二锑2份,邻苯二甲酸丁酯0.6份,歧化松香1.2份,油酸1.3份,抗氧剂1010 1.4份,抗氧剂DLTDP0.8份,抗氧剂DTDTP 1.5份,液态环氧树脂4份,聚乙烯乙烯酯4份,四氟乙烯5份,石墨32份,纳米二氧化硅24份,改性高岭土30份,云母14份。
改性高岭土采用如下工艺制备:按重量份称取50份己二醇、50份高岭土、1.5份羧甲基纤维素钠进行搅拌,搅拌温度为82℃,搅拌时间为10h,搅拌速度为1200r/min,送入超声反应器中进行超声,超声功率为20kHz,超声时间为3.5h,超声温度为55℃,加入30份助剥剂三乙基己基磷酸、1份浓度为14mol/L的浓硝酸进行搅拌,搅拌速度为1600r/min,搅拌时间为5h,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中,从室温以0.5℃/min的速度升温至520℃,保温15min,继续以5℃/min的速度升温至900℃,保温30min,以1℃/min的速度降温至室温,得到改性高岭土。
实施例4
参照图1,一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4;绝缘层2包覆在线芯1外,屏蔽层3包覆在绝缘层2外,护套层4包覆在屏蔽层3外;其中线芯1采用耐热铝合金导线制成,护套层4采用改性丁腈橡胶制成。
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶70份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体13份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体14份,过氧化二异丙苯1.3份,硬脂酸1.2份,三氧化二锑2.5份,邻苯二甲酸丁酯0.4份,歧化松香1.5份,油酸1份,抗氧剂1010 1.6份,抗氧剂DLTDP 0.5份,抗氧剂DTDTP 1.8份,液态环氧树脂2份,聚乙烯乙烯酯5份,四氟乙烯3份,石墨35份,纳米二氧化硅20份,改性高岭土36份,云母12份。
改性高岭土采用如下工艺制备:按重量份称取70份己二醇、30份高岭土、2.5份羧甲基纤维素钠进行搅拌,搅拌温度为75℃,搅拌时间为15h,搅拌速度为800r/min,送入超声反应器中进行超声,超声功率为35kHz,超声时间为1.5h,超声温度为65℃,加入20份助剥剂三乙基己基磷酸、3份浓度为12mol/L的浓硝酸进行搅拌,搅拌速度为1850r/min,搅拌时间为2h,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中,从室温以1.5℃/min的速度升温至450℃,保温35min,继续以2℃/min的速度升温至940℃,保温15min,以4℃/min的速度降温至室温,得到改性高岭土。
实施例5
参照图1,一种高性能铝合金高压电力电缆,包括线芯1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4;绝缘层2包覆在线芯1外,屏蔽层3包覆在绝缘层2外,护套层4包覆在屏蔽层3外;其中线芯1采用耐热铝合金导线制成,护套层4采用改性丁腈橡胶制成。
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶74份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体10份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体16份,过氧化二异丙苯1.2份,硬脂酸1.4份,三氧化二锑2.2份,邻苯二甲酸丁酯0.5份,歧化松香1.4份,油酸1.2份,抗氧剂1010 1.5份,抗氧剂DLTDP 0.6份,抗氧剂DTDTP 1.6份,液态环氧树脂3份,聚乙烯乙烯酯4.5份,四氟乙烯4份,石墨34份,纳米二氧化硅22份,改性高岭土33份,云母13份。
改性高岭土采用如下工艺制备:按重量份称取60份己二醇、40份高岭土、2份羧甲基纤维素钠进行搅拌,搅拌温度为80℃,搅拌时间为12h,搅拌速度为1000r/min,送入超声反应器中进行超声,超声功率为30kHz,超声时间为2h,超声温度为60℃,加入25份助剥剂三乙基己基磷酸、2份浓度为13mol/L的浓硝酸进行搅拌,搅拌速度为1700r/min,搅拌时间为3h,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中,从室温以1℃/min的速度升温至500℃,保温25min,继续以3℃/min的速度升温至920℃,保温22min,以3℃/min的速度降温至室温,得到改性高岭土。
本发明中,上述改性丁腈橡胶材料采用一般橡胶的制备工艺制备,即原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,包括线芯(1)、绝缘层(2)、屏蔽层(3)、护套层(4);绝缘层(2)包覆在线芯(1)外,屏蔽层(3)包覆在绝缘层(2)外,护套层(4)包覆在屏蔽层(3)外;其中线芯(1)采用耐热铝合金导线制成,护套层(4)采用改性丁腈橡胶制成;
改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶40-80份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体5-15份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体12-20份,过氧化二异丙苯0.5-1.5份,硬脂酸1-2份,三氧化二锑1-3份,邻苯二甲酸丁酯0.2-0.8份,歧化松香1-1.8份,油酸0.8-1.4份,抗氧剂1010 1.2-1.8份,抗氧剂DLTDP 0.2-0.9份,抗氧剂DTDTP 1-2份,液态环氧树脂1-5份,聚乙烯乙烯酯2-6份,四氟乙烯2-7份,石墨30-40份,纳米二氧化硅15-30份,改性高岭土20-40份,云母10-16份;
改性高岭土采用如下工艺制备:将己二醇、高岭土、羧甲基纤维素钠进行搅拌,送入超声反应器中进行超声,加入三乙基己基磷酸、浓硝酸进行搅拌,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中进行煅烧,降温至室温,得到改性高岭土。
2.根据权利要求1所述的高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,改性高岭土采用如下工艺制备:按重量份称取50-70份己二醇、30-50份高岭土、1.5-2.5份羧甲基纤维素钠进行搅拌,搅拌温度为75-82℃,搅拌时间为10-15h,搅拌速度为800-1200r/min,送入超声反应器中进行超声,超声功率为20-35kHz,超声时间为1.5-3.5h,超声温度为55-65℃,加入20-30份助剥剂三乙基己基磷酸、1-3份浓度为12-14mol/L的浓硝酸进行搅拌,搅拌速度为1600-1850r/min,搅拌时间为2-5h,过滤,干燥,粉碎,送入高温炉中,从室温以0.5-1.5℃/min的速度升温至450-520℃,保温15-35min,继续以2-5℃/min的速度升温至900-940℃,保温15-30min,以1-4℃/min的速度降温至室温,得到改性高岭土。
3.根据权利要求1或2所述的高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,石墨、纳米二氧化硅、改性高岭土及云母的重量比为32-35:20-24:30-36:12-14。
4.根据权利要求1或2所述的高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,过氧化二异丙苯、硬脂酸及三氧化二锑的重量比为1-1.3:1.2-1.5:2-2.5。
5.根据权利要求1或2所述的高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,丁腈橡胶、2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体及端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的重量比为70-78:8-13:14-18。
6.根据权利要求1或2所述的高性能铝合金高压电力电缆,其特征在于,改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括:丁腈橡胶70-78份,2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体8-13份,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体14-18份,过氧化二异丙苯1-1.3份,硬脂酸1.2-1.5份,三氧化二锑2-2.5份,邻苯二甲酸丁酯0.4-0.6份,歧化松香1.2-1.5份,油酸1-1.3份,抗氧剂1010 1.4-1.6份,抗氧剂DLTDP 0.5-0.8份,抗氧剂DTDTP 1.5-1.8份,液态环氧树脂2-4份,聚乙烯乙烯酯4-5份,四氟乙烯3-5份,石墨32-35份,纳米二氧化硅20-24份,改性高岭土30-36份,云母12-14份。
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