CN105504532A - 一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法 - Google Patents

一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力材料领域，公开了一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，该方法使用了如下原料：氢氧化镁1-2份，氧化铝1-2份，锂基膨润土1-2份，氮化铝1-2份，二硫化钼2-3份，凸凹棒土2-3份，镁橄榄石2-3份，戊二酸二乙酯3-4份，氮化硅4-6份，磷酸三苯酯5-7份，碳化硅5-7份，鸡蛋壳7-10份，聚碳酸酯7-10份，石英砂8-12份，聚乙烯蜡8-12份，溴化聚苯乙烯8-12份，氯化丁基橡胶20-30份，三元乙丙橡胶30-40份，聚烯烃弹性体30-40份。本发明工艺简单可行，提升了传统橡胶材料的阻燃和力学性能。

Description

一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法
技术领域
本发明属于电力材料领域，具体涉及一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法。
背景技术
随着电力工程的不断发展，需要使用电缆的场所变得多样化，对电缆用护套材料的性能指标有了更加严格和多样的要求，比如绝缘性、拉伸强度、使用温度、阻燃性能等指标均有严格的要求，不断的提高护套材料的性能，是经济和社会发展的迫切需求，传统的护套材料多存在阻燃性差、机械强度低、耐腐蚀性能差，高温易变形、力学性能差、使用寿命短等问题，给实际使用带来很多不便，容易带来安全隐患，发生触电或火灾，因此，如何改进已有的电缆护套材料，完全配方和制备工艺，是我们急待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，该方法工艺简单可行，提升了传统橡胶材料的性能，使其具备良好的阻燃性能和力学性能，能够适应特定的使用环境条件，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）称取原料：按照重量份取各原料备用；氢氧化镁1-2份，氧化铝1-2份，锂基膨润土1-2份，氮化铝1-2份，二硫化钼2-3份，凸凹棒土2-3份，镁橄榄石2-3份，戊二酸二乙酯3-4份，氮化硅4-6份，磷酸三苯酯5-7份，碳化硅5-7份，鸡蛋壳7-10份，聚碳酸酯7-10份，石英砂8-12份，聚乙烯蜡8-12份，溴化聚苯乙烯8-12份，氯化丁基橡胶20-30份，三元乙丙橡胶30-40份，聚烯烃弹性体（TPO）30-40份。其中，氢氧化镁，氧化铝，锂基膨润土，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂的粒径均为100目；
步骤2）制备物料1：将氢氧化镁，氧化铝，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到物料1；
步骤3）制备物料2：往锂基膨润土添加同等重量的70%（v/v）的乙醇，500转/min搅拌3min，然后静置30min，即为物料2；
步骤4）制备物料3：往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸，500转/min搅拌5min，80℃烘干，研磨至粒径为100目，即为物料3；
步骤5）制备物料4：将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，得到粒径为100目的粉末，即为物料4；
步骤6）制备物料5：将戊二酸二乙酯，磷酸三苯酯，聚碳酸酯，聚乙烯蜡，溴化聚苯乙烯，氯化丁基橡胶，三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌处理，搅拌时间为10min，搅拌速度为300转/min，然后静置30min，得到物料5；
步骤7）制备护套绝缘料：将物料1，物料2，物料3，物料4以及物料5依次投入到离心机中，2000转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明护套绝缘材料的原料配伍合理，大大提高了耐热阻燃性能，并且机械性能以及耐腐蚀性能大大改善；氢氧化镁，氧化铝，氮化铝以及石英砂大大提高了耐热阻燃性能；碳化硅以及氮化硅适量添加，大大提高了护套管的机械性能；磷酸三苯酯属于环保阻燃剂；戊二酸二乙酯属于环保型增塑剂；聚乙烯蜡又称高分子蜡简称聚乙烯蜡，具备优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性；溴化聚苯乙烯是一种溴系有机阻燃剂，具有高阻燃性、热稳定性及光稳定性等良好的机械物理和化学性质；三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，防霉、耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异；氯化丁基橡胶具良好的耐热耐曲以及耐天候性能；聚烯烃弹性体对其缺口冲击强度以及耐热性能提高很大；鸡蛋壳属于生活废弃物，本发明对其进行了有效利用，原料低廉，提高了机械性能，变废为宝，一举两得；本发明还对锂基膨润土进行了改性，提高了原料之间的结合力，增加了机械性能；对凸凹棒土进行了改性，提高了绝热性能和耐腐蚀性能；本发明护套管制备工艺简单，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）称取原料：按照重量份取各原料备用；氢氧化镁1份，氧化铝1份，锂基膨润土1份，氮化铝1份，二硫化钼2份，凸凹棒土2份，镁橄榄石2份，戊二酸二乙酯3份，氮化硅4份，磷酸三苯酯5份，碳化硅5份，鸡蛋壳7份，聚碳酸酯7份，石英砂8份，聚乙烯蜡8份，溴化聚苯乙烯8份，氯化丁基橡胶20份，三元乙丙橡胶30份，聚烯烃弹性体（TPO）30份。其中，氢氧化镁，氧化铝，锂基膨润土，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂的粒径均为100目；
步骤2）制备物料1：将氢氧化镁，氧化铝，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到物料1；
步骤3）制备物料2：往锂基膨润土添加同等重量的70%（v/v）的乙醇，500转/min搅拌3min，然后静置30min，即为物料2；
步骤4）制备物料3：往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸，500转/min搅拌5min，80℃烘干，研磨至粒径为100目，即为物料3；
步骤5）制备物料4：将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，得到粒径为100目的粉末，即为物料4；
步骤6）制备物料5：将戊二酸二乙酯，磷酸三苯酯，聚碳酸酯，聚乙烯蜡，溴化聚苯乙烯，氯化丁基橡胶，三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌处理，搅拌时间为10min，搅拌速度为300转/min，然后静置30min，得到物料5；
步骤7）制备护套绝缘料：将物料1，物料2，物料3，物料4以及物料5依次投入到离心机中，2000转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。
实施例2
一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）称取原料：按照重量份取各原料备用；氢氧化镁1-2份，氧化铝1-2份，锂基膨润土1-2份，氮化铝1-2份，二硫化钼2-3份，凸凹棒土2-3份，镁橄榄石2-3份，戊二酸二乙酯3-4份，氮化硅4-6份，磷酸三苯酯5-7份，碳化硅5-7份，鸡蛋壳7-10份，聚碳酸酯7-10份，石英砂8-12份，聚乙烯蜡8-12份，溴化聚苯乙烯8-12份，氯化丁基橡胶20-30份，三元乙丙橡胶30-40份，聚烯烃弹性体（TPO）30-40份。其中，氢氧化镁，氧化铝，锂基膨润土，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂的粒径均为100目；
步骤2）制备物料1：将氢氧化镁，氧化铝，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到物料1；
步骤3）制备物料2：往锂基膨润土添加同等重量的70%（v/v）的乙醇，500转/min搅拌3min，然后静置30min，即为物料2；
步骤4）制备物料3：往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸，500转/min搅拌5min，80℃烘干，研磨至粒径为100目，即为物料3；
步骤5）制备物料4：将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，得到粒径为100目的粉末，即为物料4；
步骤6）制备物料5：将戊二酸二乙酯，磷酸三苯酯，聚碳酸酯，聚乙烯蜡，溴化聚苯乙烯，氯化丁基橡胶，三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌处理，搅拌时间为10min，搅拌速度为300转/min，然后静置30min，得到物料5；
步骤7）制备护套绝缘料：将物料1，物料2，物料3，物料4以及物料5依次投入到离心机中，2000转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。
实施例3
本发明制备的电力护套管的各项性能参数测定：以外径100mm，壁厚5mm，长度10m为例。拉伸强度、弯曲强度、巴士硬度、水平垂直燃烧等级以及氧指数分别参照GB/T1458，GB/T1449，GB/T3854，GB/T2408，GB/T8924。具体结果见表1。
表1
组别 拉伸强度Mpa 弯曲强度Mpa 巴士硬度 水平垂直燃烧等级 氧指数
实施例1 178 213 46 UL94V-0 34
实施例2 186 217 44 UL94V-0 35
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1）称取原料：按照重量份取各原料备用；氢氧化镁1-2份，氧化铝1-2份，锂基膨润土1-2份，氮化铝1-2份，二硫化钼2-3份，凸凹棒土2-3份，镁橄榄石2-3份，戊二酸二乙酯3-4份，氮化硅4-6份，磷酸三苯酯5-7份，碳化硅5-7份，鸡蛋壳7-10份，聚碳酸酯7-10份，石英砂8-12份，聚乙烯蜡8-12份，溴化聚苯乙烯8-12份，氯化丁基橡胶20-30份，三元乙丙橡胶30-40份，聚烯烃弹性体30-40份；
步骤2）制备物料1：将氢氧化镁，氧化铝，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到物料1；
步骤3）制备物料2：往锂基膨润土添加同等重量的70%（v/v）的乙醇，500转/min搅拌3min，然后静置30min，即为物料2；
步骤4）制备物料3：往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸，500转/min搅拌5min，80℃烘干，研磨至粒径为100目，即为物料3；
步骤5）制备物料4：将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，得到粒径为100目的粉末，即为物料4；
步骤6）制备物料5：将戊二酸二乙酯，磷酸三苯酯，聚碳酸酯，聚乙烯蜡，溴化聚苯乙烯，氯化丁基橡胶，三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌处理，搅拌时间为10min，搅拌速度为300转/min，然后静置30min，得到物料5；
步骤7）制备护套绝缘料：将物料1，物料2，物料3，物料4以及物料5依次投入到离心机中，2000转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1）中，优选地，氢氧化镁，氧化铝，锂基膨润土，氮化铝，二硫化钼，氮化硅，碳化硅以及石英砂的粒径均为100目。
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