CN105504542A - 一种耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用，该耐寒电缆护套材料由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶72-80份、剑麻8-15份、鱼鳞粉13-18份、二聚脂肪酸20-26份、邻苯二甲酸二异丁酯35-46份。将剑麻烘干、粉碎，加入无水乙醇密封处理、微波处理烘干即得处理后的剑麻；将鱼鳞烘干、粉碎，加入无水乙醇超声处理、烘干即得处理后的鱼鳞粉；将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合、超声振荡处理，再加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉热处理后即得。本发明具有优良的耐低温性能、阻燃性能、耐扭转性能；原料简单，制备工艺简单，适用于寒冷地区的电缆。

Description

一种耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体是一种耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用。
背景技术
电缆，通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用，特别是在气候不好的地区，对电缆的要求极高。我国的环境复杂多样，特别是风力资源发达的地区主要分布在西北高寒。西北高寒地区冬季的最低气温一般在-25℃以下，甚至有的地区达到-40℃，如内蒙古草原与青藏高原，且一般设备是在无人看管区，电缆在这种条件下工作，应有很好的耐低温性能和一定的阻燃性能，一般的塑料、氯化聚乙烯橡胶料无法在这样的低温下正常工作。且产品的主要标准有欧洲标准与德国标准，使用温度在-25-90℃，需要通过-25℃下3000次正反1080°低温抗扭转实验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种较好的阻燃性能且耐扭转性能极佳的耐寒电缆护套材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶72-80份、剑麻8-15份、鱼鳞粉13-18份、二聚脂肪酸20-26份、邻苯二甲酸二异丁酯35-46份。
作为本发明进一步的方案：所述耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶74-78份、剑麻10-13份、鱼鳞粉14-16份、二聚脂肪酸22-24份、邻苯二甲酸二异丁酯38-43份。
作为本发明进一步的方案：所述耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶76份、剑麻11份、鱼鳞粉15份、二聚脂肪酸23份、邻苯二甲酸二异丁酯41份。
所述耐寒电缆护套材料的制备方法，由以下步骤组成：
1)剑麻的处理：将剑麻洗净后烘干，粉碎过100-120目筛，然后加入其质量3-4倍的无水乙醇，在60-65℃下密封搅拌30-40min，然后置入微波反应器进行微波处理，加热到140-150℃，反应2-3h；烘干后即得处理后的剑麻；
2)鱼鳞粉的处理：将鱼鳞洗净后烘干，粉碎过100-120目筛，然后加入其质量4-5倍的无水乙醇，超声处理2-3次，超声处理功率为900-1000W，每次超声处理时间为35-45min，超声处理后烘干后即得处理后的鱼鳞粉；
3)将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合，升温至78-82℃，密封保存30-45min，然后进行超声振荡处理30-40min，超声频率为50KHz，设定温度为62-65℃；然后再按照重量份加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉，在120-150r/min的搅拌速度下以2-3℃/min的升温速度升温至88-95℃，再在该温度下搅拌15-20min，然后再降温至65-68℃，并在此温度下搅拌处理10-15min，降至室温即得耐寒电缆护套材料。
所述耐寒电缆护套材料在制备电缆材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制得的材料具有优良的耐低温性能，较好的阻燃性能、耐候性能，且耐扭转性能极佳；经过老化试验后其拉伸强度与断裂伸长率变化较小，采用的原料简单，质量轻，且制备工艺简单，易操作，可以工业化生产，适用于寒冷地区的电缆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶72份、剑麻8份、鱼鳞粉13份、二聚脂肪酸20份、邻苯二甲酸二异丁酯35份。
剑麻的处理：将剑麻洗净后烘干，粉碎过100目筛，然后加入其质量3倍的无水乙醇，在60℃下密封搅拌30min，然后置入微波反应器进行微波处理，加热到140℃，反应2h；烘干后即得处理后的剑麻。鱼鳞粉的处理：将鱼鳞洗净后烘干，粉碎过100目筛，然后加入其质量4倍的无水乙醇，超声处理2次，超声处理功率为900W，每次超声处理时间为35min，超声处理后烘干后即得处理后的鱼鳞粉。将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合，升温至78℃，密封保存30min，然后进行超声振荡处理30min，超声频率为50KHz，设定温度为62℃；然后再按照重量份加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉，在120r/min的搅拌速度下以2℃/min的升温速度升温至88℃，再在该温度下搅拌15min，然后再降温至65℃，并在此温度下搅拌处理10min，降至室温即得耐寒电缆护套材料。
实施例2
本发明实施例中，一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶80份、剑麻15份、鱼鳞粉18份、二聚脂肪酸26份、邻苯二甲酸二异丁酯46份。
剑麻的处理：将剑麻洗净后烘干，粉碎过120目筛，然后加入其质量4倍的无水乙醇，在65℃下密封搅拌40min，然后置入微波反应器进行微波处理，加热到150℃，反应3h；烘干后即得处理后的剑麻。鱼鳞粉的处理：将鱼鳞洗净后烘干，粉碎过120目筛，然后加入其质量5倍的无水乙醇，超声处理3次，超声处理功率为1000W，每次超声处理时间为45min，超声处理后烘干后即得处理后的鱼鳞粉。将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合，升温至82℃，密封保存45min，然后进行超声振荡处理40min，超声频率为50KHz，设定温度为65℃；然后再按照重量份加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉，在150r/min的搅拌速度下以3℃/min的升温速度升温至95℃，再在该温度下搅拌20min，然后再降温至68℃，并在此温度下搅拌处理15min，降至室温即得耐寒电缆护套材料。
实施例3
本发明实施例中，一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶74份、剑麻10份、鱼鳞粉14份、二聚脂肪酸22份、邻苯二甲酸二异丁酯38份。
剑麻的处理：将剑麻洗净后烘干，粉碎过120目筛，然后加入其质量3.5倍的无水乙醇，在62℃下密封搅拌35min，然后置入微波反应器进行微波处理，加热到145℃，反应2.5h；烘干后即得处理后的剑麻。鱼鳞粉的处理：将鱼鳞洗净后烘干，粉碎过120目筛，然后加入其质量4.5倍的无水乙醇，超声处理3次，超声处理功率为1000W，每次超声处理时间为40min，超声处理后烘干后即得处理后的鱼鳞粉。将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合，升温至80℃，密封保存38min，然后进行超声振荡处理35min，超声频率为50KHz，设定温度为64℃；然后再按照重量份加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉，在135r/min的搅拌速度下以2.5℃/min的升温速度升温至92℃，再在该温度下搅拌18min，然后再降温至67℃，并在此温度下搅拌处理12min，降至室温即得耐寒电缆护套材料。
实施例4
本发明实施例中，一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶78份、剑麻13份、鱼鳞粉16份、二聚脂肪酸24份、邻苯二甲酸二异丁酯43份。
制备过程与实施例3一致。
实施例5
本发明实施例中，一种耐寒电缆护套材料，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶76份、剑麻11份、鱼鳞粉15份、二聚脂肪酸23份、邻苯二甲酸二异丁酯41份。
制备过程与实施例3一致。
对比例1
除不含有剑麻外，其余配方与制备过程与实施例5一致。
对比例2
除不含有鱼鳞粉外，其余配方与制备过程与实施例5一致。
对比例3
除不含有剑麻、鱼鳞粉外，其余配方与制备过程与实施例5一致。
本实例1-5与对比例1-3制备的耐寒电缆护套材料，性能的检测数据如表1所示。
表1
老化条件:100±2℃×168小时。
从表1中可以看出，本发明实施例1-5制得的材料能够通过零下50℃低温脆化实验，具有优良的耐低温性能，氧指数大于32，具有较好的阻燃性能；经过老化试验后其拉伸强度与断裂伸长率变化较小。实施例5与对比例1-3相比较，可知本发明是在各组分的共同作用下起作用的。
将实施例5所得的耐寒电缆护套材料用作风能电缆护套后进行耐扭转测试，所获得的性能数值如下表2所示。可知，本发明的耐寒性能与耐扭转性能极佳。
表2
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种耐寒电缆护套材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶72-80份、剑麻8-15份、鱼鳞粉13-18份、二聚脂肪酸20-26份、邻苯二甲酸二异丁酯35-46份。
2.根据权利要求1所述的耐寒电缆护套材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶74-78份、剑麻10-13份、鱼鳞粉14-16份、二聚脂肪酸22-24份、邻苯二甲酸二异丁酯38-43份。
3.根据权利要求1所述的耐寒电缆护套材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：三元乙丙橡胶76份、剑麻11份、鱼鳞粉15份、二聚脂肪酸23份、邻苯二甲酸二异丁酯41份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的耐寒电缆护套材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1)剑麻的处理：将剑麻洗净后烘干，粉碎过100-120目筛，然后加入其质量3-4倍的无水乙醇，在60-65℃下密封搅拌30-40min，然后置入微波反应器进行微波处理，加热到140-150℃，反应2-3h；烘干后即得处理后的剑麻；
2)鱼鳞粉的处理：将鱼鳞洗净后烘干，粉碎过100-120目筛，然后加入其质量4-5倍的无水乙醇，超声处理2-3次，超声处理功率为900-1000W，每次超声处理时间为35-45min，超声处理后烘干后即得处理后的鱼鳞粉；
3)将三元乙丙橡胶与二聚脂肪酸混合，升温至78-82℃，密封保存30-45min，然后进行超声振荡处理30-40min，超声频率为50KHz，设定温度为62-65℃；然后再按照重量份加入邻苯二甲酸二异丁酯、处理后的剑麻与处理后的鱼鳞粉，在120-150r/min的搅拌速度下以2-3℃/min的升温速度升温至88-95℃，再在该温度下搅拌15-20min，然后再降温至65-68℃，并在此温度下搅拌处理10-15min，降至室温即得耐寒电缆护套材料。
5.根据权利要求1-3任一所述的耐寒电缆护套材料在制备电缆材料中的应用。
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