CN106117892A - 一种聚氯乙烯绝缘电力电缆 - Google Patents

一种聚氯乙烯绝缘电力电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；绝缘层由聚氯乙烯1、聚苯乙烯丁二烯共聚物、乙烯‑丙烯‑亚乙基降冰片烯三元共聚物、改性蛋白石6‑18份、改性玻璃纤维等原料制成。本发明电缆其阻燃性能好，且抗老化性、工作稳定性和可靠性强。通过对绝缘层原料的改进，使得绝缘层具有优异的阻燃性能和绝缘性能，整体使用寿命长。

Description

一种聚氯乙烯绝缘电力电缆
技术领域
本发明涉及一种聚氯乙烯绝缘电力电缆，属于电线电缆技术领域。
背景技术
电力电缆在长期工作中，很容易积聚热量而发生火灾，而火灾致人死亡的主要因素并不是火焰的直接燃烧，而是物料燃烧时产生的烟，这些烟不但产生大量的有毒物质，而且可以导致人窒息，这才是因火灾而死亡的主要因素，而现有大多数电力电缆料燃烧时都会产生大量的烟和有毒物质，而且这些多是有机聚合物，很容易燃烧，因此在火灾时助长了火势，造成更大的损失。
发明内容
本发明目的是提供一种聚氯乙烯绝缘电力电缆，其阻燃性能好，且抗老化性、工作稳定性和可靠性强。
本发明的方案如下：一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，所述的导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，所述的护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；
所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯150-180份、聚苯乙烯丁二烯共聚物11-16份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物6-18份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物15-30份、改性蛋白石6-18份、改性玻璃纤维12-18份、油酸甘油酯4-16份、磷酸氢二钠8-15份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷5-10份、偶氮二甲酰胺4-9份、纳米氧化铝5-8份、硬酯酸钙3-8份、氢氧化镁5-8份、三羟基聚氧化丙烯醚2-8份、炭黑2-6份、丙烯酸-2-乙基己酯1-5份、二甲基硅油2-6份。
所述的改性玻璃纤维由以下方法制备而成：
将35-40g玻璃纤维、1-3g辛基酚醛增粘树脂、0.6-2g乙烯醇乙烯共聚物、1-2g1,6-己二胺、0.8-2.5g乙烯基二甲基乙氧基硅烷、2-3g2-甲氧基乙基乙酸酯、2-4g月桂醇聚氧乙烯醚、1.5-2.6g硬脂酸镁混合均匀，在750-780℃下加热35-40min, 冷却、研磨，即得。
进一步，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯166份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维14份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷8份、偶氮二甲酰胺6份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑3份、丙烯酸-2-乙基己酯2份、二甲基硅油5份。
进一步，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯172份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石8份、改性玻璃纤维16份、油酸甘油酯10份、磷酸氢二钠12份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺5份、纳米氧化铝7份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯3份、二甲基硅油4份。
进一步，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯160份、聚苯乙烯丁二烯共聚物15份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维17份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺7份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙6份、氢氧化镁8份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯4份、二甲基硅油3份。
所述的改性蛋白石由以下方法制备而成：
将蛋白石80-90g、高岭石12-18g、青金石5-10g分别粉碎、研磨后混合，在720-750℃高温下煅烧42-50min,再升至890-960℃高温下煅烧1-2h,冷却，得复配蛋白石粉；将复配蛋白石粉、无水乙醇200-300g、N,N'-亚乙基油酰胺5-10g、四乙基亚甲基二磷酸脂12-18g、三羟基聚氧化丙烯醚1-3g均匀混合，在210-230℃温度下加热26-35min；冷却、烘干、研磨，即得。
本发明电缆其阻燃性能好，且抗老化性、工作稳定性和可靠性强。 通过对绝缘层原料的改进，使得绝缘层具有优异的阻燃性能和绝缘性能，整体使用寿命长，符合实际使用要求。添加的改性改性蛋白石和改性玻璃纤维可进一步加强阻燃、隔热效果。
具体实施方式
改性蛋白石制备
将蛋白石88g、高岭石16g、青金石8g分别粉碎、研磨后混合，在720-750℃高温下煅烧48min,再升至910℃高温下煅烧1.5h,冷却，得复配蛋白石粉；将复配蛋白石粉、无水乙醇280g、N,N'-亚乙基油酰胺6g、四乙基亚甲基二磷酸脂15g、三羟基聚氧化丙烯醚1.4g均匀混合，在220℃温度下加热31min；冷却、烘干、研磨，即得。
改性玻璃纤维制备：
将38g玻璃纤维、1.9g辛基酚醛增粘树脂、1.6g乙烯醇乙烯共聚物、2g1,6-己二胺、2g乙烯基二甲基乙氧基硅烷、2.6g2-甲氧基乙基乙酸酯、3g月桂醇聚氧乙烯醚、1.6g硬脂酸镁混合均匀，在770℃下加热40min, 冷却、研磨，即得。
实施例1
一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，所述的导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，所述的护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；
所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯166份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维14份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷8份、偶氮二甲酰胺6份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑3份、丙烯酸-2-乙基己酯2份、二甲基硅油5份。
绝缘层料制备方法如下：将各原料混合搅拌后，送入挤出机中挤出造粒、风干。
电缆按常规方法生产而得。
实施例2
一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，所述的导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，所述的护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；
所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯172份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石8份、改性玻璃纤维16份、油酸甘油酯10份、磷酸氢二钠12份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺5份、纳米氧化铝7份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯3份、二甲基硅油4份。
绝缘层料制备方法如下：将各原料混合搅拌后，送入挤出机中挤出造粒、风干。
电缆按常规方法生产而得。
实施例3
一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，所述的导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，所述的护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；
所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：聚氯乙烯160份、聚苯乙烯丁二烯共聚物15份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维17份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺7份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙6份、氢氧化镁8份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯4份、二甲基硅油3份。
绝缘层料制备方法如下：将各原料混合搅拌后，送入挤出机中挤出造粒、风干。
电缆按常规方法生产而得。
对比例1
与实施例1区别处在于，绝缘层中不含有改性蛋白石。
对比例2
与实施例1区别处在于，绝缘层中不含有改性玻璃纤维。
对比例3
与实施例1区别处在于，绝缘层中不含有、改性玻璃纤维和改性蛋白石。
上述实施例1-3中的绝缘层料性能如表一所示。
表一
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 普通电缆绝缘料
氧指数（%） 38.7 38.1 37.9 35.1 35.5 33.8 30.1
200℃热稳定时间（min） 192 188 191 175 171 138 116
上述实施例1-3、对比例1-3所得的电缆性能如表二所示。
表二
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 普通电缆
拉伸强度（Mpa） 16.6 16.2 15.9 13.9 13.7 12.2 10.3
断裂伸长率（%） 420 416 412 375 378 336 328
是否通过 GB/T19666阻燃试验 是 是 是 是 是 是 是
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,包括导体、耐火云母带、绝缘层、和护套层，其特征在于，所述的导体外依次设置耐火云母带、绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包护套层，所述的护套层与绝缘线芯间的空隙进行填充；
所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：
聚氯乙烯150-180份、聚苯乙烯丁二烯共聚物11-16份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物6-18份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物15-30份、改性蛋白石6-18份、改性玻璃纤维12-18份、油酸甘油酯4-16份、磷酸氢二钠8-15份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷5-10份、偶氮二甲酰胺4-9份、纳米氧化铝5-8份、硬酯酸钙3-8份、氢氧化镁5-8份、三羟基聚氧化丙烯醚2-8份、炭黑2-6份、丙烯酸-2-乙基己酯1-5份、二甲基硅油2-6份;
所述的改性玻璃纤维由以下方法制备而成：
将35-40g玻璃纤维、1-3g辛基酚醛增粘树脂、0.6-2g乙烯醇乙烯共聚物、1-2g1,6-己二胺、0.8-2.5g乙烯基二甲基乙氧基硅烷、2-3g2-甲氧基乙基乙酸酯、2-4g月桂醇聚氧乙烯醚、1.5-2.6g硬脂酸镁混合均匀，在750-780℃下加热35-40min, 冷却、研磨，即得。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,其特征在于，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：
聚氯乙烯166份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维14份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷8份、偶氮二甲酰胺6份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑3份、丙烯酸-2-乙基己酯2份、二甲基硅油5份。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,其特征在于，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：
聚氯乙烯172份、聚苯乙烯丁二烯共聚物12份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石8份、改性玻璃纤维16份、油酸甘油酯10份、磷酸氢二钠12份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺5份、纳米氧化铝7份、硬酯酸钙5份、氢氧化镁7份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯3份、二甲基硅油4份。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,其特征在于，所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成：
聚氯乙烯160份、聚苯乙烯丁二烯共聚物15份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物10份、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物22份、改性蛋白石10份、改性玻璃纤维17份、油酸甘油酯8份、磷酸氢二钠9份、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷6份、偶氮二甲酰胺7份、纳米氧化铝6份、硬酯酸钙6份、氢氧化镁8份、三羟基聚氧化丙烯醚4份、炭黑5份、丙烯酸-2-乙基己酯4份、二甲基硅油3份。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种聚氯乙烯绝缘电力电缆,其特征在于，所述的改性蛋白石由以下方法制备而成：
将蛋白石80-90g、高岭石12-18g、青金石5-10g分别粉碎、研磨后混合，在720-750℃高温下煅烧42-50min,再升至890-960℃高温下煅烧1-2h,冷却，得复配蛋白石粉；将复配蛋白石粉、无水乙醇200-300g、N,N'-亚乙基油酰胺5-10g、四乙基亚甲基二磷酸脂12-18g、三羟基聚氧化丙烯醚1-3g均匀混合，在210-230℃温度下加热26-35min；冷却、烘干、研磨，即得。
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