CN106366487A - 用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法 - Google Patents

用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆护套技术领域，具体地说，公开了一种用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其包括(1)制备填料，(2)加入基料和辅料，聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯和聚乙烯蜡在，(3)加入橡胶助剂、(4)挤出机挤出，然后冷却、造粒。本发明通过对工艺中各个组分在配比、处理等方面的合理控制，可以使得制备出的电缆料抗拉强度高、稳定性好、且具有良好的耐水性能。本发明通过合理的调配，使得护套的拉伸强度、断裂伸长率均相对于一般的护套有显著提高，同时其耐油性能、耐磨性能均得到较大的改善。

Description

用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法
技术领域
本发明涉及电缆护套技术领域，具体地说，涉及一种用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法。
背景技术
电缆的最外层护套层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用是绝缘及保护电缆不受伤害，普通橡胶护套的老化性能、耐磨性能、耐油性能均较差，磨损后很容易开裂，浸油后抗拉强度及断裂伸长率下降幅度大，使得电缆的使用寿命短，容易出现开裂，同时由于高压电线中会产生较大的热量，因而安全性能存在隐患。
电缆护套的制备需要添加合成材料，而合成材料属于易燃、可燃材料，对人们的生命安全具有较大威胁，因此如何提高电缆护套的耐高温、耐油性能成为一个目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的内容是提供一种用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
本发明提出的用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料，其原料按重量百分比包括：聚氯乙烯树脂30％-50％，聚对苯二甲酸丁二酯5％-8％、聚乙烯蜡2％-3％、防焦剂3-8％、增塑剂10％-20％，钙锌稳定剂3％-7％，绝缘助剂3％-7％，填料10％-25％，加工助剂2％-5％，润滑剂0.1％-1％，抗氧剂0.2％-1％，阻燃剂1％-5％。
其中聚氯乙烯树脂护套料基料，聚对苯二甲酸丁二酯具有优良的强韧性、耐疲劳性、耐磨性，同时还耐热水、酸和油类，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，防焦剂满足对胶料焦烧性能的要求，提高加工过程的安全性，增加胶料或胶浆的贮存寿命，增塑剂能够有效提高护套的耐水性能，提高加工性能，降低加工温度，钙锌稳定剂能够提高热稳定性和抗老化性能，提高加工性能，提高线缆光泽度，填料能够增加材料强度，降低成本，加工助剂提高加工性能，降低加工成本，提高成品率；润滑剂降低加工时设备产生剪切热量，提高成品率，抗氧剂能够提高护套料抗老化性能；阻燃剂用于提高护套的阻燃性能，进一步提高高压电线的安全性。
作为优选，增塑剂采用聚合度为1000～3000的增塑剂，充分保证护套的耐油性能。
作为优选，还包括3％-8％的含氯固体增塑剂。含氯固体增塑剂能够增加护套的绝缘性，进一步提高加工性能，提高耐水抽出性，增加阻燃性能。
作为优选，填料包括碳纤维15-25份，炭黑15-18份，煅烧陶土25-30份，其中煅烧陶土包括10-20％的高岭石、8-15％的水白云母、10-20％的蒙脱石、20-30％的石英和15-25％的长石组成。
本发明的填料并非普通的填料，其内包括具有高耐腐蚀、高模量且具有导电导热性能、电磁屏蔽性且兼备兼备纺织纤维的柔软可加工性的碳纤维，还包括不仅能够作为紫外线稳定剂还能够作为橡胶补强剂的炭黑，同时其所采用的淘土通过在将原料在高温下煅烧后再冷却得到，其具有足够的强度，能够有效保证填料的材料强化性能。
作为优选，防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺，加工助剂为丙烯酸酯共聚物。
一种用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其包括以下步骤：
步骤(1)：将重量百分比为20％的高岭石、10％的水白云母、15％的蒙脱石、35％的石英和20％的长石均匀混合后在500-550℃下煅烧3-6h后冷却至30-35℃后备用，形成煅烧陶土；
步骤(2)：在步骤(1)冷却后的混合物中加入碳纤维、炭黑，其中碳纤维15-25份，炭黑15-18份，煅烧陶土25-30份；
步骤(3)：在步骤(1)的混合物中加入水，形成混合物浆体，其中水与混合物的重量比为3:1；
步骤(4)：在步骤(3)的混合物浆体内加热浓度为20％的盐酸，混合搅拌，搅拌时间为1h，然后加入氢氧化钠调节PH至中性；
步骤(5)：将步骤(4)得到的产物在40-50℃下烘干，然后粉碎，过450-500目筛，以得到填料；
步骤(6)：将重量百分比为30％-50％的聚氯乙烯树脂，5％-8％的聚对苯二甲酸丁二酯、2％-3％的聚乙烯蜡在40-50℃的温度下均匀混合搅拌，搅拌时间为0.5h；
步骤(7)：将步骤(5)得到的填料加入步骤(5)的混合物中，并且在70-80℃的温度下均匀搅拌0.5h；
步骤(8)在步骤(7)的产物中加入3-8％的防焦剂、10％-20％的增塑剂，3％-7％的钙锌稳定剂，且混合搅拌后在温度为0-10℃温度下保温1h；
步骤(9)：继续加入3％-7％的绝缘助剂，2％-5％的加工助剂，0.1％-1％的润滑剂，0.2％-1％的抗氧剂，1％-5％阻燃剂，均匀混合搅拌；
步骤(10)将步骤(9)得到的混合物输送到挤出机，由挤出机挤出，然后冷却、造粒。
作为优选，所述挤出机是双螺杆挤出机。
作为优选，增塑剂采用聚合度为1000～3000的增塑剂，充分保证护套的耐水性能。
作为优选，防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺，加工助剂为丙烯酸酯共聚物。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料，其原料按重量百分比包括：聚氯乙烯树脂40％，聚对苯二甲酸丁二酯5％、聚乙烯蜡2％、防焦剂5％、增塑剂15％，钙锌稳定剂5％，绝缘助剂5％，填料18％，加工助剂3％，润滑剂0.4％，抗氧剂0.6％，阻燃剂3％，含氯固体增塑剂5％。
增塑剂采用聚合度为1000～3000的增塑剂，充分保证护套的耐油性能。含氯固体增塑剂能够增加护套的绝缘性，进一步提高加工性能，提高耐水抽出性，增加阻燃性能。填料包括碳纤维20份，炭黑15份，煅烧陶土28份，其中煅烧陶土包括10％的高岭石、15％的水白云母、20％的蒙脱石、20％的石英和25％的长石，防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺，加工助剂为丙烯酸酯共聚物。
实施例2
用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料，其原料按重量百分比包括：聚氯乙烯树脂50％，聚对苯二甲酸丁二酯8％、聚乙烯蜡3％、防焦剂8％、增塑剂20％，钙锌稳定剂7％，绝缘助剂7％，填料125％，加工助剂5％，润滑剂1％，抗氧剂1％，阻燃剂5％，含氯固体增塑剂8％。
增塑剂采用聚合度为1000～3000的增塑剂，填料包括碳纤维25份，炭黑18份，煅烧陶土30份，其中煅烧陶土包括20％的高岭石、8％的水白云母、10％的蒙脱石、20％的石英和15％的长石组成。防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺，加工助剂为丙烯酸酯共聚物。
实施例3
一种用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其包括以下步骤：
步骤(1)：将重量百分比为20％的高岭石、10％的水白云母、15％的蒙脱石、35％的石英和20％的长石均匀混合后在500-550℃下煅烧3-6h后冷却至30-35℃后备用，形成煅烧陶土；将陶土经过高温煅烧后再冷却至常温，可有效改善陶土的性能，使得填料的强度进一步加强；
步骤(2)：在步骤(1)冷却后的混合物中加入碳纤维、炭黑，其中碳纤维15-25份，炭黑15-18份，煅烧陶土25-30份；
步骤(3)：在步骤(1)的混合物中加入水，形成混合物浆体，其中水与混合物的重量比为3:1；
步骤(4)：在步骤(3)的混合物浆体内加热浓度为20％的盐酸，混合搅拌，搅拌时间为1h，然后加入氢氧化钠调节PH至中性；
步骤(5)：将步骤(4)得到的产物在40-50℃下烘干，然后粉碎，过450-500目筛，以得到填料；
步骤(6)：将重量百分比为30％-50％的聚氯乙烯树脂，5％-8％的聚对苯二甲酸丁二酯、2％-3％的聚乙烯蜡在40-50℃的温度下均匀混合搅拌，搅拌时间为0.5h；
步骤(7)：将步骤(5)得到的填料加入步骤(5)的混合物中，并且在70-80℃的温度下均匀搅拌0.5h；
步骤(8)在步骤(7)的产物中加入3-8％的防焦剂、聚合度为1000～3000的10％-20％的增塑剂，3％-7％的钙锌稳定剂，且混合搅拌后在温度为0-10℃温度下保温1h，防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺；通过在低温下保温，可使得增塑剂的性能得到强化，显著提高护套的使用性能，大大增强护套耐水性能。
步骤(9)：继续加入3％-7％的绝缘助剂，2％-5％的加工助剂，0.1％-1％的润滑剂，0.2％-1％的抗氧剂，1％-5％阻燃剂，均匀混合搅拌，加工助剂为丙烯酸酯共聚物
步骤(10)将步骤(9)得到的混合物输送到挤出机，由双螺杆挤出机挤出，然后冷却、造粒。
对实施例1-3中所得到的用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的性能测试结果如下：
由上表可知，该耐水型电缆料选用聚氯乙烯树脂为基料，以聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯蜡为辅料，并且以其他合理配比的橡胶助剂共同来改善其性能，其拉伸强度、断裂伸长率均相对于一般的护套有显著提高，同时其耐油性能、耐磨性能均得到较大的改善，同时其他方面在浸油后也未产生较大影响。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的方案及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其特征在于其包括以下步骤：
步骤(1)：将重量百分比为20％的高岭石、10％的水白云母、15％的蒙脱石、35％的石英和20％的长石均匀混合后在500-550℃下煅烧3-6h后冷却至30-35℃后备用，形成煅烧陶土；
步骤(2)：在步骤(1)冷却后的混合物中加入碳纤维、炭黑，其中碳纤维15-25份，炭黑15-18份，煅烧陶土25-30份；
步骤(3)：在步骤(1)的混合物中加入水，形成混合物浆体，其中水与混合物的重量比为3:1；
步骤(4)：在步骤(3)的混合物浆体内加热浓度为20％的盐酸，混合搅拌，搅拌时间为1h，然后加入氢氧化钠调节PH至中性；
步骤(5)：将步骤(4)得到的产物在40-50℃下烘干，然后粉碎，过450-500目筛，以得到填料；
步骤(6)：将重量百分比为30％-50％的聚氯乙烯树脂，5％-8％的聚对苯二甲酸丁二酯、2％-3％的聚乙烯蜡在40-50℃的温度下均匀混合搅拌，搅拌时间为0.5h；步骤(7)：将步骤(5)得到的填料加入步骤(5)的混合物中，并且在70-80℃的温度下均匀搅拌0.5h；
步骤(8)在步骤(7)的产物中加入3-8％的防焦剂、10％-20％的增塑剂，3％-7％的钙锌稳定剂，且混合搅拌后在温度为0-10℃温度下保温1h；
步骤(9)：继续加入3％-7％的绝缘助剂，2％-5％的加工助剂，0.1％-1％的润滑剂，0.2％-1％的抗氧剂，1％-5％阻燃剂，均匀混合搅拌；
步骤(10)将步骤(9)得到的混合物输送到挤出机，由挤出机挤出，然后冷却、造粒。
2.根据权利要求1所述的用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其特征在于：所述挤出机是双螺杆挤出机。
3.根据权利要求1所述的用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其特征在于：增塑剂采用聚合度为1000～3000的增塑剂。
4.根据权利要求1所述的用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法，其特征在于：防焦剂采用N-环己基硫代邻苯二甲酰胺，加工助剂为丙烯酸酯共聚物。
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