CN106751462A - 一种耐老化电缆材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇、羟基茴香醚、氧化锌晶须、氯仿、环氧树脂、聚丙烯、玻璃纤维、碳纤维、氧化钙粉末、橡胶油、蛭石粉、硬脂酸、改性高岭土、海藻泥和动物骨粉。本发明还公布了该电缆材料的制备方法。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，生产成本低，适用于大规模的工业化生产；本发明的电缆材料在未老化前力学性能较好，而在温度80℃和湿度92%下分别老化250小时和1000小时后，其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度等力学性能变化都不太大，耐老化性能佳，使用效果好。

Description

一种耐老化电缆材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体是一种耐老化电缆材料。

背景技术

随着经济和社会的发展，生产的不断扩大，人们对于物质生活水平的要求也越来越高，其中，对电力的需求也越来越大。电力是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。为了满足电能的需求，供电公司已通过提高发电设备的性能及投资来增加发电能力。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。多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。但是，电能增加后，在谁送过程中就会产生大量热量，承载能力下降，电缆老化加快，开始下垂，可能会接触邻近物体，严重时会对人身安全造成威胁，因此提高电缆材料的耐老化性能就是人们迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐老化电缆材料，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：

一种耐老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇4-10份、羟基茴香醚0.1-2份、氧化锌晶须5-6份、氯仿2-5份、环氧树脂80-104份、聚丙烯19-36份、玻璃纤维3-7份、碳纤维2-10份、氧化钙粉末0.5-4份、橡胶油6-9份、蛭石粉5-15份、硬脂酸2-4份、改性高岭土10-15份、海藻泥4-6份和动物骨粉1-9份。

作为本发明进一步的方案：改性高岭土采用高岭土在150-240摄氏度下煅烧1-3小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在45-68摄氏度下进行搅拌和烘干得到。

作为本发明进一步的方案：环氧树脂采用双酚F型环氧树脂或者海因环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉、鱼骨粉和鸡骨粉的一种或者多种的混合物。

所述耐老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至68-75摄氏度，保温搅拌15-20分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、改性高岭土、海藻泥和氧化钙粉末放入磁力搅拌机中，磁力搅拌机在常温下以60-80rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁力搅拌机以150-240rpm的转速搅拌30-50分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完全，得到第三混合物；

步骤四，将氧化钙粉末和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散50-120分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，生产成本低，适用于大规模的工业化生产；本发明的电缆材料在未老化前力学性能较好，而在温度80℃和湿度92%下分别老化250小时和1000小时后，其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度等力学性能变化都不太大，耐老化性能佳，使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种耐老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇4份、羟基茴香醚0.1份、氧化锌晶须5份、氯仿2份、环氧树脂80份、聚丙烯19份、玻璃纤维3份、碳纤维2份、氧化钙粉末0.5份、橡胶油6份、蛭石粉5份、硬脂酸2份、改性高岭土10份、海藻泥4份和动物骨粉1份。改性高岭土采用高岭土在150摄氏度下煅烧1小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在45摄氏度下进行搅拌和烘干得到。

所述耐老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至68摄氏度，保温搅拌15分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、改性高岭土、海藻泥和氧化钙粉末放入磁力搅拌机中，磁力搅拌机在常温下以60rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁力搅拌机以150rpm的转速搅拌30分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完全，得到第三混合物；

步骤四，将氧化钙粉末和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散50分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

实施例2

一种耐老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇7份、羟基茴香醚1.2份、氧化锌晶须5.5份、氯仿4份、环氧树脂96份、聚丙烯25份、玻璃纤维5份、碳纤维7份、氧化钙粉末2.5份、橡胶油7.5份、蛭石粉9份、硬脂酸3份、改性高岭土13份、海藻泥5份和动物骨粉4份。环氧树脂采用双酚F型环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉和鸡骨粉的混合物。

所述耐老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至72摄氏度，保温搅拌18分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、改性高岭土、海藻泥和氧化钙粉末放入磁力搅拌机中，磁力搅拌机在常温下以75rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁力搅拌机以210rpm的转速搅拌38分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完全，得到第三混合物；

步骤四，将氧化钙粉末和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散85分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

实施例3

一种耐老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇10份、羟基茴香醚2份、氧化锌晶须6份、氯仿5份、环氧树脂98份、聚丙烯32份、玻璃纤维6份、碳纤维7份、氧化钙粉末4份、橡胶油8份、蛭石粉12份、硬脂酸3份、改性高岭土14份、海藻泥6份和动物骨粉8份。改性高岭土采用高岭土在225摄氏度下煅烧3小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在64摄氏度下进行搅拌和烘干得到。环氧树脂采用海因环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉、鱼骨粉和鸡骨粉的混合物。

所述耐老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至75摄氏度，保温搅拌18分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、改性高岭土、海藻泥和氧化钙粉末放入磁力搅拌机中，磁力搅拌机在常温下以80rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁力搅拌机以230rpm的转速搅拌50分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完全，得到第三混合物；

步骤四，将氧化钙粉末和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散120分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

对比例

除不含有动物骨粉，对比例1的组分和制备方法均与实施例2相同。

对实施例1-3 的产品、对比例1的产品和现有产品在温度为80摄氏度，湿度为92%的条件下进行试验，测得结果见表1。

表1

从表1可以看出实施例1-3的产品在温度为80摄氏度，湿度为92%的条件下分别老化250小时和1000小时，其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度变化不大，耐老化效果优于对比例1的产品和现有产品。

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 (4)

1.一种耐老化电缆材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇4-10份、羟基茴香醚0.1-2份、氧化锌晶须5-6份、氯仿2-5份、环氧树脂80-104份、聚丙烯19-36份、玻璃纤维3-7份、碳纤维2-10份、氧化钙粉末0.5-4份、橡胶油6-9份、蛭石粉5-15份、硬脂酸2-4份、改性高岭土10-15份、海藻泥4-6份和动物骨粉1-9份。

2.根据权利要求1所述的耐老化电缆材料，其特征在于，所述改性高岭土采用高岭土在150-240摄氏度下煅烧1-3小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在45-68摄氏度下进行搅拌和烘干得到。

3.根据权利要求1或2所述的耐老化电缆材料，其特征在于，所述环氧树脂采用双酚F型环氧树脂或者海因环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉、鱼骨粉和鸡骨粉的一种或者多种的混合物。

4.一种如权利要求1-3任一所述的耐老化电缆材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至68-75摄氏度，保温搅拌15-20分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、改性高岭土、海藻泥和氧化钙粉末放入磁力搅拌机中，磁力搅拌机在常温下以60-80rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁力搅拌机以150-240rpm的转速搅拌30-50分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完全，得到第三混合物；

步骤四，将氧化钙粉末和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散50-120分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。