CN106832610A - 一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40‑80份，丁腈橡胶15‑35份，丁苯橡胶20‑40份，碳纤维5‑15份，粉煤灰10‑20份，麦饭石4‑16份，沸石粉20‑30份，硫磺2‑4份，硬脂酸2‑4份，木质素磺酸钙1‑2份，磷脂蛭石复合物25‑45份，复合增塑剂2‑5份，促进剂1‑1.8份，抗氧剂1‑2份，防老剂1‑2份，润滑剂1‑2份。本发明耐撕裂性好，防水与耐老化性能优异，且成本低，适用于高层建筑对电力电缆的要求。

Description

一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域，尤其涉及一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料。
背景技术
电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，其中包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆，在电力线路中，电缆所占的比重正逐渐增加，由于电力电缆经常在高层建筑环境中使用，在长期使用过程中对电力电缆防水与耐老化性能要求极高，另外高层建筑用电力电缆的耐撕裂能力越来越为人们所重视，施工拉扯过程中易造成安全隐患，现有技术中目前存在的这些问题亟待解决。
发明内容
本发明提出了一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，制品耐撕裂性好，防水与耐老化性能优异，且成本低，满足高层建筑对电力电缆的要求。
本发明提出的一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40-80份，丁腈橡胶15-35份，丁苯橡胶20-40份，碳纤维5-15份，粉煤灰10-20份，麦饭石4-16份，沸石粉20-30份，硫磺2-4份，硬脂酸2-4份，木质素磺酸钙1-2份，磷脂蛭石复合物25-45份，复合增塑剂2-5份，促进剂1-1.8份，抗氧剂1-2份，防老剂1-2份，润滑剂1-2份。
优选地，在碳纤维中，各层面间的间距为3.35-3.45A，且孔隙率为2.8-4.5％。
优选地，促进剂包括促进剂DM和/或促进剂TMTD。
优选地，复合增塑剂按重量份包括：10-30份妥尔油、5-15份歧化松香、4-16份氧化聚乙烯蜡、10-18份羟基硅油。
优选地，防老剂由防老剂A、防老剂H、防老剂AW、防老剂RD、防老剂264、防老剂4010、防老剂IPPD的一种或两种以上组成。
优选地，抗氧剂由三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的一种或两种以上组成。
优选地，磷脂蛭石复合物中，粒径100-200μm的磷脂蛭石复合物占40-60wt％，粒径220-280μm的磷脂蛭石复合物占15-25wt％，剩余为粒径300-340μm的磷脂蛭石复合物。
优选地，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：将磷脂、蔗糖脂肪酸酯、吐温80混合均匀，加入环糊精、水搅拌，送入匀质机匀质处理，真空干燥，超微粉碎，加入蛭石、水混合超声分散，超声功率为300-400W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入阳离子瓜尔胶搅拌，静置，脱水，干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
优选地，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-15份磷脂、1-6份蔗糖脂肪酸酯、0.1-0.6份吐温80混合均匀，加入5-15份环糊精、60-100份水继续搅拌，送入匀质机匀质处理，真空干燥，超微粉碎，加入40-80份蛭石、200-300份水混合超声分散，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入10-20份阳离子瓜尔胶搅拌，静置，脱水，干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
优选地，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-15份磷脂、1-6份蔗糖脂肪酸酯、0.1-0.6份吐温80混合均匀，加入5-15份环糊精、60-100份水继续搅拌15-25min，送入匀质机匀质处理5-10min，匀质机转速为10000-14000r/min，真空干燥，超微粉碎，加入40-80份蛭石、200-300份水混合超声分散20-50min，超声功率为300-400W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入10-20份阳离子瓜尔胶搅拌30-60min，搅拌速度为1000-1400r/min，静置2-4天，脱水，在温度80-90℃干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
本发明所述低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料采用普通电力电缆的制备工艺制备。
本发明中，三元乙丙橡胶耐老化、耐撕裂性好，但耐摩擦性较差，丁腈橡胶耐油防水性好，但撕裂较差，丁苯橡胶耐摩擦、耐撕裂性能好，但胶料防水与耐老化性能有待极高，三元乙丙橡胶、聚丙烯及丁苯橡胶协同作用，在保证耐撕裂性能优异的前提下，防水、耐摩擦性能好，具有较高耐老化性能。
在磷脂蛭石复合物中磷脂、蔗糖脂肪酸酯、吐温80与环糊精配合并经过均匀处理，不仅水溶性好，溶解性能优异，且乳化效果极好，与蛭石配合分散性好，且可促使后续加入的阳离子瓜尔胶在酸化蛭石片层中分散，而蛭石片层在酸化后，蛭石片层结构被剥离与引入阳离子瓜尔胶间结合强度极高，制品不仅具有非常大的孔洞率和比表面积，不仅与电缆料其他原料间吸附强度高，且相互间分散效果好，而磷脂蛭石复合物制备过程简单、绿色环保，原料价格便宜，成本低；磷脂蛭石复合物与碳纤维配合作用，并控制磷脂蛭石复合物的粒径与碳纤维层面间距与孔隙率在一定范围内，内部长链结构相互间穿插结合程度极高，不仅防水、耐腐蚀性能极好，且耐摩擦性能优异，硬度高，耐老化性好。
磷脂蛭石复合物与三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶间分散性好，且吸附性高，在硫磺、促进剂、硬脂酸配合下硫化交联，硬度极高，耐老化性能极为优异，在复合增塑剂的配合下，在保证硬度满足需求的前提下，韧性好，耐冲击耐撕裂性极强，磷脂蛭石复合物与碳纤维、粉煤灰、麦饭石、沸石粉配合，物料间混合均匀性能好，制品密度高，结合力强，防水及力学性能进一步增强，且成本低，进一步与防老剂、抗氧剂配合作用，制品耐老化性极好，可满足高层建筑对电力电缆的要求。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40份，丁腈橡胶35份，丁苯橡胶20份，碳纤维15份，粉煤灰10份，麦饭石16份，沸石粉20份，硫磺4份，硬脂酸2份，木质素磺酸钙2份，磷脂蛭石复合物25份，复合增塑剂5份，促进剂1份，抗氧剂2份，防老剂1份，润滑剂2份。
实施例2
一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶80份，丁腈橡胶15份，丁苯橡胶40份，碳纤维5份，粉煤灰20份，麦饭石4份，沸石粉30份，硫磺2份，硬脂酸4份，木质素磺酸钙1份，磷脂蛭石复合物45份，复合增塑剂2份，促进剂1.8份，抗氧剂1份，防老剂2份，润滑剂1份。
实施例3
一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶50份，丁腈橡胶28份，丁苯橡胶30份，碳纤维12份，粉煤灰14份，麦饭石13份，沸石粉22份，硫磺3.2份，硬脂酸3份，木质素磺酸钙1.8份，磷脂蛭石复合物30份，复合增塑剂3.8份，促进剂DM 1.2份，抗氧剂1.8份，防老剂1.4份，润滑剂1.8份。
在碳纤维中，各层面间的间距为3.35-3.45A，且孔隙率为4.5％。
复合增塑剂按重量份包括：10份妥尔油、15份歧化松香、4份氧化聚乙烯蜡、18份羟基硅油。
防老剂由防老剂A、防老剂H、防老剂AW组成。
抗氧剂由三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、双十二碳醇酯组成。
磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将5份磷脂、6份蔗糖脂肪酸酯、0.1份吐温80混合均匀，加入15份环糊精、60份水继续搅拌25min，送入匀质机匀质处理5min，匀质机转速为14000r/min，真空干燥，超微粉碎，加入40份蛭石、300份水混合超声分散20min，超声功率为400W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入10份阳离子瓜尔胶搅拌60min，搅拌速度为1000r/min，静置4天，脱水，在温度80℃干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
磷脂蛭石复合物中，粒径100-200μm的磷脂蛭石复合物占60wt％，粒径220-280μm的磷脂蛭石复合物占15wt％，剩余为粒径300-340μm的磷脂蛭石复合物。
实施例4
一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶60份，丁腈橡胶20份，丁苯橡胶36份，碳纤维8份，粉煤灰18份，麦饭石10份，沸石粉26份，硫磺2.5份，硬脂酸3.8份，木质素磺酸钙1.4份，磷脂蛭石复合物36份，复合增塑剂3份，促进剂TMTD 1.5份，抗氧剂1.4份，防老剂1.8份，润滑剂1.4份。
在碳纤维中，各层面间的间距为3.35-3.45A，且孔隙率为2.8％。
复合增塑剂按重量份包括：30份妥尔油、5份歧化松香、16份氧化聚乙烯蜡、10份羟基硅油。
防老剂由防老剂RD、防老剂264、防老剂4010、防老剂IPPD组成。
抗氧剂由2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯组成。
磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将15份磷脂、1份蔗糖脂肪酸酯、0.6份吐温80混合均匀，加入5份环糊精、100份水继续搅拌15min，送入匀质机匀质处理10min，匀质机转速为10000r/min，真空干燥，超微粉碎，加入80份蛭石、200份水混合超声分散50min，超声功率为300W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入20份阳离子瓜尔胶搅拌30min，搅拌速度为1400r/min，静置2天，脱水，在温度90℃干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
磷脂蛭石复合物中，粒径100-200μm的磷脂蛭石复合物占40wt％，粒径220-280μm的磷脂蛭石复合物占25wt％，剩余为粒径300-340μm的磷脂蛭石复合物。
实施例5
一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶55份，丁腈橡胶24份，丁苯橡胶33份，碳纤维10份，粉煤灰16份，麦饭石11份，沸石粉24份，硫磺3份，硬脂酸3.4份，木质素磺酸钙1.6份，磷脂蛭石复合物33份，复合增塑剂3.4份，促进剂1.3份，抗氧剂1.6份，防老剂1.6份，润滑剂1.6份。
在碳纤维中，各层面间的间距为3.35-3.45A，且孔隙率为4％。
复合增塑剂按重量份包括：20份妥尔油、10份歧化松香、10份氧化聚乙烯蜡、14份羟基硅油。
促进剂包括促进剂DM和促进剂TMTD。
防老剂由防老剂A、防老剂H、防老剂AW、防老剂RD、防老剂264、防老剂4010、防老剂IPPD组成。
抗氧剂由三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯组成。
磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将10份磷脂、3.5份蔗糖脂肪酸酯、0.35份吐温80混合均匀，加入10份环糊精、80份水继续搅拌20min，送入匀质机匀质处理8min，匀质机转速为12000r/min，真空干燥，超微粉碎，加入60份蛭石、250份水混合超声分散35min，超声功率为350W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入15份阳离子瓜尔胶搅拌45min，搅拌速度为1200r/min，静置3天，脱水，在温度85℃干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
磷脂蛭石复合物中，粒径100-200μm的磷脂蛭石复合物占50wt％，粒径220-280μm的磷脂蛭石复合物占20wt％，剩余为粒径300-340μm的磷脂蛭石复合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40-80份，丁腈橡胶15-35份，丁苯橡胶20-40份，碳纤维5-15份，粉煤灰10-20份，麦饭石4-16份，沸石粉20-30份，硫磺2-4份，硬脂酸2-4份，木质素磺酸钙1-2份，磷脂蛭石复合物25-45份，复合增塑剂2-5份，促进剂1-1.8份，抗氧剂1-2份，防老剂1-2份，润滑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，在碳纤维中，各层面间的间距为3.35-3.45A，且孔隙率为2.8-4.5％。
3.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，促进剂包括促进剂DM和/或促进剂TMTD。
4.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，复合增塑剂按重量份包括：10-30份妥尔油、5-15份歧化松香、4-16份氧化聚乙烯蜡、10-18份羟基硅油。
5.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，防老剂由防老剂A、防老剂H、防老剂AW、防老剂RD、防老剂264、防老剂4010、防老剂IPPD的一种或两种以上组成。
6.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，抗氧剂由三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的一种或两种以上组成。
7.根据权利要求1所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，磷脂蛭石复合物中，粒径100-200μm的磷脂蛭石复合物占40-60wt％，粒径220-280μm的磷脂蛭石复合物占15-25wt％，剩余为粒径300-340μm的磷脂蛭石复合物。
8.根据权利要求1-7任一项所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：将磷脂、蔗糖脂肪酸酯、吐温80混合均匀，加入环糊精、水搅拌，送入匀质机匀质处理，真空干燥，超微粉碎，加入蛭石、水混合超声分散，超声功率为300-400W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入阳离子瓜尔胶搅拌，静置，脱水，干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-15份磷脂、1-6份蔗糖脂肪酸酯、0.1-0.6份吐温80混合均匀，加入5-15份环糊精、60-100份水继续搅拌，送入匀质机匀质处理，真空干燥，超微粉碎，加入40-80份蛭石、200-300份水混合超声分散，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入10-20份阳离子瓜尔胶搅拌，静置，脱水，干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
10.根据权利要求1-9任一项所述的低成本耐撕裂高层建筑电力电缆橡胶料，其特征在于，磷脂蛭石复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-15份磷脂、1-6份蔗糖脂肪酸酯、0.1-0.6份吐温80混合均匀，加入5-15份环糊精、60-100份水继续搅拌15-25min，送入匀质机匀质处理5-10min，匀质机转速为10000-14000r/min，真空干燥，超微粉碎，加入40-80份蛭石、200-300份水混合超声分散20-50min，超声功率为300-400W，加入盐酸调节体系pH值为3.5-4.5，加入10-20份阳离子瓜尔胶搅拌30-60min，搅拌速度为1000-1400r/min，静置2-4天，脱水，在温度80-90℃干燥，粉碎，得到磷脂蛭石复合物。
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