CN107032814A - 冷缩户外椎体料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉9‑15份，氧化镥5‑10份，氧化铝3‑8份，氯化聚乙烯5‑7份，高岭土4‑9份，铝酸锶3‑10份，水玻璃2‑6份，石墨烯5‑7份，高岭土4‑8份，陶瓷纤维6‑9份，硼砂4‑8份，二氧化钼6‑9份，长石3‑10份，硫酸亚铁7‑9份，铝酸锶3‑8份，聚四氟乙烯2‑6份，氮化硼6‑10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1‑5份，环氧树脂1‑3份，硅酸铝纤维8‑13份，堇青石11‑13份，氧化锆9‑14份，氧化铝7‑15份，陶土5‑8份，草胺磷1‑3份。本发明提供的冷缩户外椎体料，制备的材料具有很好的机械强度，同时具有良好的抗震性能，能够减少冷缩户外椎体的破损，其经久耐用。

Description

冷缩户外椎体料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种冷缩户外椎体料及其制备工艺。
背景技术
冷缩式电缆附件是利用弹性体材料(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)在工厂内注射硫化成型，衬以塑料螺旋支撑物构成各种电缆附件的部件。现场安装时，将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处，抽出内部支撑的塑料螺旋条(支撑物)，压紧在电缆绝缘上而构成的电缆附件。因为它是在常温下靠弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩,故俗称冷收缩电缆附件。早期的冷收缩电缆终端头只是附加绝缘采用硅橡胶冷缩部件,电场处理仍采用应力锥型式或应力带绕包式。冷收缩式电缆附件具有体积小、操作方便、迅速、无需专用工具、适用范围宽和产品规格少等优点。与热收缩式电缆附件相比，不需用火加热，且在安装以后挪动或弯曲不会像热收缩式电缆附件那样出现附件内部层间脱开的危险(因为冷收缩式电缆附件靠弹性压紧力)。与预制式电缆附件相比，虽然都是靠弹性压紧力来保证内部界面特性,但是它不像预制式电缆附件那样与电缆截面一一对应，规格多。
但是，经研究发现，冷缩户外椎体料的优势特点很多，但还是存在一些欠缺，比如抗拉强度较低，塑性和韧性很差。能否研制抗拉强度强，塑性和韧性高，其使用范围更为广泛的冷缩户外椎体料，为本发明的技术要点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种冷缩户外椎体料及其制备工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉9-15份，氧化镥5-10份，氧化铝3-8份，氯化聚乙烯5-7份，高岭土4-9份，铝酸锶3-10份，水玻璃2-6份，石墨烯5-7份，高岭土4-8份，陶瓷纤维6-9份，硼砂4-8份，二氧化钼6-9份，长石3-10份，硫酸亚铁7-9份，铝酸锶3-8份，聚四氟乙烯2-6份，氮化硼6-10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1-5份，环氧树脂1-3份，硅酸铝纤维8-13份，堇青石11-13份，氧化锆9-14份，氧化铝7-15份，陶土5-8份，草胺磷1-3份。
进一步地，其组成以及质量分数为：磷矿粉10份，氧化镥8份，氧化铝6份，氯化聚乙烯6份，高岭土6份，铝酸锶6份，水玻璃4份，石墨烯6份，高岭土5份，陶瓷纤维7份，硼砂5份，二氧化钼7份，长石5份，硫酸亚铁8份，铝酸锶7份，聚四氟乙烯5份，氮化硼7份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份，环氧树脂2份，硅酸铝纤维10份，堇青石12份，氧化锆12份，氧化铝10份，陶土6份，草胺磷2份。
进一步地，其组成以及质量分数为：磷矿粉9份，氧化镥5份，氧化铝8份，氯化聚乙烯5份，高岭土9份，铝酸锶3份，水玻璃2份，石墨烯5份，高岭土4份，陶瓷纤维6份，硼砂4份，二氧化钼6份，长石3份，硫酸亚铁7份，铝酸锶3份，聚四氟乙烯2份，氮化硼6份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1份，环氧树脂1份，硅酸铝纤维8份，堇青石11份，氧化锆9份，氧化铝7份，陶土5份，草胺磷1份。
进一步地，其组成以及质量分数为：磷矿粉15份，氧化镥10份，氧化铝8份，氯化聚乙烯7份，高岭土9份，铝酸锶10份，水玻璃6份，石墨烯7份，高岭土8份，陶瓷纤维9份，硼砂8份，二氧化钼9份，长石10份，硫酸亚铁9份，铝酸锶8份，聚四氟乙烯6份，氮化硼10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯5份，环氧树脂3份，硅酸铝纤维13份，堇青石13份，氧化锆14份，氧化铝15份，陶土8份，草胺磷3份。
进一步地，所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
进一步地，所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
一种冷缩户外椎体料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按配方将原料放入球磨机，磨球选用直径为5-15mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3-7:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1-2份、2-3份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为300-400r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为120-150r/min，球磨时间为4-6h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3-5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气10-20min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥1-3h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以15-30℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压0.5-3h，热压烧结制；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
进一步地，包括以下步骤：
(1)将原料按配比混合放入球磨机，磨球选用直径为10mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.3份、2.5份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为350r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为135r/min，球磨时间为4.5h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3.5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气15min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥2h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以20℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压1h，热压烧结；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
进一步地，在步骤(3)中，球磨机上，转速为120r/min。
本发明所达到的有益效果是：
本发明提供的冷缩户外椎体料，制备的材料具有很好的机械强度，同时具有良好的抗震性能，能够减少冷缩户外椎体的破损，其经久耐用，制备的材料质轻柔韧，防水防潮，耐撕裂，耐化学试剂，耐油阻燃，使用寿命长，能够满足特定的使用环境条件，市场应用前景广阔。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉9-15份，氧化镥5-10份，氧化铝3-8份，氯化聚乙烯5-7份，高岭土4-9份，铝酸锶3-10份，水玻璃2-6份，石墨烯5-7份，高岭土4-8份，陶瓷纤维6-9份，硼砂4-8份，二氧化钼6-9份，长石3-10份，硫酸亚铁7-9份，铝酸锶3-8份，聚四氟乙烯2-6份，氮化硼6-10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1-5份，环氧树脂1-3份，硅酸铝纤维8-13份，堇青石11-13份，氧化锆9-14份，氧化铝7-15份，陶土5-8份，草胺磷1-3份。
所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
实施例2
一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉10份，氧化镥8份，氧化铝6份，氯化聚乙烯6份，高岭土6份，铝酸锶6份，水玻璃4份，石墨烯6份，高岭土5份，陶瓷纤维7份，硼砂5份，二氧化钼7份，长石5份，硫酸亚铁8份，铝酸锶7份，聚四氟乙烯5份，氮化硼7份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份，环氧树脂2份，硅酸铝纤维10份，堇青石12份，氧化锆12份，氧化铝10份，陶土6份，草胺磷2份。
所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
实施例3
一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉9份，氧化镥5份，氧化铝8份，氯化聚乙烯5份，高岭土9份，铝酸锶3份，水玻璃2份，石墨烯5份，高岭土4份，陶瓷纤维6份，硼砂4份，二氧化钼6份，长石3份，硫酸亚铁7份，铝酸锶3份，聚四氟乙烯2份，氮化硼6份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1份，环氧树脂1份，硅酸铝纤维8份，堇青石11份，氧化锆9份，氧化铝7份，陶土5份，草胺磷1份。
所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
实施例4
一种冷缩户外椎体料，其组成以及质量分数为：磷矿粉15份，氧化镥10份，氧化铝8份，氯化聚乙烯7份，高岭土9份，铝酸锶10份，水玻璃6份，石墨烯7份，高岭土8份，陶瓷纤维9份，硼砂8份，二氧化钼9份，长石10份，硫酸亚铁9份，铝酸锶8份，聚四氟乙烯6份，氮化硼10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯5份，环氧树脂3份，硅酸铝纤维13份，堇青石13份，氧化锆14份，氧化铝15份，陶土8份，草胺磷3份。
所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
实施例5
一种冷缩户外椎体料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按配方将原料放入球磨机，磨球选用直径为5-15mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3-7:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1-2份、2-3份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为300-400r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为120-150r/min，球磨时间为4-6h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3-5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气10-20min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥1-3h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以15-30℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压0.5-3h，热压烧结制；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
实施例6
一种冷缩户外椎体料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将原料按配比混合放入球磨机，磨球选用直径为10mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.3份、2.5份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为350r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为135r/min，球磨时间为4.5h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3.5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气15min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥2h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以20℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压1h，热压烧结制；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷缩户外椎体料，其特征在于，其组成以及质量分数为：磷矿粉9-15份，氧化镥5-10份，氧化铝3-8份，氯化聚乙烯5-7份，高岭土4-9份，铝酸锶3-10份，水玻璃2-6份，石墨烯5-7份，高岭土4-8份，陶瓷纤维6-9份，硼砂4-8份，二氧化钼6-9份，长石3-10份，硫酸亚铁7-9份，铝酸锶3-8份，聚四氟乙烯2-6份，氮化硼6-10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1-5份，环氧树脂1-3份，硅酸铝纤维8-13份，堇青石11-13份，氧化锆9-14份，氧化铝7-15份，陶土5-8份，草胺磷1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种冷缩户外椎体料，其特征在于，其组成以及质量分数为：磷矿粉10份，氧化镥8份，氧化铝6份，氯化聚乙烯6份，高岭土6份，铝酸锶6份，水玻璃4份，石墨烯6份，高岭土5份，陶瓷纤维7份，硼砂5份，二氧化钼7份，长石5份，硫酸亚铁8份，铝酸锶7份，聚四氟乙烯5份，氮化硼7份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份，环氧树脂2份，硅酸铝纤维10份，堇青石12份，氧化锆12份，氧化铝10份，陶土6份，草胺磷2份。
3.根据权利要求1所述的一种冷缩户外椎体料，其特征在于，其组成以及质量分数为：磷矿粉9份，氧化镥5份，氧化铝8份，氯化聚乙烯5份，高岭土9份，铝酸锶3份，水玻璃2份，石墨烯5份，高岭土4份，陶瓷纤维6份，硼砂4份，二氧化钼6份，长石3份，硫酸亚铁7份，铝酸锶3份，聚四氟乙烯2份，氮化硼6份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯1份，环氧树脂1份，硅酸铝纤维8份，堇青石11份，氧化锆9份，氧化铝7份，陶土5份，草胺磷1份。
4.根据权利要求1所述的一种冷缩户外椎体料，其特征在于，其组成以及质量分数为：磷矿粉15份，氧化镥10份，氧化铝8份，氯化聚乙烯7份，高岭土9份，铝酸锶10份，水玻璃6份，石墨烯7份，高岭土8份，陶瓷纤维9份，硼砂8份，二氧化钼9份，长石10份，硫酸亚铁9份，铝酸锶8份，聚四氟乙烯6份，氮化硼10份，二缩三丙二醇二丙烯酸酯5份，环氧树脂3份，硅酸铝纤维13份，堇青石13份，氧化锆14份，氧化铝15份，陶土8份，草胺磷3份。
5.根据权利要求1所述的一种冷缩户外椎体料，其特征在于，所述磷矿粉中的α相磷矿粉含量为99份，氧含量小于1份；所述磷矿粉的微观外形为球状颗粒，d50＝4.5±0.8μm。
6.根据权利要求1所述的一种冷缩户外椎体料，其特征在于，所述氧化镥的纯度为99.99％，其微观外形为不规则的层片状颗粒。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种冷缩户外椎体料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方将原料放入球磨机，磨球选用直径为5-15mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3-7:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1-2份、2-3份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为300-400r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为120-150r/min，球磨时间为4-6h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3-5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气10-20min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥1-3h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以15-30℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压0.5-3h，热压烧结；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
8.根据权利要求7所述冷缩户外椎体料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料按配比混合放入球磨机，磨球选用直径为10mm的氧化铝磨球，氧化铝磨球和物料的质量比为3:1；
(2)将有机单体丙烯酰胺和交联剂亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水，其中丙烯酰胺以及亚甲基双丙烯酰胺的质量分数分别为1.3份、2.5份，然后用恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌转速为350r/min，搅拌5-6min形成均匀的助剂浆料；
(3)将助剂浆料注入球磨罐并密封后固定在球磨机上，转速为135r/min，球磨时间为4.5h，形成混合浆料，其中，助剂浆料与磷矿粉的质量比为1:3.5；
(4)球磨完成后，将混合浆料置于真空度为-10000Pa下除气15min，排除混合浆料中的气泡；
(5)将除气后的混合浆料倒出，放入真空烘箱中加热干燥，初始温度设为60℃，待混合浆料表面呈干燥状态后再在100℃下继续干燥2h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2气氛保护下，以20℃/min的升温速率加热至1250℃，加压25MPa，保温保压1h，热压烧结；
(7)粉碎后送入双螺杆挤出机造粒，即得本发明的绝缘材料制得高强度冷缩户外椎体料。
9.根据权利要求7所述冷缩户外椎体料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，球磨机上，转速为120r/min。
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