CN107177071A - 一种adss光缆用耐电痕塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂3‑5%,抗氧剂1‑5%,阻燃剂2‑5%,加工助剂1‑2%,其余为基料;其中,耐电痕剂为三氧化二铁‑石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种ADSS光缆用耐电痕塑料,属于材料技术领域。
背景技术
普通耐电痕塑料由于受架设环境的影响,其使用寿命短,耐电性能差。这就要求能够适应架设环境,具有优良的耐电痕性能,确保该塑料在高电压等级输电线路等强电场环境下的长期安全使用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足,提供了一种ADSS光缆用耐电痕塑料。
为解决上述技术问题,本发明提供一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂3-5%,抗氧剂1-5%,阻燃剂2-5%,加工助剂1-2%,其余为基料;
其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物。
进一步,所述三氧化二铁-石墨烯纳米复合物的制备方法包括以下步骤:
步骤一,天然石墨粉经氧化-还原反应得到石墨烯;
步骤二,制备三氧化铁纳米水溶胶;
步骤三,将三氧化铁纳米水溶胶缓慢滴加至石墨烯溶液,搅拌生成三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
进一步,步骤一的具体过程为:将天然石墨粉与双氧水混合均匀,然后缓慢滴加浓硫酸,40度搅拌反应5小时,反应结束后冷却至室温,得到氧化石墨烯溶液;将氧化石墨烯溶液用稀盐酸洗涤,然后用超纯水洗至中性待用;向洗涤后的氧化石墨烯溶液中缓慢滴加硼氢化钠溶液,10度搅拌反应3小时,得到石墨烯溶液,然后用超纯水洗涤5-10遍待用;其中,天然石墨粉、双氧水、浓硫酸和浓度为6mol/L 的硼氢化钠的质量体积比为3g:50ml:10ml:14ml。
进一步,步骤二的具体过程为:步骤2.1,配制浓度为2mol/L的硫酸亚铁溶液;步骤2.2,取50ml硫酸亚铁溶液于圆底烧瓶中,将圆底烧瓶置于恒温磁力搅拌水浴锅中,温度为50度,待圆底烧瓶内硫酸亚铁溶液温度升至50度后,向圆底烧瓶内缓慢滴加浓度为20mol/L的碳酸钠溶液15ml,滴加速度为间隔2秒滴加1滴,滴加完毕后反应6小时,得到氢氧化铁沉淀;步骤2.3,将圆底烧瓶从水浴锅中取出冷却至室温,用超纯水洗氢氧化铁沉淀至中性;步骤2.4,水洗后的氢氧化铁经300度焙烧1小时,再混入50ml超纯水中超声4小时得到三氧化二铁纳米水溶胶;步骤2.2中,持续向圆底烧瓶内通空气。
进一步,步骤三的具体过程为:将步骤一得到的石墨烯溶液置于圆底烧瓶中,于40度水浴中搅拌,同时取步骤二制备的三氧化二铁纳米水溶胶5ml缓慢滴加至石墨烯溶液中,40度搅拌反应1.5小时得到三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
进一步,高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为 1.5-8:1。
本发明所达到的有益技术效果:本发明提供的一种ADSS光缆用耐电痕塑料,是在高密度聚乙烯树脂与低密度聚乙烯树脂的混合物基料中,添加三氧化二梯-石墨烯纳米复合物、碳黑、氢氧化镁、 PPW高聚物等特种添加剂,经混炼造粒而成,该塑料具有优良的耐电痕性能,确保应用于ADSS光缆在强电场环境下能长期安全使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
下面结合实施例对本发明专利进一步说明。
本发明提供一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂3-5%,抗氧剂1-5%,阻燃剂2-5%,加工助剂1-2%,其余为基料;
其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物,高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为1.5-8:1。
所述三氧化二铁-石墨烯纳米复合物的制备方法包括以下步骤:
步骤一,天然石墨粉经氧化-还原反应得到石墨烯;
将天然石墨粉与双氧水混合均匀,然后缓慢滴加浓硫酸,40度搅拌反应5小时,反应结束后冷却至室温,得到氧化石墨烯溶液;将氧化石墨烯溶液用稀盐酸洗涤,然后用超纯水洗至中性待用;向洗涤后的氧化石墨烯溶液中缓慢滴加硼氢化钠溶液,10度搅拌反应3小时,得到石墨烯溶液,然后用超纯水洗涤5-10遍待用;其中,天然石墨粉、双氧水、浓硫酸和浓度为6mol/L的硼氢化钠的质量体积比为3g: 50ml:10ml:14ml。
步骤二,制备三氧化铁纳米水溶胶;
步骤2.1,配制浓度为2mol/L的硫酸亚铁溶液;步骤2.2,取50ml 硫酸亚铁溶液于圆底烧瓶中,将圆底烧瓶置于恒温磁力搅拌水浴锅中,温度为50度,待圆底烧瓶内硫酸亚铁溶液温度升至50度后,向圆底烧瓶内缓慢滴加浓度为20mol/L的碳酸钠溶液15ml,滴加速度为间隔2秒滴加1滴,滴加完毕后反应6小时,得到氢氧化铁沉淀;步骤2.3,将圆底烧瓶从水浴锅中取出冷却至室温,用超纯水洗氢氧化铁沉淀至中性;步骤2.4,水洗后的氢氧化铁经300度焙烧1小时,再混入50ml超纯水中超声4小时得到三氧化二铁纳米水溶胶;步骤 2.2中,持续向圆底烧瓶内通空气。
步骤三,将三氧化铁纳米水溶胶缓慢滴加至石墨烯溶液,搅拌生成三氧化二铁-石墨烯纳米复合物;
将步骤一得到的石墨烯溶液置于圆底烧瓶中,于40度水浴中搅拌,同时取步骤二制备的三氧化二铁纳米水溶胶5ml缓慢滴加至石墨烯溶液中,40度搅拌反应1.5小时得到三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
实施例1
一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂3%,抗氧剂1%,阻燃剂2%,加工助剂1%,其余为基料;其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物,高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为1.5:1;采用上述方法制备三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
实施例2
一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂4%,抗氧剂3%,阻燃剂3.5%,加工助剂1.5%,其余为基料;
其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物,高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为5:1;采用上述方法制备三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
实施例3
一种ADSS光缆用耐电痕塑料,包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂5%,抗氧剂5%,阻燃剂5%,加工助剂2%,其余为基料;
其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物,高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为8:1;采用上述方法制备三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
实施例4
将实施例1-实施例3获得的塑料与普通阻燃PE塑料进行对比,对比结果如表1。
表1:实施例1-实施例3塑料与普通阻燃PE塑料参数对比表
从表1中可以看出,实施例1-实施例3与普通的阻燃PE塑料相比,上述各参数指标均有明显改善,尤其是耐电痕参数,实施例1- 实施例3耐电痕分别为4/100mm,5/100mm,7/100mm,而普通塑料则不具有耐电痕特性。
以上已以较佳实施例公布了本发明,然其并非用以限制本发明,凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:包括按质量百分数配比的各组分,耐电痕剂3-5%,抗氧剂1-5%,阻燃剂2-5%,加工助剂1-2%,其余为基料;
其中,耐电痕剂为三氧化二铁-石墨烯纳米复合物,抗氧剂为碳黑,阻燃剂为氢氧化镁,加工助剂为PPW高聚物,基料为高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的混合物。
2.根据权利要求1所述的ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:所述三氧化二铁-石墨烯纳米复合物的制备方法包括以下步骤:
步骤一,天然石墨粉经氧化-还原反应得到石墨烯;
步骤二,制备三氧化铁纳米水溶胶;
步骤三,将三氧化铁纳米水溶胶缓慢滴加至石墨烯溶液,搅拌生成三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
3.根据权利要求2所述的ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:步骤一的具体过程为:将天然石墨粉与双氧水混合均匀,然后缓慢滴加浓硫酸,40度搅拌反应5小时,反应结束后冷却至室温,得到氧化石墨烯溶液;将氧化石墨烯溶液用稀盐酸洗涤,然后用超纯水洗至中性待用;向洗涤后的氧化石墨烯溶液中缓慢滴加硼氢化钠溶液,10度搅拌反应3小时,得到石墨烯溶液,然后用超纯水洗涤5-10遍待用;其中,天然石墨粉、双氧水、浓硫酸和浓度为6mol/L的硼氢化钠的质量体积比为3g:50ml:10ml:14ml。
4.根据权利要求2所述的ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:步骤二的具体过程为:步骤2.1,配制浓度为2mol/L的硫酸亚铁溶液;步骤2.2,取50ml硫酸亚铁溶液于圆底烧瓶中,将圆底烧瓶置于恒温磁力搅拌水浴锅中,温度为50度,待圆底烧瓶内硫酸亚铁溶液温度升至50度后,向圆底烧瓶内缓慢滴加浓度为20mol/L的碳酸钠溶液15ml,滴加速度为间隔2秒滴加1滴,滴加完毕后反应6小时,得到氢氧化铁沉淀;步骤2.3,将圆底烧瓶从水浴锅中取出冷却至室温,用超纯水洗氢氧化铁沉淀至中性;步骤2.4,水洗后的氢氧化铁经300度焙烧1小时,再混入50ml超纯水中超声4小时得到三氧化二铁纳米水溶胶;步骤2.2中,持续向圆底烧瓶内通空气。
5.根据权利要求2所述的ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:步骤三的具体过程为:将步骤一得到的石墨烯溶液置于圆底烧瓶中,于40度水浴中搅拌,同时取步骤二制备的三氧化二铁纳米水溶胶5ml缓慢滴加至石墨烯溶液中,40度搅拌反应1.5小时得到三氧化二铁-石墨烯纳米复合物。
6.根据权利要求1所述的ADSS光缆用耐电痕塑料,其特征在于:高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的质量比为1.5-8:1。
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