CN107286755A - 一种用于电缆的防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆的防腐涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，包括以下份计的原料：吸水树脂55~65份、改性橡胶粉45~55份、苯丙乳液39~41份、改性淀粉39~41份、填料34~36份、玻璃棉29~31份、助剂20~25份和水65~75份。本发明使用在电缆表面之后，结合性能强，抗老化性和抗腐蚀性优异，长期使用不开裂，稳定性高。

Description

一种用于电缆的防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于电缆的防腐涂料及其制备方法。
背景技术
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口，电缆线外层涂覆一层涂料，起到保护作用，具备绝缘防火的性能。但由于电缆线的使用环境的复杂性，涂料在长期的高温、腐蚀环境下使用时容易出现老化、龟裂脱落和腐蚀的情况，难以满足电缆使用环境的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电缆的防腐涂料及其制备方法，使用在电缆表面之后，结合性能强，抗老化性和抗腐蚀性优异，长期使用不开裂，稳定性高。
本发明提供了如下的技术方案：一种用于电缆的防腐涂料，包括以下份计的原料：吸水树脂55~65份、改性橡胶粉45~55份、苯丙乳液39~41份、改性淀粉39~41份、填料34~36份、玻璃棉29~31份、助剂20~25份和水65~75份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉19~21份、乙烯基三乙氧基硅烷12~14份、丙烯酸羟乙酯9~11份、过硫酸钾6~7份和水14~16份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉14~16份、氢氧化钠12~13份、乙二胺四乙酸钠5~7份、三偏磷酸钠2~5份、醋酸酐1~3份和水10~30份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3~4份、分散剂2~3份、成膜助剂2~3份、消泡剂1~2份、保水剂1~2份、憎水剂0.6~0.8份、防冻剂0.6~0.8份和防腐剂0.4~0.6份。
其中，所述吸水树脂为淀粉类吸水树脂、纤维素类吸水树脂和合成聚合物类吸水树脂中的一种或几种。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工制成，橡胶粉颗粒的粒度为60~80目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：硅藻土14~16份、海泡石9~11份、麦饭石6~7份、沸石3~5份和膨胀蛭石1~3份。
其中，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或者几种，所述成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇和丙二醇中的一种或几种，所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂，所述保水剂为高粘度甲基羟丙基纤维素醚，憎水剂为硬脂酸钙。
其中，所述防冻剂为甘油，所述防腐剂为山梨酸、山梨酸钾、乳酸钠和双乙酸钠中的一种或几种，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉2~3份、碳化硅1~2份、氢氧化镁0.8~1.2份、碳酸钙0.4~0.6份和硼酸锌0.2~0.4份。
本发明提供一种用于电缆的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、填料酸化处理
称取填料，研磨粉碎并过120~200目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为600～700℃，煅烧时间控制为1~2h；
将煅烧后的填料放入浓度为30~45%的硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为16~20h，将酸化的填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过200~300目筛，得到酸化后的填料，备用；
（2）、称取玻璃棉，将玻璃棉放入球磨机，以30~35r/min的速度球磨35~45min，取出球磨后的玻璃棉，备用；
（3）、制备改性淀粉
按照配比称取淀粉和乙二胺四乙酸钠，加入水中并加热，加热温度控制为65~75℃，溶解搅拌30~40min，降温至10~25℃得到淀粉乳；
称取氢氧化钠缓慢加入前述得到的淀粉乳中，然后加入三偏磷酸钠，混合均匀在55~65℃条件下反应10~15min，然后滴加醋酸酐，将淀粉乳的pH值调节为8.2~8.3，滴加完毕后，搅拌反应30~40min，得到改性淀粉浆液，再经过洗涤、脱水和干燥，得到所述改性淀粉，备用；
（4）、制备改性橡胶粉
按照配比称取乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水，混合均匀制得橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45~50℃，加热时间控制为35~45min；
然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以200~300r/min的转速搅拌1~2h，干燥后得到改性橡胶粉；
（5）、将步骤（1）得到的填料、步骤（2）得到的玻璃棉、步骤（3）得到的改性淀粉和步骤（4）得到的改性橡胶粉混合，加入剩余原料，以200~300r/min的转速搅拌20~30min，得到所述用于电缆的防腐涂料。
本发明的有益效果：使用在电缆表面之后，结合性能强，抗老化性和抗腐蚀性优异，长期使用不开裂，稳定性高，具体如下：
（1）、本发明在原料中玻璃棉，是由废旧碎玻璃熔融再离心喷吹制成的细、短、絮状玻璃棉，具有阻燃、耐腐蚀、导热系数低、化学稳定性强和憎水性能好等特点，起到了防腐和耐高温的作用，另外，利用废弃的碎玻璃，实现废弃物的循环再利用，不仅解决了环境污染问题，而且降低了材料成本；
（2）、本发明在原料中添加吸水树脂和橡胶粉，通过吸水树脂与橡胶的配合，形成绝缘体系，另外还提高了涂层的韧性，使涂层可以更好的与电缆料相粘合，避免由于壳体变形引起的龟裂脱落等问题，同时也提高了抗老化性能；
（3）、本发明在原料中添加改性橡胶粉，以乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水作为改性剂对橡胶粉改性处理，用于增强橡胶粉与其余原料之间的粘结性，得到的改性橡胶粉不仅可以提高韧性和抗冲击性，而且还提高了抗收缩性、抗冻融性和粘结强度；
（4）、本发明在原料中添加改性淀粉，对淀粉进行改性处理，使其具有良好的抗冻性、防腐性和粘结性；
（5）、本发明的涂料使用在电缆表面之后，结合性能强，长期使用不开裂，可以在电缆表面形成一层疏水分子层，具有防水、防火、防腐蚀、耐磨的作用，同时还有优异的耐高、低温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种用于电缆的防腐涂料，包括以下份计的原料：吸水树脂55份、改性橡胶粉45份、苯丙乳液39份、改性淀粉39份、填料34份、玻璃棉29份、助剂20份和水65份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉19份、乙烯基三乙氧基硅烷12份、丙烯酸羟乙酯9份、过硫酸钾6份和水14份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉14份、氢氧化钠12份、乙二胺四乙酸钠5份、三偏磷酸钠2份、醋酸酐1份和水10份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3份、分散剂2份、成膜助剂2份、消泡剂1份、保水剂1份、憎水剂0.6份、防冻剂0.6份和防腐剂0.4份。
其中，所述吸水树脂为淀粉类吸水树脂。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工制成，橡胶粉颗粒的粒度为60目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：硅藻土14份、海泡石9份、麦饭石6份、沸石3份和膨胀蛭石1份。
其中，所述分散剂为油酸钠，所述成膜助剂为乙二醇乙醚，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述保水剂为高粘度甲基羟丙基纤维素醚，憎水剂为硬脂酸钙。
其中，所述防冻剂为甘油，所述防腐剂为山梨酸，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉2份、碳化硅1份、氢氧化镁0.8份、碳酸钙0.4份和硼酸锌0.2份。
本实施例中提供一种用于电缆的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、填料酸化处理
称取填料，研磨粉碎并过120目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为600℃，煅烧时间控制为1h；
将煅烧后的填料放入浓度为30%的硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为16h，将酸化的填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过200目筛，得到酸化后的填料，备用；
（2）、称取玻璃棉，将玻璃棉放入球磨机，以30r/min的速度球磨35min，取出球磨后的玻璃棉，备用；
（3）、制备改性淀粉
按照配比称取淀粉和乙二胺四乙酸钠，加入水中并加热，加热温度控制为65℃，溶解搅拌30min，降温至10℃得到淀粉乳；
称取氢氧化钠缓慢加入前述得到的淀粉乳中，然后加入三偏磷酸钠，混合均匀在55℃条件下反应10min，然后滴加醋酸酐，将淀粉乳的pH值调节为8.2，滴加完毕后，搅拌反应30min，得到改性淀粉浆液，再经过洗涤、脱水和干燥，得到所述改性淀粉，备用；
（4）、制备改性橡胶粉
按照配比称取乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水，混合均匀制得橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45℃，加热时间控制为35min；
然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以200r/min的转速搅拌1h，干燥后得到改性橡胶粉；
（5）、将步骤（1）得到的填料、步骤（2）得到的玻璃棉、步骤（3）得到的改性淀粉和步骤（4）得到的改性橡胶粉混合，加入剩余原料，以200r/min的转速搅拌20min，得到所述用于电缆的防腐涂料。
实施例2
一种用于电缆的防腐涂料，包括以下份计的原料：吸水树脂65份、改性橡胶粉55份、苯丙乳液41份、改性淀粉41份、填料36份、玻璃棉31份、助剂25份和水75份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉21份、乙烯基三乙氧基硅烷14份、丙烯酸羟乙酯11份、过硫酸钾7份和水16份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉16份、氢氧化钠13份、乙二胺四乙酸钠7份、三偏磷酸钠5份、醋酸酐3份和水30份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂4份、分散剂3份、成膜助剂3份、消泡剂2份、保水剂2份、憎水剂0.8份、防冻剂0.8份和防腐剂0.6份。
其中，所述吸水树脂为纤维素类吸水树脂。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工制成，橡胶粉颗粒的粒度为80目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：硅藻土16份、海泡石11份、麦饭石7份、沸石5份和膨胀蛭石3份。
其中，所述分散剂为羧酸钾，所述成膜助剂为乙二醇丁醚，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述保水剂为高粘度甲基羟丙基纤维素醚，憎水剂为硬脂酸钙。
其中，所述防冻剂为甘油，所述防腐剂为山梨酸钾，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉3份、碳化硅2份、氢氧化镁1.2份、碳酸钙0.6份和硼酸锌0.4份。
本实施例中提供一种用于电缆的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、填料酸化处理
称取填料，研磨粉碎并过200目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为700℃，煅烧时间控制为2h；
将煅烧后的填料放入浓度为45%的硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为20h，将酸化的填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过300目筛，得到酸化后的填料，备用；
（2）、称取玻璃棉，将玻璃棉放入球磨机，以35r/min的速度球磨45min，取出球磨后的玻璃棉，备用；
（3）、制备改性淀粉
按照配比称取淀粉和乙二胺四乙酸钠，加入水中并加热，加热温度控制为75℃，溶解搅拌40min，降温至25℃得到淀粉乳；
称取氢氧化钠缓慢加入前述得到的淀粉乳中，然后加入三偏磷酸钠，混合均匀在65℃条件下反应15min，然后滴加醋酸酐，将淀粉乳的pH值调节为8.3，滴加完毕后，搅拌反应40min，得到改性淀粉浆液，再经过洗涤、脱水和干燥，得到所述改性淀粉，备用；
（4）、制备改性橡胶粉
按照配比称取乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水，混合均匀制得橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为50℃，加热时间控制为45min；
然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以300r/min的转速搅拌2h，干燥后得到改性橡胶粉；
（5）、将步骤（1）得到的填料、步骤（2）得到的玻璃棉、步骤（3）得到的改性淀粉和步骤（4）得到的改性橡胶粉混合，加入剩余原料，以300r/min的转速搅拌30min，得到所述用于电缆的防腐涂料。
实施例3
一种用于电缆的防腐涂料，包括以下份计的原料：吸水树脂60份、改性橡胶粉50份、苯丙乳液40份、改性淀粉40份、填料35份、玻璃棉30份、助剂22.5份和水70份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉20份、乙烯基三乙氧基硅烷13份、丙烯酸羟乙酯10份、过硫酸钾6.5份和水15份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉15份、氢氧化钠12.5份、乙二胺四乙酸钠6份、三偏磷酸钠3份、醋酸酐2份和水20份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3.5份、分散剂2.5份、成膜助剂2.5份、消泡剂1.5份、保水剂1.5份、憎水剂0.7份、防冻剂0.7份和防腐剂0.5份。
其中，所述吸水树脂为纤维素类吸水树脂。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工制成，橡胶粉颗粒的粒度为70目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：硅藻土15份、海泡石10份、麦饭石6.5份、沸石4份和膨胀蛭石2份。
其中，所述分散剂为磺酸钠，所述成膜助剂为乙二醇，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述保水剂为高粘度甲基羟丙基纤维素醚，憎水剂为硬脂酸钙。
其中，所述防冻剂为甘油，所述防腐剂为乳酸钠，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉2.5份、碳化硅1.5份、氢氧化镁1份、碳酸钙0.5份和硼酸锌0.3份。
本实施例中提供一种用于电缆的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、填料酸化处理
称取填料，研磨粉碎并过140目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为650℃，煅烧时间控制为1.5h；
将煅烧后的填料放入浓度为38%的硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为18h，将酸化的填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过250目筛，得到酸化后的填料，备用；
（2）、称取玻璃棉，将玻璃棉放入球磨机，以32r/min的速度球磨40min，取出球磨后的玻璃棉，备用；
（3）、制备改性淀粉
按照配比称取淀粉和乙二胺四乙酸钠，加入水中并加热，加热温度控制为70℃，溶解搅拌35min，降温至18℃得到淀粉乳；
称取氢氧化钠缓慢加入前述得到的淀粉乳中，然后加入三偏磷酸钠，混合均匀在60℃条件下反应13min，然后滴加醋酸酐，将淀粉乳的pH值调节为8.2，滴加完毕后，搅拌反应35min，得到改性淀粉浆液，再经过洗涤、脱水和干燥，得到所述改性淀粉，备用；
（4）、制备改性橡胶粉
按照配比称取乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水，混合均匀制得橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为47℃，加热时间控制为40min；
然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以250r/min的转速搅拌1.5h，干燥后得到改性橡胶粉；
（5）、将步骤（1）得到的填料、步骤（2）得到的玻璃棉、步骤（3）得到的改性淀粉和步骤（4）得到的改性橡胶粉混合，加入剩余原料，以250r/min的转速搅拌25min，得到所述用于电缆的防腐涂料。
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 (8)

1.一种用于电缆的防腐涂料，其特征在于，包括以下份计的原料：吸水树脂55~65份、改性橡胶粉45~55份、苯丙乳液39~41份、改性淀粉39~41份、填料34~36份、玻璃棉29~31份、助剂20~25份和水65~75份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉19~21份、乙烯基三乙氧基硅烷12~14份、丙烯酸羟乙酯9~11份、过硫酸钾6~7份和水14~16份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉14~16份、氢氧化钠12~13份、乙二胺四乙酸钠5~7份、三偏磷酸钠2~5份、醋酸酐1~3份和水10~30份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3~4份、分散剂2~3份、成膜助剂2~3份、消泡剂1~2份、保水剂1~2份、憎水剂0.6~0.8份、防冻剂0.6~0.8份和防腐剂0.4~0.6份。
2.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，包括以下份计的原料：吸水树脂60份、改性橡胶粉50份、苯丙乳液40份、改性淀粉40份、填料35份、玻璃棉30份、助剂22.5份和水70份；
所述改性橡胶粉包括以下份计的原料：橡胶粉20份、乙烯基三乙氧基硅烷13份、丙烯酸羟乙酯10份、过硫酸钾6.5份和水15份；
所述改性淀粉包括以下份计的原料：淀粉15份、氢氧化钠12.5份、乙二胺四乙酸钠6份、三偏磷酸钠3份、醋酸酐2份和水20份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3.5份、分散剂2.5份、成膜助剂2.5份、消泡剂1.5份、保水剂1.5份、憎水剂0.7份、防冻剂0.7份和防腐剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，所述吸水树脂为淀粉类吸水树脂、纤维素类吸水树脂和合成聚合物类吸水树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，所述橡胶粉为废旧轮胎加工制成，橡胶粉颗粒的粒度为60~80目。
5.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，所述填料包括以下份计的原料：硅藻土14~16份、海泡石9~11份、麦饭石6~7份、沸石3~5份和膨胀蛭石1~3份。
6.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或者几种，所述成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇和丙二醇中的一种或几种，所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂，所述保水剂为高粘度甲基羟丙基纤维素醚，憎水剂为硬脂酸钙。
7.根据权利要求1所述的用于电缆的防腐涂料，其特征在于，所述防冻剂为甘油，所述防腐剂为山梨酸、山梨酸钾、乳酸钠和双乙酸钠中的一种或几种，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉2~3份、碳化硅1~2份、氢氧化镁0.8~1.2份、碳酸钙0.4~0.6份和硼酸锌0.2~0.4份。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的用于电缆的防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、填料酸化处理
称取填料，研磨粉碎并过120~200目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为600～700℃，煅烧时间控制为1~2h；
将煅烧后的填料放入浓度为30~45%的硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为16~20h，将酸化的填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过200~300目筛，得到酸化后的填料，备用；
（2）、称取玻璃棉，将玻璃棉放入球磨机，以30~35r/min的速度球磨35~45min，取出球磨后的玻璃棉，备用；
（3）、制备改性淀粉
按照配比称取淀粉和乙二胺四乙酸钠，加入水中并加热，加热温度控制为65~75℃，溶解搅拌30~40min，降温至10~25℃得到淀粉乳；
称取氢氧化钠缓慢加入前述得到的淀粉乳中，然后加入三偏磷酸钠，混合均匀在55~65℃条件下反应10~15min，然后滴加醋酸酐，将淀粉乳的pH值调节为8.2~8.3，滴加完毕后，搅拌反应30~40min，得到改性淀粉浆液，再经过洗涤、脱水和干燥，得到所述改性淀粉，备用；
（4）、制备改性橡胶粉
按照配比称取乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水，混合均匀制得橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45~50℃，加热时间控制为35~45min；
然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以200~300r/min的转速搅拌1~2h，干燥后得到改性橡胶粉；
（5）、将步骤（1）得到的填料、步骤（2）得到的玻璃棉、步骤（3）得到的改性淀粉和步骤（4）得到的改性橡胶粉混合，加入剩余原料，以200~300r/min的转速搅拌20~30min，得到所述用于电缆的防腐涂料。
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