CN108485139A - 耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法 - Google Patents

耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，该工艺将乙烯基三乙氧基硅烷、苯甲基硅油、焦亚硫酸钠、环硅氧烷脂肪酯、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸锰、铬酸钠、六亚甲基四胺等原料制备成活化胶黏剂后与聚乙烯醇树脂、玻璃纤维、聚乳酸、双马酰亚胺、炭黑、聚四亚甲基醚二醇、二烷基磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱等原料分别经过高温密炼、磁力搅拌、浇铸模具、静置冷却、水冷拉拔、固溶时效等步骤制备得到耐高温耐老化绝缘电缆材料。制备而成的耐高温耐老化绝缘电缆材料，其耐候耐老化、耐高温、绝缘性能好，可以满足多种用户需求。

Description

耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体涉及到耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法。
背景技术
中国电缆行业不管是在当下还是在未来，几乎不用担心市场空间问题，中国各行业都迎来了极大的发展，电线电缆行业作为国民经济的重要配套产业，“哪里有建设，哪里就需要用电线电缆”，所以市场的巨大的。但是我们同时也看到，未来特种电缆的需求将越来越大，特种电缆一直以技术含量要求高、利润率高、门槛较高、市场空间大等特性而闻名，但在特种电缆产品技术研发方面，却又恰恰是中国本土电缆行业的软肋，因此才造成高端市场被国外巨头所霸占的局面，为此，国内电缆生产企业如何撬开高端市场的缺口，从而打出一片天地，是国内电缆生产企业考虑的重要问题。
现在常规通讯用同轴电缆的耐热温度约为80℃，在环境温度较高的状态下传输性能不稳定，容易造成衰减增大，信号失真。通常氟塑料同轴电缆使用温度达200℃，但其含氟量较高会带来环保问题而是使用受到局限。另一方面，为了提高加工性能，在材料中添加多种助剂，但这些添加助剂会严重影响通迅电缆的电气性能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，该工艺将乙烯基三乙氧基硅烷、苯甲基硅油、焦亚硫酸钠、环硅氧烷脂肪酯、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸锰、铬酸钠、六亚甲基四胺等原料制备成活化胶黏剂后与聚乙烯醇树脂、玻璃纤维、聚乳酸、双马酰亚胺、炭黑、聚四亚甲基醚二醇、二烷基磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱等原料分别经过高温密炼、磁力搅拌、浇铸模具、静置冷却、水冷拉拔、固溶时效等步骤制备得到耐高温耐老化绝缘电缆材料。制备而成的耐高温耐老化绝缘电缆材料，其耐候耐老化、耐高温、绝缘性能好，可以满足多种用户需求。
技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚乙烯醇树脂25-30份、玻璃纤维10-15份、聚乳酸7-13份、双马酰亚胺5-8份、炭黑1-4份、聚四亚甲基醚二醇3-9份、二烷基磺酸钠5-7份、椰油酰胺丙基甜菜碱2-4份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至750-800℃，高温反应90-120分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
优选地，所述步骤（1）中的升温速率为60℃/min。
优选地，所述步骤（2）中的超声处理的频率为50-60KHz，功率为500-800W，超声时间为20-45分钟。
优选地，所述步骤（3）中的搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为20-35Hz。
优选地，所述步骤（4）中的拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃。
优选地，所述步骤（4）中的固溶温度为500-520℃，时间为12-15h。
优选地，所述步骤（4）中的热处理时效为170-175℃，时间为4-8h。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法将乙烯基三乙氧基硅烷、苯甲基硅油、焦亚硫酸钠、环硅氧烷脂肪酯、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸锰、铬酸钠、六亚甲基四胺等原料制备成活化胶黏剂后与聚乙烯醇树脂、玻璃纤维、聚乳酸、双马酰亚胺、炭黑、聚四亚甲基醚二醇、二烷基磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱等原料分别经过高温密炼、磁力搅拌、浇铸模具、静置冷却、水冷拉拔、固溶时效等步骤制备得到耐高温耐老化绝缘电缆材料。制备而成的耐高温耐老化绝缘电缆材料，其耐候耐老化、耐高温、绝缘性能好，可以满足多种用户需求。
（2）本发明的耐高温耐老化绝缘电缆材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
实施例1
（1）将聚乙烯醇树脂25份、玻璃纤维10份、聚乳酸7份、双马酰亚胺5份、炭黑1份、聚四亚甲基醚二醇3份、二烷基磺酸钠5份、椰油酰胺丙基甜菜碱2份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至750℃，升温速率为60℃/min，高温反应90分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为50KHz，功率为500W，超声时间为20分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为20Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为500℃，时间为12h，热处理时效为170℃，时间为4h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）将聚乙烯醇树脂27份、玻璃纤维12份、聚乳酸9份、双马酰亚胺6份、炭黑2份、聚四亚甲基醚二醇4份、二烷基磺酸钠6份、椰油酰胺丙基甜菜碱2份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至760℃，升温速率为60℃/min，高温反应100分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为52KHz，功率为600W，超声时间为25分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为25Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为505℃，时间为13h，热处理时效为172℃，时间为5h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）将聚乙烯醇树脂28份、玻璃纤维14份、聚乳酸12份、双马酰亚胺7份、炭黑3份、聚四亚甲基醚二醇8份、二烷基磺酸钠6份、椰油酰胺丙基甜菜碱3份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至780℃，升温速率为60℃/min，高温反应110分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为55KHz，功率为700W，超声时间为35分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为30Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为515℃，时间为14h，热处理时效为174℃，时间为7h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）将聚乙烯醇树脂30份、玻璃纤维15份、聚乳酸13份、双马酰亚胺8份、炭黑4份、聚四亚甲基醚二醇9份、二烷基磺酸钠7份、椰油酰胺丙基甜菜碱4份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至800℃，升温速率为60℃/min，高温反应120分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为60KHz，功率为800W，超声时间为45分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为35Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为520℃，时间为15h，热处理时效为175℃，时间为8h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）将聚乙烯醇树脂25份、双马酰亚胺5份、炭黑1份、聚四亚甲基醚二醇3份、二烷基磺酸钠5份、椰油酰胺丙基甜菜碱2份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至750℃，升温速率为60℃/min，高温反应90分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为50KHz，功率为500W，超声时间为20分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为20Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为500℃，时间为12h，热处理时效为170℃，时间为4h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）将聚乙烯醇树脂30份、玻璃纤维15份、聚乳酸13份、双马酰亚胺8份、炭黑4份、聚四亚甲基醚二醇9份、椰油酰胺丙基甜菜碱4份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至800℃，升温速率为60℃/min，高温反应120分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，超声处理的频率为60KHz，功率为800W，超声时间为45分钟，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为35Hz，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品，固溶温度为520℃，时间为15h，热处理时效为175℃，时间为8h；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的耐高温耐老化绝缘电缆材料分别进行耐热老化性、热膨胀系数、磨损率这几项性能测试。
表1
耐热老化性（%） 热膨胀系数/×10-6 磨损率（%）
实施例1 95.36 115 7.32
实施例2 97.55 109 6.81
实施例3 96.08 113 7.07
实施例4 97.63 108 6.92
对比例1 69.59 386 15.28
对比例2 75.67 745 23.83
本发明的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法将乙烯基三乙氧基硅烷、苯甲基硅油、焦亚硫酸钠、环硅氧烷脂肪酯、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸锰、铬酸钠、六亚甲基四胺等原料制备成活化胶黏剂后与聚乙烯醇树脂、玻璃纤维、聚乳酸、双马酰亚胺、炭黑、聚四亚甲基醚二醇、二烷基磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱等原料分别经过高温密炼、磁力搅拌、浇铸模具、静置冷却、水冷拉拔、固溶时效等步骤制备得到耐高温耐老化绝缘电缆材料。制备而成的耐高温耐老化绝缘电缆材料，其耐候耐老化、耐高温、绝缘性能好，可以满足多种用户需求。本发明的耐高温耐老化绝缘电缆材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚乙烯醇树脂25-30份、玻璃纤维10-15份、聚乳酸7-13份、双马酰亚胺5-8份、炭黑1-4份、聚四亚甲基醚二醇3-9份、二烷基磺酸钠5-7份、椰油酰胺丙基甜菜碱2-4份混合，加到预先预热至85℃的丙酮溶液中，搅拌均匀后一起注入密炼机，温度升高至750-800℃，高温反应90-120分钟，降温至200℃备用；
（2）将乙烯基三乙氧基硅烷3份、苯甲基硅油1份、焦亚硫酸钠4份、环硅氧烷脂肪酯2份、邻苯二甲酸二甲酯5份、醋酸锰1份、铬酸钠2份、六亚甲基四胺4份混合均匀后进行超声分散，制备活化胶黏剂；
（3）将步骤（2）的活化胶黏剂加入到步骤（1）的混合物中，搅拌混合均匀，然后将混合物浇铸到模具中静置冷却得到铸锭；
（4）将步骤（3）的铸锭挤压拉拔成线状或片状，然后进行固溶和时效得到电缆材料初品；
（5）将步骤（4）的电缆材料初品进行切割、塑型、包装即得成品。
2.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的升温速率为60℃/min。
3.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的超声处理的频率为50-60KHz，功率为500-800W，超声时间为20-45分钟。
4.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的搅拌使用双向对流电磁搅拌，频率为20-35Hz。
5.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的拉拔工艺采用水冷技术，温度为0-4℃。
6.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的固溶温度为500-520℃，时间为12-15h。
7.根据权利要求1所述的耐高温耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的热处理时效为170-175℃，时间为4-8h。
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