CN108503911A - 一种风力发电机用电缆丁腈pvc护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆技术领域，提供了一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料及其制备方法，本发明的护套材料比现有技术突出的优点是：本发明由丁腈橡胶作为主要成分，辅助添加了活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，上述配方制备得到的护套材料拉伸强度，定伸应力，抗撕裂性，耐热性和耐燃性等方面均有了相应的提高，此外，容流指数高，稳定性好，抗开裂性能优，在‑50℃的条件下不会出现开裂现象，安全性能高，电缆的使用寿命周期长。

Description

一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体地，涉及一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料及其制备方法。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，受到世界各国的重视。从近两年全球的风力发电的增长情况看，在未来几年的风力发电机可能以50％以上的速度增长，这些情况显示，风力发电有一个大力发展和推广的空间，与风电工程配套使用的风力 发电机专用电缆存在着巨大的市场需求，特别是沿海岛屿、交通不便 的边远山区、地广人稀的草原牧场、沙漠边疆，更是有巨大的发展空间。
风能发电工程在露天环境下进行，风机使用年限又要求很长，且要求电缆在低温环境下随风机频繁旋转，这就要求电缆护套在低温条件下具有稳定性好，抗开裂性能优，安全性能高，使电缆使用寿命周期长，护套所用的材料要求柔软性能好，耐高温、低温效果好等优点，普通的丁腈PVC护套材料所含的无机材料较多，而橡胶含量较少，造成断裂伸长率变小，容流指数低，从而使普通的丁腈PVC护套材料抗开裂性能较差，一般在-25C的条件下就有开裂现象，稳定性不好，安全性能低，使电缆的使用寿命周期短。
因此，为了克服上述问题，需要研发一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料及其制备方法。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶25-36份、活性碳酸钙2-12份、树脂用碳酸钙粉11-16份、乙撑硫脲1-9份、二硫化二苯骈噻唑5-13份、二硫化四甲基秋兰姆3-14份、十溴二苯醚3-9份、着色剂1.7-2.6份、增韧剂1.4-2.5份、稳定剂0.7-1.4份。
优选地，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶25-31份、活性碳酸钙5-12份、树脂用碳酸钙粉13-16份、乙撑硫脲3-9份、二硫化二苯骈噻唑7-13份、二硫化四甲基秋兰姆6-14份、十溴二苯醚4-9份、着色剂1.9-2.6份、增韧剂1.5-2.5份、稳定剂0.8-1.4份。
优选地，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶27份、活性碳酸钙6份、树脂用碳酸钙粉15份、乙撑硫脲5份、二硫化二苯骈噻唑9份、二硫化四甲基秋兰姆8份、十溴二苯醚7份、着色剂2.3份、增韧剂1.9份、稳定剂0.9份。
优选地，所述稳定剂是氰脲酸铅。
优选地，所述活性碳酸钙的制备方法如下：
步骤一、将石灰石在950-1000℃温度下完全煅烧，分解得到二氧化碳和生石灰；
步骤二、将步骤一分解得到的二氧化碳进行净化处理，除去二氧化碳中残留的灰尘和杂质；
步骤三、将步骤一分解得到的生石灰送进消化槽，用70-90℃的热水充分消化，制成氢氧化钙乳液，然后将氢氧化钙乳液送入碳化塔，将步骤二净化后的二氧化碳通入碳化塔，对氢氧化钙乳液进行碳化；在氢氧化钙乳液中加入占氢氧化钙乳液重量2.2-4.5%的表面活性剂，然后搅拌2.3-3.5h，得到半成品碳酸钙；
步骤四、将步骤三制得的半成品碳酸钙过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，将粉碎后的碳酸钙用湿法研磨技术研磨32-40min，得到活性碳酸钙。
优选地，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、Na-酰基赖氨酸、月桂醇硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，所述制备方法如下：
步骤一、按照重量份数称取原料丁腈橡胶、活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，混合后，于130-150℃条件下经双螺杆挤出造粒；
步骤二、将步骤一所得的产物，置于180-220℃真空注塑到模具中，并在真空条件下，保持该温度0.5-20h后，再冷却固化即可。
优选地，将所述步骤二得到的产物浸泡在多聚磷酸中，于120-180℃下保持3-8h后，用去离子水洗至中性。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，本发明的护套材料比现有技术突出的优点是：本发明由丁腈橡胶作为主要成分，辅助添加了活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，上述配方制备得到的护套材料拉伸强度，定伸应力，抗撕裂性，耐热性和耐燃性等方面均有了相应的提高，此外，容流指数高，稳定性好，抗开裂性能优，在-50℃的条件下不会出现开裂现象，安全性能高，电缆的使用寿命周期长。
2、本发明提供一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，本发明在配方中增加活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉，可以护套材料适应环境温度而改变护套材料的软硬度，以便于电缆敷设施工作业。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，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
本实施例提供的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶36份、活性碳酸钙2份、树脂用碳酸钙粉16份、乙撑硫脲1份、二硫化二苯骈噻唑13份、二硫化四甲基秋兰姆3份、十溴二苯醚9份、着色剂1.7份、增韧剂2.5份、稳定剂0.7份。
作为优选方案，所述稳定剂是氰脲酸铅。
作为优选方案，所述活性碳酸钙的制备方法如下：
步骤一、将石灰石在1000℃温度下完全煅烧，分解得到二氧化碳和生石灰；
步骤二、将步骤一分解得到的二氧化碳进行净化处理，除去二氧化碳中残留的灰尘和杂质；
步骤三、将步骤一分解得到的生石灰送进消化槽，用90℃的热水充分消化，制成氢氧化钙乳液，然后将氢氧化钙乳液送入碳化塔，将步骤二净化后的二氧化碳通入碳化塔，对氢氧化钙乳液进行碳化；在氢氧化钙乳液中加入占氢氧化钙乳液重量2.2%的表面活性剂，然后搅拌3.5h，得到半成品碳酸钙；
步骤四、将步骤三制得的半成品碳酸钙过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，将粉碎后的碳酸钙用湿法研磨技术研磨40min，得到活性碳酸钙。
作为优选方案，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、Na-酰基赖氨酸、月桂醇硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
优选地，一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，所述制备方法如下：
步骤一、按照重量份数称取原料丁腈橡胶、活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，混合后，于150℃条件下经双螺杆挤出造粒；
步骤二、将步骤一所得的产物，置于220℃真空注塑到模具中，并在真空条件下，保持该温度0.5h后，再冷却固化即可。
作为优选方案，将所述步骤二得到的产物浸泡在多聚磷酸中，于180℃下保持3h后，用去离子水洗至中性。
实施例2
本实施例提供的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶25份、活性碳酸钙12份、树脂用碳酸钙粉13份、乙撑硫脲9份、二硫化二苯骈噻唑7份、二硫化四甲基秋兰姆14份、十溴二苯醚4份、着色剂2.6份、增韧剂1.5份、稳定剂1.4份。
作为优选方案，所述稳定剂是氰脲酸铅。
作为优选方案，所述活性碳酸钙的制备方法如下：
步骤一、将石灰石在950℃温度下完全煅烧，分解得到二氧化碳和生石灰；
步骤二、将步骤一分解得到的二氧化碳进行净化处理，除去二氧化碳中残留的灰尘和杂质；
步骤三、将步骤一分解得到的生石灰送进消化槽，用70℃的热水充分消化，制成氢氧化钙乳液，然后将氢氧化钙乳液送入碳化塔，将步骤二净化后的二氧化碳通入碳化塔，对氢氧化钙乳液进行碳化；在氢氧化钙乳液中加入占氢氧化钙乳液重量4.5%的表面活性剂，然后搅拌2.3h，得到半成品碳酸钙；
步骤四、将步骤三制得的半成品碳酸钙过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，将粉碎后的碳酸钙用湿法研磨技术研磨32min，得到活性碳酸钙。
作为优选方案，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、Na-酰基赖氨酸、月桂醇硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
优选地，一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，所述制备方法如下：
步骤一、按照重量份数称取原料丁腈橡胶、活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，混合后，于130℃条件下经双螺杆挤出造粒；
步骤二、将步骤一所得的产物，置于180℃真空注塑到模具中，并在真空条件下，保持该温度20h后，再冷却固化即可。
作为优选方案，将所述步骤二得到的产物浸泡在多聚磷酸中，于120℃下保持8h后，用去离子水洗至中性。
实施例3
本实施例提供的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶27份、活性碳酸钙6份、树脂用碳酸钙粉15份、乙撑硫脲5份、二硫化二苯骈噻唑9份、二硫化四甲基秋兰姆8份、十溴二苯醚7份、着色剂2.3份、增韧剂1.9份、稳定剂0.9份。
作为优选方案，所述稳定剂是氰脲酸铅。
作为优选方案，所述活性碳酸钙的制备方法如下：
步骤一、将石灰石在980℃温度下完全煅烧，分解得到二氧化碳和生石灰；
步骤二、将步骤一分解得到的二氧化碳进行净化处理，除去二氧化碳中残留的灰尘和杂质；
步骤三、将步骤一分解得到的生石灰送进消化槽，用80℃的热水充分消化，制成氢氧化钙乳液，然后将氢氧化钙乳液送入碳化塔，将步骤二净化后的二氧化碳通入碳化塔，对氢氧化钙乳液进行碳化；在氢氧化钙乳液中加入占氢氧化钙乳液重量3.5%的表面活性剂，然后搅拌2.9h，得到半成品碳酸钙；
步骤四、将步骤三制得的半成品碳酸钙过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，将粉碎后的碳酸钙用湿法研磨技术研磨35min，得到活性碳酸钙。
作为优选方案，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、Na-酰基赖氨酸、月桂醇硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
优选地，一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，所述制备方法如下：
步骤一、按照重量份数称取原料丁腈橡胶、活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，混合后，于140℃条件下经双螺杆挤出造粒；
步骤二、将步骤一所得的产物，置于190℃真空注塑到模具中，并在真空条件下，保持该温度7h后，再冷却固化即可。
作为优选方案，将所述步骤二得到的产物浸泡在多聚磷酸中，于160℃下保持7h后，用去离子水洗至中性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶25-36份、活性碳酸钙2-12份、树脂用碳酸钙粉11-16份、乙撑硫脲1-9份、二硫化二苯骈噻唑5-13份、二硫化四甲基秋兰姆3-14份、十溴二苯醚3-9份、着色剂1.7-2.6份、增韧剂1.4-2.5份、稳定剂0.7-1.4份。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶25-31份、活性碳酸钙5-12份、树脂用碳酸钙粉13-16份、乙撑硫脲3-9份、二硫化二苯骈噻唑7-13份、二硫化四甲基秋兰姆6-14份、十溴二苯醚4-9份、着色剂1.9-2.6份、增韧剂1.5-2.5份、稳定剂0.8-1.4份。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述的风力发电机用电缆丁腈PVC护套料包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶27份、活性碳酸钙6份、树脂用碳酸钙粉15份、乙撑硫脲5份、二硫化二苯骈噻唑9份、二硫化四甲基秋兰姆8份、十溴二苯醚7份、着色剂2.3份、增韧剂1.9份、稳定剂0.9份。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述稳定剂是氰脲酸铅。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述活性碳酸钙的制备方法如下：
步骤一、将石灰石在950-1000℃温度下完全煅烧，分解得到二氧化碳和生石灰；
步骤二、将步骤一分解得到的二氧化碳进行净化处理，除去二氧化碳中残留的灰尘和杂质；
步骤三、将步骤一分解得到的生石灰送进消化槽，用70-90℃的热水充分消化，制成氢氧化钙乳液，然后将氢氧化钙乳液送入碳化塔，将步骤二净化后的二氧化碳通入碳化塔，对氢氧化钙乳液进行碳化；在氢氧化钙乳液中加入占氢氧化钙乳液重量2.2-4.5%的表面活性剂，然后搅拌2.3-3.5h，得到半成品碳酸钙；
步骤四、将步骤三制得的半成品碳酸钙过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，将粉碎后的碳酸钙用湿法研磨技术研磨32-40min，得到活性碳酸钙。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、Na-酰基赖氨酸、月桂醇硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：
步骤一、按照重量份数称取原料丁腈橡胶、活性碳酸钙、树脂用碳酸钙粉、乙撑硫脲、二硫化二苯骈噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、十溴二苯醚、着色剂、增韧剂、稳定剂，混合后，于130-150℃条件下经双螺杆挤出造粒；
步骤二、将步骤一所得的产物，置于180-220℃真空注塑到模具中，并在真空条件下，保持该温度0.5-20h后，再冷却固化即可。
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机用电缆丁腈PVC护套料制备方法，其特征在于：将所述步骤二得到的产物浸泡在多聚磷酸中，于120-180℃下保持3-8h后，用去离子水洗至中性。
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