CN108517078A - 一种计算机房用电应力控制热缩管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算机房用电应力控制热缩管及其制备方法，涉及电力工程热缩管制造领域，该热缩管包括以下原料：三元乙丙橡胶、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂、ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉、偏苯三酸三辛酯、钛酸酯偶联剂、抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、三羟甲基丙烷、防老剂、润滑剂和过氧化二异丙苯。其制备方法是通过对原料的混炼、挤出、造型等步骤制得的。本发明的热缩管制备简单方便，绿色环保，具有优异的电磁屏蔽性、耐高低温性、防水阻燃性、耐腐蚀老化性、抗氧化耐候性等，极适用于各种环境下电力工程机房。

Description

一种计算机房用电应力控制热缩管及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力工程热缩管制造领域，具体涉及一种计算机房用电应力控制热缩管及其制备方法。
背景技术
电应力控制热缩管是中高压电缆附件设计中极为重要的部分。电应力控制热缩管是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。计算机房是一个具有高电磁环境的密闭空间，尤其到了炎热夏季，其内部温度较高，电应力控制热缩管的耐温性和抗电磁干扰能力便变得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种计算机房用电应力控制热缩管及其制备方法，该种热缩管制备简单方便，综合性能优良，使用寿命长，可靠安全。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种计算机房用电应力控制热缩管，包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶40-50份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25-35份、SEBS树脂10-15份、ITO浆料4-6份、碳纳米管1-2份、炭黑N220 2-3份、高炉矿渣粉2-3份、偏苯三酸三辛酯1.5-2份、钛酸酯偶联剂0.8-1份、抗氧剂1010 0.5-0.7份、磷酸三甲苯酯0.3-0.5份、三羟甲基丙烷0.6-0.8份、防老剂1-1.5份、润滑剂1-1.5份和过氧化二异丙苯1-2份；
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28-30％、熔融指数115-125g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为24-26％，熔融指数180-200g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为4:1-2。
进一步地，上述热缩管包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、SEBS树脂12份、ITO浆料5份、碳纳米管1.5份、炭黑N220 2.5份、高炉矿渣粉2.5份、偏苯三酸三辛酯1.75份、钛酸酯偶联剂0.9份、抗氧剂1010 0.6份、磷酸三甲苯酯0.4份、三羟甲基丙烷0.7份、防老剂1.25份、润滑剂1.25份和过氧化二异丙苯1.5份。
进一步地，上述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为29、熔融指数120g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为25％，熔融指数190g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为4:1。
进一步地，上述ITO浆料为纳米ITO粉料、乙酸乙酯、聚甲基丙烯酸按质量比3:1:6球磨混匀制得的。
进一步地，上述高炉矿渣粉是将高炉矿渣经磁选烘干后，球磨至10-20μm得到的。
进一步地，上述防老剂采用防老剂4010NA、防老剂4020或防老剂264中的任一种。
进一步地，上述润滑剂采用OPE蜡或硬脂酸锌。
上述计算机房用电应力控制热缩管的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按上述重量份配比称取原料；
(2)将原料输送至密炼机中进行以下阶段的合炼
Ⅰ、先将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂和偏苯三酸三辛酯输送至密炼机中，在温度为95-105℃下合炼10-15min；
Ⅱ、再将ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉和钛酸酯偶联剂输送至密炼机中，在温度为120-130℃下继续合炼15-25min；
Ⅲ、之后将抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、防老剂和润滑剂输送至密炼机中，在温度为125-135℃下继续合炼25-35min，合炼结束前40-50s加入过氧化二异丙苯，得合炼物料；
(3)将合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至120-130℃，经扩张设备扩张后5-6s液氮冷却至4-5℃定型。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的热缩管简单方便，成本低廉，生产过程中零排放、无污染、不产生任何有害、刺激性气味，绿色环保，废旧产品利用率高，生产过程中原料之间相容性能好，生产效率高，成品密度小，运输及施工便捷，适宜大规模量产；
(2)本发明的热缩管通过对生产原料及其工艺的改进优化，以三元乙丙橡胶、两种乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂等作为成品管材的基料，再添加ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉等材料，使得热缩管结构实现了致密性改进和提升，使其具有较好的导电性能，并且具备优异的电磁防干扰及屏蔽的效果，节约了现如今贵重铜材等金属的利用，降低了能耗；可广泛适用于任何需要防止外界干扰的电子元器件或电子产品，较好地实现导电物之间的连接，无需焊接工序，降低了成本，提高了工作效率；
(3)本发明的热缩管遇热收缩性好，收缩温度低，使用方便，产品理化性能稳定，具有优良的耐高低温性、防水阻燃性、耐腐蚀老化性、抗氧化耐候性、抗拉强度、韧性等特性，无二次收缩，使用方便、可靠、安全，保障了热缩管能在不同工作环境下具有较长的使用寿命，进而达到电力信号等输送的稳定性，极适用于各种环境下电力工程机房。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，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。
实施例1
一种计算机房用电应力控制热缩管，称取以下按重量份(kg)计的原料：三元乙丙橡胶40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、SEBS树脂10份、ITO浆料4份、碳纳米管1份、炭黑N2202份、高炉矿渣粉2份、偏苯三酸三辛酯1.5份、钛酸酯偶联剂0.8份、抗氧剂1010 0.5份、磷酸三甲苯酯0.3份、三羟甲基丙烷0.6份、防老剂1份、润滑剂1份和过氧化二异丙苯1份；
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28％、熔融指数115g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为24％，熔融指数180g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物占20份，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物占5份。
上述部分原料及外加助剂制取或选取如下：
(一)ITO浆料：由1.2份的纳米ITO粉料、0.4份的乙酸乙酯、2.4份的聚甲基丙烯酸球磨混匀制得的。
(二)高炉矿渣粉：取高炉矿渣原料经磁选烘干后，球磨至10μm。
(三)防老剂：防老剂264。
(四)润滑剂：硬脂酸锌。
上述计算机房用电应力控制热缩管的制备方法如下：
(1)将上述称取好了的原料输送至密炼机中进行以下阶段的合炼
Ⅰ、先将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂和偏苯三酸三辛酯输送至密炼机中，在温度为95℃下合炼15min；
Ⅱ、再将ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉和钛酸酯偶联剂输送至密炼机中，在温度为120℃下继续合炼25min；
Ⅲ、之后将抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、防老剂和润滑剂输送至密炼机中，在温度为125℃下继续合炼35min，合炼结束前40s加入过氧化二异丙苯，得合炼物料；
(2)将合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至120℃，经扩张设备扩张后5s液氮冷却至4℃定型。
实施例2
一种计算机房用电应力控制热缩管，称取以下按重量份(kg)计的原料：三元乙丙橡胶45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、SEBS树脂12份、ITO浆料5份、碳纳米管1.5份、炭黑N220 2.5份、高炉矿渣粉2.5份、偏苯三酸三辛酯1.75份、钛酸酯偶联剂0.9份、抗氧剂10100.6份、磷酸三甲苯酯0.4份、三羟甲基丙烷0.7份、防老剂1.25份、润滑剂1.25份和过氧化二异丙苯1.5份；
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为29、熔融指数120g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为25％，熔融指数190g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物占24份，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物占6份。
上述部分原料及外加助剂制取或选取如下：
(一)ITO浆料：由1.5份的纳米ITO粉料、0.5份的乙酸乙酯、3份的聚甲基丙烯酸球磨混匀制得的。
(二)高炉矿渣粉：将高炉矿渣原料经磁选烘干后，球磨至15μm。
(三)防老剂：防老剂4020。
(四)润滑剂：OPE蜡。
上述计算机房用电应力控制热缩管的制备方法如下：
(1)将上述称取好了的原料输送至密炼机中进行以下阶段的合炼
Ⅰ、先将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂和偏苯三酸三辛酯输送至密炼机中，在温度为100℃下合炼12min；
Ⅱ、再将ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉和钛酸酯偶联剂输送至密炼机中，在温度为125℃下继续合炼20min；
Ⅲ、之后将抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、防老剂和润滑剂输送至密炼机中，在温度为130℃下继续合炼30min，合炼结束前45s加入过氧化二异丙苯，得合炼物料；
(2)将合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至125℃，经扩张设备扩张后5s液氮冷却至4℃定型。
实施例3
一种计算机房用电应力控制热缩管，称取以下按重量份(kg)计的原料：三元乙丙橡胶50份、乙烯-醋酸乙烯共聚物35份、SEBS树脂15份、ITO浆料6份、碳纳米管2份、炭黑N2203份、高炉矿渣粉3份、偏苯三酸三辛酯2份、钛酸酯偶联剂1份、抗氧剂1010 0.7份、磷酸三甲苯酯0.5份、三羟甲基丙烷0.8份、防老剂1.5份、润滑剂1.5份和过氧化二异丙苯2份；
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为30％、熔融指数125g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为26％，熔融指数200g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物占23.3份，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物占11.7份。
上述部分原料及外加助剂制取或选取如下：
(一)ITO浆料：由1.8份的纳米ITO粉料、0.6份的乙酸乙酯、3.6份的聚甲基丙烯酸球磨混匀制得的。
(二)高炉矿渣粉：将高炉矿渣原料经磁选烘干后，球磨至20μm。
(三)防老剂：防老剂4010NA。
(四)润滑剂：OPE蜡。
上述计算机房用电应力控制热缩管的制备方法如下：
(1)将上述称取好了的原料输送至密炼机中进行以下阶段的合炼
Ⅰ、先将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂和偏苯三酸三辛酯输送至密炼机中，在温度为105℃下合炼10min；
Ⅱ、再将ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉和钛酸酯偶联剂输送至密炼机中，在温度为130℃下继续合炼15min；
Ⅲ、之后将抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、防老剂和润滑剂输送至密炼机中，在温度为135℃下继续合炼25min，合炼结束前50s加入过氧化二异丙苯，得合炼物料；
(2)将合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至130℃，经扩张设备扩张后6s液氮冷却至5℃定型。
对比例4
一种电力工程用热缩管，其生产原料及其组份含量均与实施例2相同，但制备方法如下：
(1)先将全部原料共同加入到密炼机中，在温度为120℃条件下合炼25min，得混炼物料；
(2)将再合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至120℃，经扩张设备扩张后水冷至室温定型。
对比例5
一种电力工程用热缩管，包括以下按重量份(kg)计的原料：PVC树脂60份、硅橡胶20份、二甲基硅油5份、邻苯二甲酸二辛酯1.5份、纳米蒙脱土2份、阻燃剂8份、抗氧剂1010 2份、润滑剂2份和促进剂DM 1.5份。其制备方法与对比例4相同。
性能检测
上述实施例1-3以及对比例4、5制得的热缩管性能参数如下表1所示：
表1
由上表1可知，本发明的计算机房用电应力控制热缩管在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例2制得的热缩管性能最优，其相应的配方用量及制备方法为最佳方案。
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 (8)

1.一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶40-50份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25-35份、SEBS树脂10-15份、ITO浆料4-6份、碳纳米管1-2份、炭黑N220 2-3份、高炉矿渣粉2-3份、偏苯三酸三辛酯1.5-2份、钛酸酯偶联剂0.8-1份、抗氧剂1010 0.5-0.7份、磷酸三甲苯酯0.3-0.5份、三羟甲基丙烷0.6-0.8份、防老剂1-1.5份、润滑剂1-1.5份和过氧化二异丙苯1-2份；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28-30％、熔融指数115-125g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为24-26％，熔融指数180-200g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为4:1-2。
2.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、SEBS树脂12份、ITO浆料5份、碳纳米管1.5份、炭黑N220 2.5份、高炉矿渣粉2.5份、偏苯三酸三辛酯1.75份、钛酸酯偶联剂0.9份、抗氧剂1010 0.6份、磷酸三甲苯酯0.4份、三羟甲基丙烷0.7份、防老剂1.25份、润滑剂1.25份和过氧化二异丙苯1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物包括两种乙烯-醋酸乙烯共聚物，第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为29、熔融指数120g/10min，第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为25％，熔融指数190g/10min，且第一种乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二种乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为4:1。
4.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，所述ITO浆料为纳米ITO粉料、乙酸乙酯、聚甲基丙烯酸按质量比3:1:6球磨混匀制得的。
5.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，所述高炉矿渣粉是将高炉矿渣经磁选烘干后，球磨至10-20μm得到的。
6.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，所述防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020或防老剂264中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种计算机房用电应力控制热缩管，其特征在于，所述润滑剂为OPE蜡或硬脂酸锌。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的计算机房用电应力控制热缩管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按所述重量份配比称取原料；
(2)将原料输送至密炼机中进行以下阶段的合炼
Ⅰ、先将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、SEBS树脂和偏苯三酸三辛酯输送至密炼机中，在温度为95-105℃下合炼10-15min；
Ⅱ、再将ITO浆料、碳纳米管、炭黑N220、高炉矿渣粉和钛酸酯偶联剂输送至密炼机中，在温度为120-130℃下继续合炼15-25min；
Ⅲ、之后将抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、防老剂和润滑剂输送至密炼机中，在温度为125-135℃下继续合炼25-35min，合炼结束前40-50s加入过氧化二异丙苯，得合炼物料；
(3)将合炼物料经螺杆挤出机挤出，再在模压设备中硫化定型得胶管；再加热胶管至120-130℃，经扩张设备扩张后5-6s液氮冷却至4-5℃定型。
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