CN108641183A - 一种耐高温电缆套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐高温电缆套及其制备方法,由以下成分制备而成:聚丙烯树脂、丁基橡胶、改性氧化铝纤维、蒙脱土、聚碳酸酯、聚乙二醇、三氯化铁、改性氢氧化铝、二甲基甲酰胺、纳米二氧化钛、填料、润滑剂、增塑剂和去离子水。本发明制备的电缆套柔韧程度高、抗拉伸效果好,具有优异的耐高温、阻燃和绝缘性能,同时还有优异的力学性能,制备方法简单、原料易得、成本低廉。

Description

一种耐高温电缆套及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆材料技术领域,具体涉及一种耐高温电缆套及其制备方法。
背景技术
在当今现代化建设迅速发展的时代,能源发展和信息技术发展是目前发展较为迅速的行业,无论是电能还是信息的传输,都离不开电缆。而随着电缆在电力系统、高层建筑、工矿企业、城乡配电和通讯网络中的广泛应用,因电缆套破损、热损坏等状况而导致漏电引发的火灾事故也时有发生。
专利号为CN201510447312.1公开了一种电力工程用绝缘材料及其制备方法,该制备方法包括按重量分别取N-羟甲基丙烯酰胺、醇酸树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酮树脂、聚3-羟基丁酸酯、亚磷酸三苯酯、桐油、双乙酰酒石酸单双甘油酯、氢氧化镁、抗氧剂1076、硫酸钙,将以上的成分都投入至高速混合机中,在高速混合机中搅拌至均匀;将搅拌均匀后的复合材料用双螺杆挤出机熔融挤出并造粒;制得的绝缘材料的绝缘性能、耐磨性能、耐高温性能和机械强度提升较小,同时用于制备该绝缘材料的方法较为复杂。
综上所述,因此需要一种更好的电缆套,来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温电缆套及其制备方法,本发明制备的电缆套柔韧程度高、抗拉伸效果好,具有优异的耐高温、阻燃和绝缘性能,同时还有优异的力学性能,制备方法简单,原料易得、成本低廉。
本发明提供了如下的技术方案:
一种耐高温电缆套,包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂22-28份、丁基橡胶19-27份、改性氧化铝纤维24-32份、蒙脱土26-38份、聚碳酸酯12-17份、聚乙二醇11-16份、三氯化铁8-14份、改性氢氧化铝8-13份、二甲基甲酰胺17-21份、纳米二氧化钛18-23份、填料8-13份、润滑剂12-17份、增塑剂11-18份和去离子水12-24份。
优选的,所述电缆套包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂22-27份、丁基橡胶23-27份、改性氧化铝纤维24-30份、蒙脱土26-35份、聚碳酸酯13-17份、聚乙二醇11-15份、三氯化铁10-12份、改性氢氧化铝10-13份、二甲基甲酰胺19-21份、纳米二氧化钛18-21份、填料10-13份、润滑剂12-16份、增塑剂11-17份和去离子水16-24份。
优选的,所述电缆套包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂25份、丁基橡胶24份、改性氧化铝纤维30份、蒙脱土32份、聚碳酸酯15份、聚乙二醇13份、三氯化铁12份、改性氢氧化铝13份、二甲基甲酰胺19份、纳米二氧化钛18份、填料12份、润滑剂16份、增塑剂17份和去离子水22份。
一种耐高温电缆套的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将丁基橡胶加入密炼机中,在180-200℃下加热至完全熔化,再加入二甲基甲酰胺、聚丙烯树脂和改性氢氧化铝,降温至140-155℃,加热并搅拌反应2-3h,得到混合物一;
b、将蒙脱土、三氯化铁和去离子水混合,导入搅拌机中以400-500r/min的转速搅拌1-2h,再超声分散30-40min,过滤,将滤渣置于干燥箱中烘干,经粉碎,得到蒙脱土粉料;
c、对蒙脱土粉料进行改性处理,再与改性氧化铝纤维、聚碳酸酯、聚乙二醇和润滑剂导入混合物一中,在80-90℃下,缓慢搅拌反应1-2h,得到混合物二;
d、向混合物二中加入纳米二氧化钛、填料和增塑剂,混合均匀后,导入硫化机中,经挤出硫化和热压成型,即可得到成品。
优选的,所述步骤a的改性氢氧化铝的制备方法为:将氢氧化铝置于100-105℃下热处理20-30min,再加入六甲基二硅氮烷,混合搅拌30-40min,再加热至80-100℃反应1-2h,经过滤、干燥后,即可得到改性氢氧化铝。
优选的,所述步骤c的改性处理的方法为:将蒙脱土粉料加入到去离子水中,在70-80℃下加热并搅拌 20-25min,再加入十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌反应40-60min,再进行离心分离20-30min,取沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,经干燥、粉碎,即可。
优选的,所述步骤c的润滑剂为硬脂酸酯、聚氯乙烯蜡和油酸酰胺按质量比2:1:1混合而成。
优选的,所述步骤d的填料为碳酸钙、硅酸盐和滑石粉混合研磨而成。
本发明的有益效果是:
本发明制备的电缆套柔韧程度高、抗拉伸效果好,具有优异的耐高温、阻燃和绝缘性能,同时还有优异的力学性能,制备方法简单,原料易得、成本低廉,适合大规模工业化生产。
本发明采用的丁基橡胶聚丙烯树脂的复配使用,可提高成品的绝缘性能和力学性能,并且易加工、成本低。
本发明中加入的蒙脱土可显著提高各成分间的结合力,并且其分散性好、相容性好,再与纳米二氧化钛、填料的融合,可使得成品的耐磨性能显著提升,并且进一步提高其耐高温性和阻燃性。
本发明加入的改性氢氧化铝与改性氧化铝纤维的结合,可以提高成品的拉伸性能和柔韧性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温电缆套,包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂28份、丁基橡胶19份、改性氧化铝纤维24份、蒙脱土38份、聚碳酸酯12份、聚乙二醇16份、三氯化铁14份、改性氢氧化铝8份、二甲基甲酰胺21份、纳米二氧化钛18份、填料13份、润滑剂17份、增塑剂11份和去离子水12份。
一种耐高温电缆套的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将丁基橡胶加入密炼机中,在180℃下加热至完全熔化,再加入二甲基甲酰胺、聚丙烯树脂和改性氢氧化铝,降温至155℃,加热并搅拌反应3h,得到混合物一;
b、将蒙脱土、三氯化铁和去离子水混合,导入搅拌机中以500r/min的转速搅拌1h,再超声分散30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中烘干,经粉碎,得到蒙脱土粉料;
c、对蒙脱土粉料进行改性处理,再与改性氧化铝纤维、聚碳酸酯、聚乙二醇和润滑剂导入混合物一中,在80℃下,缓慢搅拌反应2h,得到混合物二;
d、向混合物二中加入纳米二氧化钛、填料和增塑剂,混合均匀后,导入硫化机中,经挤出硫化和热压成型,即可得到成品。
步骤a的改性氢氧化铝的制备方法为:将氢氧化铝置于100℃下热处理30min,再加入六甲基二硅氮烷,混合搅拌30min,再加热至100℃反应1h,经过滤、干燥后,即可得到改性氢氧化铝。
步骤c的改性处理的方法为:将蒙脱土粉料加入到去离子水中,在70℃下加热并搅拌 20min,再加入十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌反应60min,再进行离心分离30min,取沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,经干燥、粉碎,即可。
步骤c的润滑剂为硬脂酸酯、聚氯乙烯蜡和油酸酰胺按质量比2:1:1混合而成。
步骤d的填料为碳酸钙、硅酸盐和滑石粉混合研磨而成。
实施例2
一种耐高温电缆套,包括以下重量份的原料: 聚丙烯树脂22份、丁基橡胶23份、改性氧化铝纤维24份、蒙脱土26份、聚碳酸酯13份、聚乙二醇11份、三氯化铁10份、改性氢氧化铝10份、二甲基甲酰胺19份、纳米二氧化钛18份、填料10份、润滑剂12份、增塑剂11份和去离子水16份。
一种耐高温电缆套的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将丁基橡胶加入密炼机中,在180℃下加热至完全熔化,再加入二甲基甲酰胺、聚丙烯树脂和改性氢氧化铝,降温至145℃,加热并搅拌反应2h,得到混合物一;
b、将蒙脱土、三氯化铁和去离子水混合,导入搅拌机中以400r/min的转速搅拌1h,再超声分散30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中烘干,经粉碎,得到蒙脱土粉料;
c、对蒙脱土粉料进行改性处理,再与改性氧化铝纤维、聚碳酸酯、聚乙二醇和润滑剂导入混合物一中,在80℃下,缓慢搅拌反应1h,得到混合物二;
d、向混合物二中加入纳米二氧化钛、填料和增塑剂,混合均匀后,导入硫化机中,经挤出硫化和热压成型,即可得到成品。
步骤a的改性氢氧化铝的制备方法为:将氢氧化铝置于105℃下热处理20min,再加入六甲基二硅氮烷,混合搅拌30min,再加热至80℃反应1h,经过滤、干燥后,即可得到改性氢氧化铝。
步骤c的改性处理的方法为:将蒙脱土粉料加入到去离子水中,在70℃下加热并搅拌 25min,再加入十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌反应40min,再进行离心分离20min,取沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,经干燥、粉碎,即可。
步骤c的润滑剂为硬脂酸酯、聚氯乙烯蜡和油酸酰胺按质量比2:1:1混合而成。
步骤d的填料为碳酸钙、硅酸盐和滑石粉混合研磨而成。
实施例3
一种耐高温电缆套,包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂25份、丁基橡胶24份、改性氧化铝纤维30份、蒙脱土32份、聚碳酸酯15份、聚乙二醇13份、三氯化铁12份、改性氢氧化铝13份、二甲基甲酰胺19份、纳米二氧化钛18份、填料12份、润滑剂16份、增塑剂17份和去离子水22份。
一种耐高温电缆套的制备方法,包括以下制备步骤:
a、将丁基橡胶加入密炼机中,在200℃下加热至完全熔化,再加入二甲基甲酰胺、聚丙烯树脂和改性氢氧化铝,降温至155℃,加热并搅拌反应3h,得到混合物一;
b、将蒙脱土、三氯化铁和去离子水混合,导入搅拌机中以500r/min的转速搅拌2h,再超声分散40min,过滤,将滤渣置于干燥箱中烘干,经粉碎,得到蒙脱土粉料;
c、对蒙脱土粉料进行改性处理,再与改性氧化铝纤维、聚碳酸酯、聚乙二醇和润滑剂导入混合物一中,在90℃下,缓慢搅拌反应2h,得到混合物二;
d、向混合物二中加入纳米二氧化钛、填料和增塑剂,混合均匀后,导入硫化机中,经挤出硫化和热压成型,即可得到成品。
步骤a的改性氢氧化铝的制备方法为:将氢氧化铝置于105℃下热处理30min,再加入六甲基二硅氮烷,混合搅拌40min,再加热至100℃反应2h,经过滤、干燥后,即可得到改性氢氧化铝。
步骤c的改性处理的方法为:将蒙脱土粉料加入到去离子水中,在80℃下加热并搅拌 25min,再加入十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌反应60min,再进行离心分离30min,取沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,经干燥、粉碎,即可。
步骤c的润滑剂为硬脂酸酯、聚氯乙烯蜡和油酸酰胺按质量比2:1:1混合而成。
步骤d的填料为碳酸钙、硅酸盐和滑石粉混合研磨而成。
检测以上实施例制备的成品,得到以下检测数据:
表一:
项目 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) 16.2 15.9 16.9
撕裂强度(kN/m) 35 32 39
断裂伸长率(%) 225 231 227
常温下体积电阻率(Ω·m) 2.3×1011 2.7×1011 2.6×1011
热变形温度(℃) 124 119 118
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)

1.一种耐高温电缆套,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂22-28份、丁基橡胶19-27份、改性氧化铝纤维24-32份、蒙脱土26-38份、聚碳酸酯12-17份、聚乙二醇11-16份、三氯化铁8-14份、改性氢氧化铝8-13份、二甲基甲酰胺17-21份、纳米二氧化钛18-23份、填料8-13份、润滑剂12-17份、增塑剂11-18份和去离子水12-24份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温电缆套,其特征在于,所述电缆套包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂22-27份、丁基橡胶23-27份、改性氧化铝纤维24-30份、蒙脱土26-35份、聚碳酸酯13-17份、聚乙二醇11-15份、三氯化铁10-12份、改性氢氧化铝10-13份、二甲基甲酰胺19-21份、纳米二氧化钛18-21份、填料10-13份、润滑剂12-16份、增塑剂11-17份和去离子水16-24份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温电缆套,其特征在于,所述电缆套包括以下重量份的原料:聚丙烯树脂25份、丁基橡胶24份、改性氧化铝纤维30份、蒙脱土32份、聚碳酸酯15份、聚乙二醇13份、三氯化铁12份、改性氢氧化铝13份、二甲基甲酰胺19份、纳米二氧化钛18份、填料12份、润滑剂16份、增塑剂17份和去离子水22份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种耐高温电缆套的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
a、将丁基橡胶加入密炼机中,在180-200℃下加热至完全熔化,再加入二甲基甲酰胺、聚丙烯树脂和改性氢氧化铝,降温至140-155℃,加热并搅拌反应2-3h,得到混合物一;
b、将蒙脱土、三氯化铁和去离子水混合,导入搅拌机中以400-500r/min的转速搅拌1-2h,再超声分散30-40min,过滤,将滤渣置于干燥箱中烘干,经粉碎,得到蒙脱土粉料;
c、对蒙脱土粉料进行改性处理,再与改性氧化铝纤维、聚碳酸酯、聚乙二醇和润滑剂导入混合物一中,在80-90℃下,缓慢搅拌反应1-2h,得到混合物二;
d、向混合物二中加入纳米二氧化钛、填料和增塑剂,混合均匀后,导入硫化机中,经挤出硫化和热压成型,即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温电缆套的制备方法,其特征在于,所述步骤a的改性氢氧化铝的制备方法为:将氢氧化铝置于100-105℃下热处理20-30min,再加入六甲基二硅氮烷,混合搅拌30-40min,再加热至80-100℃反应1-2h,经过滤、干燥后,即可得到改性氢氧化铝。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温电缆套的制备方法,其特征在于,所述步骤c的改性处理的方法为:将蒙脱土粉料加入到去离子水中,在70-80℃下加热并搅拌 20-25min,再加入十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌反应40-60min,再进行离心分离20-30min,取沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,经干燥、粉碎,即可。
7.根据权利要求4所述的一种耐高温电缆套的制备方法,其特征在于,所述步骤c的润滑剂为硬脂酸酯、聚氯乙烯蜡和油酸酰胺按质量比2:1:1混合而成。
8.根据权利要求4所述的一种耐高温电缆套的制备方法,其特征在于,所述步骤d的填料为碳酸钙、硅酸盐和滑石粉混合研磨而成。
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