CN108912492A - 一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料及其制备方法，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的原料包括如下组分：聚丙烯60‑100份；热塑性弹性体5‑30份；白油2‑10份；抗氧剂0.5‑2份；抗铜剂0.2‑1份；所述份数为质量份数。本发明用于中压电力电缆的环保型绝缘材料具有非交联、耐温等级高、柔韧性佳、抗水性能高、使用寿命长、能耗低、无污染且可回收再利用等特点；原料组分简单、成本低廉；制备方法简单、易操作。

Description

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料及其制备方法，属于电缆料领域。

背景技术

国内现有的电力电缆用绝缘料全部采用聚乙烯为基料，并添加过氧化二异丙苯等交联剂及其他助剂制备而成。由于聚乙烯耐温等级低，不能满足电力电缆对耐温特性的要求，需添加交联剂使塑料交联变化为热固性来提高其耐温等级。

但添加交联剂的用于中压电力电缆的绝缘材料存在如下缺点：交联聚乙烯的抗水树能力较差，电缆寿命短；交联聚乙烯在生产过程中需要在惰性气体中高温交联，能耗高；交联聚乙烯交联过程中会产生大量的废气，污染环境；交联聚乙烯为热固性材料，无法回收利用，不利于环保。

同时现有的电缆用绝缘料还存在原料种类繁多，制备工艺复杂，成本高的缺陷。

发明内容

本发明提供一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料及其制备方法，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料具有非交联、耐温等级高、柔韧性佳、抗水性能高、使用寿命长、能耗低、无污染且可回收再利用等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：

所述份数为质量份数。

上述采用聚丙烯树脂和热塑性弹性体为基料制作的非交联的中压电力电缆绝缘材料，具有耐温等级高、柔韧性佳、抗水性能高、使用寿命长、能耗低、无污染且可回收再利用等特点。

本申请原料组分简单、成本低，各组分之间的协同效应显著，产品性能提升显著。

作为本申请的优选方案之一，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：聚丙烯80份；热塑性弹性体20份；白油4份；抗氧剂1份；抗铜剂0.2份；所述份数为质量份数。

作为本申请的另一种优选方案，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：聚丙烯85份；热塑性弹性体15份；白油6份；抗氧剂1份；抗铜剂0.2份；所述份数为质量份数。

作为本申请的另一种优选方案，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：聚丙烯90份；热塑性弹性体10份；白油8份；抗氧剂1份；抗铜剂0.2份；所述份数为质量份数。

作为本申请的另一种优选方案，用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：聚丙烯85份；热塑性弹性体15份；白油4份；抗氧剂1份；抗铜剂0.2份；所述份数为质量份数。

申请人经研究发现，上述各优选方案能使各组分之间的协同促进效应发挥到最佳。

为了进一步提高用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的耐温性和柔韧性，并延长使用寿命，聚丙烯树脂的熔融指数≥4g/10min。

为了进一步提高用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的柔韧性、同时进一步促进各物料之间的协同效应，热塑性弹性体为TPU、TPEE、TPES、TPV、SEBS、TPO、POE或EVA中的至少一种。进一步优选，热塑性弹性体为SEBS、TPES和POE质量比为(4-8)：(4-8)：(2-4)的混合物。

TPU为热塑性聚氨酯弹性体橡胶；TPEE为含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物；TPES为苯乙烯类热塑性弹性体；TPV为热塑性硫化橡胶；SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物；TPO为聚烯烃热塑性弹性体；POE为乙烯和丁烯的高聚物或乙烯和辛烯的高聚物；EVA为乙烯-乙酸乙烯共聚物。

为了进一步保证用于中压电力电缆的环保型绝缘材料制备时的可操作性性，同时进一步保证所得产品的性能，白油的纯净度≥99.5％、闪点≥280℃。

为了进一步延长用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的使用性能，同时进一步促进剂各组分之间的协同效应，提高产品的力学性能，抗氧剂为抗氧剂445或抗氧剂1010中的至少一种。

进一步优选，抗氧剂为抗氧剂445和抗氧剂1010质量比为1：1的混合物。

为了进一步延长产品的使用寿命，同时保证产品的力学性能，抗铜剂为抗铜剂1024。

上述用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的制备方法，将各原料组分在高速混合机中混匀后，用双螺杆挤出机挤出、造粒，然后干燥即得用于中压电力电缆的环保型绝缘材料。

双螺杆挤出机为喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机。

上述制备方法简单、易操作。

优选，双螺杆挤出机的温度为：加料段170±5℃，混料段180±5℃，挤出造粒段190±5℃，机头部分190±5℃。

上述制备方法的优选步骤如下：

1)先将热塑性弹性体与白油、抗氧剂和抗铜剂在高速混合机中充分混合，混合时间为15±2min，温度控制在50±5℃，搅拌速率40±3RPM，使弹性体将白油全部吸收；

2)将步骤1)所得物料和聚丙烯用双螺杆挤出机挤出、造粒，然后干燥，即得用于中压电力电缆的环保型绝缘材料。

上述方法能更好的保证所得产品的性能。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明用于中压电力电缆的环保型绝缘材料具有非交联、耐温等级高、柔韧性佳、抗水性能高、使用寿命长、能耗低、无污染且可回收再利用等特点；原料组分简单、成本低廉；制备方法简单、易操作。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：

前述份数为质量份数；

按照配方准确称取各种物料备用；先将热塑性弹性体与白油、抗氧剂、抗铜剂在高速混合机中充分混合，混合时间为15min，温度控制在50℃，搅拌速率40RPM，使弹性体将白油全部吸收；使用喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机生产，将聚丙烯树脂与吸收白油、抗氧剂、抗铜剂后的热塑性弹性体通过失重秤加入主喂料与侧喂料。在喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机中挤出，通过水下切粒制成该绝缘材料的颗粒。所述喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机的四个温度段为：加料段170℃，混料段180℃，挤出造粒段190℃，机头部分190℃。所制备的电缆料的相关性能见表1。

实施例2

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：

前述份数为质量份数；

混合及挤出造粒等工艺同实施例1，所制备的电缆料的性能见表1。

实施例3

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：

前述份数为质量份数；

混合及挤出造粒等工艺同实施例1，所制备的电缆料的性能见表1。

实施例4

一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其原料包括如下组分：

前述份数为质量份数；

混合及挤出造粒等工艺同实施例1，所制备的电缆料的性能见表1。

对比例1

本例提供一种中压电力电缆用交联聚乙烯绝缘材料，以质量份计算，它的原料配方如下：

上述材料的制备方法具体如下：将配方量的聚乙烯、交联剂、抗氧剂和抗铜剂加入真空高速混合机中充分混合吸附，混合吸附时间为20min，即得该交联聚乙烯绝缘材料。所制备的电缆料的性能见表1。

表1实施例1-4及对比例制得电缆料性能测试结果

Claims (10)

1.一种用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：其原料包括如下组分：

所述份数为质量份数。

2.如权利要求1所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：聚丙烯的熔融指数≥4g/10min。

3.如权利要求1或2所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：热塑性弹性体为TPU、TPEE、TPES、TPV、SEBS、TPO、POE或EVA中的至少一种。

4.如权利要求1或2所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：白油的纯净度≥99.5％、闪点≥280℃；热塑性弹性体为SEBS、TPES和POE质量比为(4-8)：(4-8)：(2-4)的混合物。

5.如权利要求1或2所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂445或抗氧剂1010中的至少一种。

6.如权利要求5所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂445和抗氧剂1010质量比为1:1混合物。

7.如权利要求1或2所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料，其特征在于：抗铜剂为抗铜剂1024。

8.权利要求1-7任意一项所述的用于中压电力电缆的环保型绝缘材料的制备方法，其特征在于：将各原料组分在高速混合机中混匀后，用双螺杆挤出机挤出、造粒，然后干燥，即得用于中压电力电缆的环保型绝缘材料。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的温度为：加料段170±5℃，混料段180±5℃，挤出造粒段190±5℃，机头部分190±5℃。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)先将热塑性弹性体与白油、抗氧剂和抗铜剂在高速混合机中充分混合，混合时间为15±2min，温度控制在50±5℃，搅拌速率40±3RPM，使弹性体将白油全部吸收；

2)将步骤1)所得物料和聚丙烯用双螺杆挤出机挤出、造粒，然后干燥，即得用于中压电力电缆的环保型绝缘材料。