CN109749364A

CN109749364A - 一种耐高温橡套电缆

Info

Publication number: CN109749364A
Application number: CN201811632096.8A
Authority: CN
Inventors: 赵宽
Original assignee: Anhui Tiankang Group Co Ltd
Current assignee: Anhui Tiankang Group Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-05-14

Abstract

本发明公开了一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：50‑70份聚酰胺环氧树脂、40‑60份聚氯乙烯、20‑30份聚苯乙烯、5‑8份聚醚酮、1‑2份乙酰柠檬酸三丁酯、2‑5份松香、1‑3份氯化石蜡、5‑12份玻璃纤维、3‑5份炭黑、3‑7份改性蒙脱石、4‑10份阻燃剂、6‑12份重质碳酸钙、0.5‑1.0份稳定剂、1‑2份交联剂、2‑4份抗静电剂、1‑2份抗氧剂。本发明电缆具有很好的耐高温性、阻燃性及力学性能，应用范围广泛，使用寿命长。

Description

一种耐高温橡套电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种耐高温橡套电缆。

背景技术

电缆通常是由一根或多根相互绝缘的导体外包绝缘和保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线，广泛应用于电力系统。电缆的型号有很多种，目前应用较为广泛的主要包括：交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡套软电缆、煤矿用阻电缆、船用电缆、铝绞线及钢芯铝绞线、聚氯乙烯绝缘控制电缆、聚氯已烯绝缘电线、潜油泵电缆、电梯电缆、铁路信号电缆、计算机专用电缆等。

目前，电缆广泛应用于不同的地域和时空，包括极端温度条件下，电缆大多架于两个电线杆之间，而且暴露于室外，一旦损坏，将会对供电系统以及人们安全造成隐患，因此供电部门对电缆的性能要求极高，应该具备较好的耐高温和力学性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温橡套电缆，具有很好的耐高温性、阻燃性及力学性能，应用范围广泛，使用寿命长。

本发明提出了一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：50-70份聚酰胺环氧树脂、40-60份聚氯乙烯、20-30份聚苯乙烯、5-8份聚醚酮、1-2份乙酰柠檬酸三丁酯、2-5份松香、1-3份氯化石蜡、5-12份玻璃纤维、3-5份炭黑、3-7份改性蒙脱石、4-10份阻燃剂、6-12份重质碳酸钙、0.5-1.0份稳定剂、1-2份交联剂、2-4份抗静电剂、1-2份抗氧剂。

优选地，所述聚酰胺环氧树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、改性蒙脱石的重量比为55-65：45-55：23-29：4-6。

优选地，所述松香、氯化石蜡、玻璃纤维、炭黑、改性蒙脱石、阻燃剂、重质碳酸钙的重量比为3-4：1.5-2.5：6-10：3.5-4.5：4-6：5-9：7-11。

优选地，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过筛，加入到乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，搅拌反应，过滤，干燥，即可得到改性蒙脱石。

优选地，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过200-300目筛，加入到66-72％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以500-800r/min的转速搅拌反应1-3h，反应温度为82-88℃，过滤，置于75-85℃下干燥4-7h，即可得到改性蒙脱石。

优选地，所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为3-5：24-32。

优选地，所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为35-45：1-2：0.5-1.0。

优选地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵。

优选地，所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为5-9：3-4：2-5。

本发明采用本领域常规的制备方法制备得到。

本发明以聚酰胺环氧树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯为主料，以聚醚酮、乙酰柠檬酸三丁酯、松香、氯化石蜡、玻璃纤维、炭黑、改性蒙脱石、阻燃剂、重质碳酸钙、稳定剂、交联剂、抗静电剂、抗氧剂等原料为助剂，使得本发明电缆具有很好的耐高温性、阻燃性及力学性能，应用范围广泛，使用寿命长。本发明添加的改性蒙脱石是利用硅烷偶联剂和十二烷基硫酸钠组成的改性剂共同对蒙脱石进行改性得到的，本发明的改性过程可促进改性剂与蒙脱石的结合，蒙脱石内外的部分结晶水和离子被取代，使得蒙脱石在树脂体系中稳定存在，降低团聚的发生，还可提高助剂与主料的相容性，增强了材料阻燃、力学性能；本发明中，改性蒙脱石、玻璃纤维、炭黑、重质碳酸钙等原料按照一定的比例作为填料使用，使得本发明的电缆绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高；本发明添加了氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵等阻燃原料，氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵搭配使用有效增强材料的阻燃作用，与改性蒙脱石共同使用，使得阻燃剂在体系中的分散性得到提高，从而进一步提高了材料的阻燃、耐高温性，应用范围扩大，使用寿命长。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：70份聚酰胺环氧树脂、40份聚氯乙烯、30份聚苯乙烯、5份聚醚酮、2份乙酰柠檬酸三丁酯、2份松香、3份氯化石蜡、5份玻璃纤维、5份炭黑、3份改性蒙脱石、10份阻燃剂、6份重质碳酸钙、1.0份稳定剂、1份交联剂、4份抗静电剂、1份抗氧剂；

其中，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过300目筛，加入到66％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以800r/min的转速搅拌反应1h，反应温度为88℃，过滤，置于75℃下干燥7h，即可得到改性蒙脱石；

所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为3：32；所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为35：2：0.5；所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵；所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为9：3：5。

实施例2

一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：50份聚酰胺环氧树脂、60份聚氯乙烯、20份聚苯乙烯、8份聚醚酮、1份乙酰柠檬酸三丁酯、5份松香、1份氯化石蜡、12份玻璃纤维、3份炭黑、7份改性蒙脱石、4份阻燃剂、12份重质碳酸钙、0.5份稳定剂、2份交联剂、2份抗静电剂、2份抗氧剂；

其中，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过200目筛，加入到72％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以500r/min的转速搅拌反应3h，反应温度为82℃，过滤，置于85℃下干燥4h，即可得到改性蒙脱石；

所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为5：24；所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为45：1：1.0；所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵；所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为5：4：2。

实施例3

一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：65份聚酰胺环氧树脂、45份聚氯乙烯、29份聚苯乙烯、5份聚醚酮、2份乙酰柠檬酸三丁酯、3份松香、2.5份氯化石蜡、6份玻璃纤维、4.5份炭黑、4份改性蒙脱石、9份阻燃剂、7份重质碳酸钙、0.9份稳定剂、1.2份交联剂、3.5份抗静电剂、1份抗氧剂；

其中，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过300目筛，加入到68％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以700r/min的转速搅拌反应1.5h，反应温度为86℃，过滤，置于78℃下干燥6h，即可得到改性蒙脱石；

所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为3：29；所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为37：2：0.6；所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵；所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为8：3：4。

实施例4

一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：55份聚酰胺环氧树脂、55份聚氯乙烯、23份聚苯乙烯、8份聚醚酮、1份乙酰柠檬酸三丁酯、4份松香、1.5份氯化石蜡、10份玻璃纤维、3.5份炭黑、6份改性蒙脱石、5份阻燃剂、11份重质碳酸钙、0.6份稳定剂、1.6份交联剂、2.5份抗静电剂、2份抗氧剂；

其中，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过200目筛，加入到70％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以600r/min的转速搅拌反应2.5h，反应温度为83℃，过滤，置于82℃下干燥5h，即可得到改性蒙脱石；

所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为4：27；所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为40：1：0.8；所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵；所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为6：3.5：3。

实施例5

一种耐高温橡套电缆，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：60份聚酰胺环氧树脂、50份聚氯乙烯、26份聚苯乙烯、6份聚醚酮、1.5份乙酰柠檬酸三丁酯、3.5份松香、2份氯化石蜡、8份玻璃纤维、4份炭黑、5份改性蒙脱石、7份阻燃剂、9份重质碳酸钙、0.8份稳定剂、1.4份交联剂、3份抗静电剂、1.5份抗氧剂；

其中，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过200目筛，加入到68％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以600r/min的转速搅拌反应2h，反应温度为85℃，过滤，置于80℃下干燥5.5h，即可得到改性蒙脱石；

所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为1：7；所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为40：1.6：0.7；所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵；所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为7：3.5：3。

对比例

与实施例5相比，区别仅在于：对比例中添加的是未改性的蒙脱石，其他条件与实施例5完全相同。

试验例1

取本发明实施例1-5和对比例的电缆，根据GB/T 12666.1-2008单根电线电缆燃烧试验方法，分别进行阻燃性能测试，在专用试验装置中，将单根电缆点燃，垂直燃烧10s后，撤掉火源，观察电缆火焰自熄及燃烧部位炭化情况。

分析试验结果可知，实施例1-5制备出的电缆，在撤去火源后，均能自熄，燃烧部位炭化部分均复合标准要求，且实施例的电缆自熄时间均比对比例的短，阻燃效果更好。

试验例2

分别对实施例1-3和对比例的电缆进行性能测量，所测得的数据如表1所示。(拉伸强度：按GB/T 1040.3—2006进行测试，拉伸速率为250mm/min；体积电阻率：按GB/T 1410—2006进行测试，试样厚度1.0mm，测试电压为1kV；极限氧指数(LOI)：按GB/T 2406—2009进行测试，试样尺寸为120mm×6.5mm×3mm)

表1

项目	拉伸强度/MPa	20℃体积电阻率/(Ω·m)	极限氧指数(LOI)/％
				实施例1	15.9	1.11×10<sup>13</sup>	46
实施例2	16.1	1.08×10<sup>13</sup>	49
				实施例3	16.4	1.14×10<sup>13</sup>	48
对比例	13.8	1.02×10<sup>13</sup>	33

由表1可以看出，与对比例相比，根据电缆的拉伸强度、体积电阻率、极限氧指数等数据知道，实施例的性能明显优于对比例，因此，本发明中具有很好的阻燃性、绝缘性及力学性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐高温橡套电缆，其特征在于，包括铜导体和耐高温护套，所述耐高温护套的原料按重量份包括：50-70份聚酰胺环氧树脂、40-60份聚氯乙烯、20-30份聚苯乙烯、5-8份聚醚酮、1-2份乙酰柠檬酸三丁酯、2-5份松香、1-3份氯化石蜡、5-12份玻璃纤维、3-5份炭黑、3-7份改性蒙脱石、4-10份阻燃剂、6-12份重质碳酸钙、0.5-1.0份稳定剂、1-2份交联剂、2-4份抗静电剂、1-2份抗氧剂。

2.根据权利要求1所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述聚酰胺环氧树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、改性蒙脱石的重量比为55-65：45-55：23-29：4-6。

3.根据权利要求1所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述松香、氯化石蜡、玻璃纤维、炭黑、改性蒙脱石、阻燃剂、重质碳酸钙的重量比为3-4：1.5-2.5：6-10：3.5-4.5：4-6：5-9：7-11。

4.根据权利要求1-3任一项所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过筛，加入到乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，搅拌反应，过滤，干燥，即可得到改性蒙脱石。

5.根据权利要求1-4任一项所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述改性蒙脱石的制备工艺如下：将蒙脱石粉碎，过200-300目筛，加入到66-72％的乙醇溶液中，加入硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠，以500-800r/min的转速搅拌反应1-3h，反应温度为82-88℃，过滤，置于75-85℃下干燥4-7h，即可得到改性蒙脱石。

6.根据权利要求4或5所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述蒙脱石与乙醇溶液的重量体积比(g/mL)为3-5：24-32。

7.根据权利要求4或5所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述蒙脱石、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠的重量比为35-45：1-2：0.5-1.0。

8.根据权利要求1所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵。

9.根据权利要求8所述耐高温橡套电缆，其特征在于，所述氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵的重量比为5-9：3-4：2-5。