CN109776999A - 一种耐高温控制电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料100‑120份，填料40‑60份，阻燃剂20‑40份，相容剂5‑7份，邻苯二甲酸二辛酯1‑2份，抗氧剂168 1‑2份，Si69 1‑2份，石蜡2‑4份，双25 1‑1.5份，三乙烯二胺0.4‑0.6份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼。本发明韧性好，耐热性能好。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐高温控制电缆。
背景技术
控制电缆是适用于工矿企业、能源交通部门、供交流额定电压450/750伏以下控制、保护线路等场合使用的聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套控制电缆。
聚氯乙烯具有良好的阻燃性和抗拉、抗压性能，但是其耐热性和韧性较低，电缆过热故障是控制电缆线路常见的故障，会影响供电，尤其在夏季或高温环境中，电缆过热故障更容易发生，从而影响供电需求；因此需要提供一种新的耐高温电缆，改善控制电缆的过热故障。
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控制电缆，本发明韧性好，耐热性能好。
本发明提出的一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料100-120份，填料40-60份，阻燃剂20-40份，相容剂5-7份，邻苯二甲酸二辛酯1-2份，抗氧剂1681-2份，Si69 1-2份，石蜡2-4份，双25 1-1.5份，三乙烯二胺0.4-0.6份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，搅拌1-2h，喷雾干燥得到改性硅微粉。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，搅拌速度为500-1000r/min。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，喷雾干燥的温度为100-110℃。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的质量分数为3-5wt％。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1-1.5：10。
优选地，在改性硅微粉的制备过程中，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：0.5-1。
优选地，聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂的重量比为7-8：1-1.5：1-2。
优选地，膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼的重量比为15-20：20-25：10-15。
优选地，阻燃剂为聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁。
优选地，相容剂为马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂。
优选地，聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁的重量比为1-2：2-3。
优选地，马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂的重量比为1：2-3。
上述耐高温控制电缆外防护套的制备方法为：取基料、相容剂密炼，然后加入填料，继续密炼，加入邻苯二甲酸二辛酯、抗氧剂168、Si69、石蜡混匀，加入双25、三乙烯二胺混匀，交联，经双螺旋杆挤出机挤出得到耐高温控制电缆外防护套。
本发明选用热塑性聚氨酯、酚醛树脂与聚氯乙烯相互配合，增加聚氯乙烯的耐高温性和韧性，并且经马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂以合适比例相互配合，使得三者均匀分散，从而大大增加外防护套的韧性；硅微粉经适宜方法接枝上γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷得到改性硅微粉，可以均匀分散在基料中，且改性硅微粉与膨胀石墨、纳米氮化硼相互配合，可以大大增加外防护套的耐高温性能，并且能导热，传到出多余的热量，进一步增加外防护套的耐高温性能；填料经相容剂作用，可以均匀分散在基料中，从而进一步增加外防护套的机械性能；邻苯二甲酸二辛酯可以调节外防护套的韧性和硬度；聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁相互配合增加外防护套的阻燃性；Si69、石蜡与相容剂相互配合，进一步促进各物质均匀分散；双25、三乙烯二胺构成交联体系，使得基料形成交联网络，各物质均匀分散在交联网络中，进一步增加外防护套的机械性能，上述各物质相互配合，使得外防护套具有良好的耐高温性能，从而增加了控制电缆的耐高温性能。
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
一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料110份，填料50份，阻燃剂30份，相容剂6份，邻苯二甲酸二辛酯1.5份，抗氧剂168 1.5份，Si69 1.5份，石蜡3份，双25 1.3份，三乙烯二胺0.5份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼。
实施例2
一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料100份，填料60份，阻燃剂20份，相容剂7份，邻苯二甲酸二辛酯1份，抗氧剂168 2份，Si69 1份，石蜡4份，双25 1份，三乙烯二胺0.6份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼；
在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入质量分数为3wt％的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，以1000r/min的速度搅拌1h，喷雾干燥得到改性硅微粉，其中，喷雾干燥的温度为110℃，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1：10，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：1。
实施例3
一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料120份，填料40份，阻燃剂40份，相容剂5份，邻苯二甲酸二辛酯2份，抗氧剂168 1份，Si69 2份，石蜡2份，双251.5份，三乙烯二胺0.4份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼；
在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入质量分数为5wt％的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，以500r/min的速度搅拌2h，喷雾干燥得到改性硅微粉，其中，喷雾干燥的温度为100℃，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1.5：10，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：0.5；
聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂的重量比为8：1：2；
膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼的重量比为15：25：10；
阻燃剂为聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁，其中，聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁的重量比为1：1；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂，其中，马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂的重量比为1：3。
实施例4
一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料105份，填料55份，阻燃剂25份，相容剂6.5份，邻苯二甲酸二辛酯1.2份，抗氧剂168 1.8份，Si69 1.3份，石蜡3.5份，双25 1.1份，三乙烯二胺0.55份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼；
在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入质量分数为3.5wt％的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，以800r/min的速度搅拌1.2h，喷雾干燥得到改性硅微粉，其中，喷雾干燥的温度为108℃，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1.1：10，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：0.8；
聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂的重量比为7：1.5：1；
膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼的重量比为20：20：15；
阻燃剂为聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁，其中，聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁的重量比为1：3；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂，其中，马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂的重量比为1：2。
实施例5
一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，所述外防护套的原料按重量份包括：基料115份，填料45份，阻燃剂35份，相容剂5.5份，邻苯二甲酸二辛酯1.8份，抗氧剂168 1.2份，Si69 1.7份，石蜡2.5份，双25 1.3份，三乙烯二胺0.45份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼；
在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入质量分数为4.5wt％的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，以700r/min的速度搅拌1.8h，喷雾干燥得到改性硅微粉，其中，喷雾干燥的温度为102℃，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1.3：10，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：0.6；
聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂的重量比为7.5：1.2：1.5；
膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼的重量比为17：22：12；
阻燃剂为聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁，其中，聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁的重量比为1.5：2.5；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂，其中，马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂的重量比为1：2.5。
检测实施例5中外防护套和市售控制电缆用普通聚氯乙烯外防护套的性能，结果如下：
由上表可以看出，本发明具有良好的韧性和耐高温性能。
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 (10)
1.一种耐高温控制电缆，包括导电缆芯、内防护套和外防护套，内防护套包覆导电缆芯，外防护套包覆内防护套，其特征在于，所述外防护套的原料按重量份包括：基料100-120份，填料40-60份，阻燃剂20-40份，相容剂5-7份，邻苯二甲酸二辛酯1-2份，抗氧剂168 1-2份，Si69 1-2份，石蜡2-4份，双25 1-1.5份，三乙烯二胺0.4-0.6份；其中，基料为聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂，填料为膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼。
2.根据权利要求1所述耐高温控制电缆，其特征在于，在改性硅微粉的制备过程中，将硅微粉加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液中，搅拌1-2h，喷雾干燥得到改性硅微粉。
3.根据权利要求2所述耐高温控制电缆，其特征在于，在改性硅微粉的制备过程中，搅拌速度为500-1000r/min；优选地，在改性硅微粉的制备过程中，喷雾干燥的温度为100-110℃。
4.根据权利要求2或3所述耐高温控制电缆，其特征在于，在改性硅微粉的制备过程中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的质量分数为3-5wt％；优选地，在改性硅微粉的制备过程中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷溶液的溶剂为乙醇水溶液，其中，乙醇、水的体积比为1-1.5：10；优选地，在改性硅微粉的制备过程中，硅微粉和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为10：0.5-1。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐高温控制电缆，其特征在于，聚氯乙烯、热塑性聚氨酯和酚醛树脂的重量比为7-8：1-1.5：1-2。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐高温控制电缆，其特征在于，膨胀石墨、改性硅微粉、纳米氮化硼的重量比为15-20：20-25：10-15。
7.根据权利要求1-6任一项所述耐高温控制电缆，其特征在于，阻燃剂为聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁。
8.根据权利要求1-7任一项所述耐高温控制电缆，其特征在于，相容剂为马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂。
9.根据权利要求7所述耐高温控制电缆，其特征在于，聚磷酸铵和硅烷偶联剂改性氢氧化镁的重量比为1-2：2-3。
10.根据权利要求8所述耐高温控制电缆，其特征在于，马来酸酐接枝相容剂和聚酯增韧剂的重量比为1：2-3。
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