CN109979679A - 新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法 - Google Patents

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唐家浩
张跃芳
闵学斌
杭建忠
吴孝峰
虞娟娟
何保金
吴庆志
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Abstract

本发明公开了新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD‑50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，得到固状物A。本发明提出的制备方法，复合材料的物理性能通过改性得到提高，且电缆的抗拉伸和抗冲击性能得到增强，护套的黏合强度提高，从而在电缆护套连接时，黏合较为稳固，增强了电缆内部连接的稳定性，同时，通过加入聚丙烯树脂作为紫外吸收剂，增强了材料的抗老化性。

Description

新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法
技术领域
本发明涉及润滑切削液领域，尤其涉及新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法。
背景技术
电缆通常是多组导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并围绕着一根中心扭成，且外面包有高度绝缘的覆盖层，因此，电缆具有内通电，外绝缘的特征常用与输电场所，聚烯烃环保复合材料热塑性好且热稳定性高，较为环保，因此，常用于电缆的外层保护。
现有的聚烯烃环保复合材料电缆在制备过程中，复合材料的物理性能不稳定影响了电缆的抗拉伸性能和抗冲击性能；护套材料制备的黏合强度低，影响了电缆内部连接的稳定性，外层容易脱落和损坏；紫外效果不佳，影响了电缆的抗老化性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法。
新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中30～45℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2～5根单丝通过规则绞合或非规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100～120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
优选的，根据权利要求1所述的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合。
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，通过丁羟胶和甲苯二异氰酸酯在填充剂表面反应形成不可逆聚合层对聚烯烃环保复合材料进行改性，使得材料表面包覆一层聚氨酯高分子层，从而提高复合材料的物理性能，使得电缆的抗拉伸强度和抗冲击强度得到提高；通过在护套材料制备中加入增粘剂和交联剂等，提高护套的黏合强度，从而在电缆护套连接时，黏合较为稳固，增强电缆内部连接的稳定，有效避免外层脱落或损坏；加入聚丙烯树脂作为紫外吸收剂，增强材料的抗老化性，该方法条件简单，易于操作，得到的电缆质量稳定，抗冲击效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中30℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例二
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合3h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为125℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中30℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取4根单丝通过同心复绞得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为110℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例三
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合3h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为130℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中40℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取4根单丝通过特殊绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为110℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
实施例四
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2.5h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为130℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中45℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2根单丝通过束绞得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
本发明提出的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，通过丁羟胶和甲苯二异氰酸酯在填充剂表面反应形成不可逆聚合层对聚烯烃环保复合材料进行改性，使得材料表面包覆一层聚氨酯高分子层，从而提高复合材料的物理性能，使得电缆的抗拉伸强度和抗冲击强度得到提高；通过在护套材料制备中加入增粘剂和交联剂等，提高护套的黏合强度，从而在电缆护套连接时，黏合较为稳固，增强电缆内部连接的稳定，有效避免外层脱落或损坏；加入聚丙烯树脂作为紫外吸收剂，增强材料的抗老化性，该方法条件简单，易于操作，得到的电缆质量稳定，抗冲击效果好。
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 (2)

1.新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，其特征在于，包括以下包括以下步骤：
（1）绝缘材料的制备：将有机硅树脂、钠铝硅钛系玻璃、氧化硼、聚丙烯树脂、炭黑、抗紫外辐射剂和硅烷偶联剂WD-50各物料按比例称量后，置于密炼机，搅拌混合2～3h至均匀形成混炼胶，混炼胶经密炼机密炼后，通过单螺杆挤出成型机挤出成型，挤出机挤出温度为120～130℃，得到固状物A；
（2）护套材料的制备：将聚丙烯、丁羟胶和甲苯二异氰酸酯依次加入高锰酸钾溶液中聚合，后加入增粘剂和交联剂，并在反应釜中30～45℃的聚合温度，反应进行5小时，得到熔融态液体B；
（3）铜、铝单丝拉制：在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔；
（4）单丝退火：铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度以杜绝铜丝的氧化；
（5）导体的绞制：采取2～5根单丝通过规则绞合或非规则绞合得到导电线芯，为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装；非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合
（6）绝缘挤出和成缆：将将步骤（1）得到的A通过挤出机挤出成厚度为3mm的绝缘层，挤出机挤出温度为100～120℃，后通过注塑包覆在经步骤（5）处理后导电线芯表面得到绝缘线芯，并将绝缘线芯绞合在一起；
（7）挤制护套：在注塑机上通过B注塑得到护套，将护套绕包在经步骤（6）得到的线芯上，这样就得到电缆。
2.根据权利要求1所述的新型改性聚烯烃环保复合材料电缆的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述非规则绞合可采取束绞、同心复绞或特殊绞合。
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