CN110423383A - 一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法，涉及电缆加工技术领域。所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28‑32份、氟橡胶16‑20份、聚酰胺树脂8‑12份、环氧树脂12‑14份、木质素4‑6份、石英纤维2‑4份、碳纳米管2‑4份、聚苯硫醚酮4‑5份、玄武岩纤维2‑3份、石墨纤维1‑3份、氧化钙1‑2份、乙烯基三甲氧基硅烷2‑4份、正硅酸乙酯1‑3份、钛酸异丙酯2‑4份、二甲基丙烯酸1,4‑丁二醇酯2‑3份、二乙烯三胺1‑1.6份、抗氧化剂2‑2.6份、硫化剂2‑3份、阻燃剂2‑4份。本发明克服了现有技术的不足，在保证电缆材料的力学性能和绝缘性的同时，有效提升产品的抗氧化性能和耐酸碱腐蚀性能，提升产品的使用寿命，增强其经济效益和使用安全性，适宜推广使用。

Description

一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的连接线，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电线电缆行业作为国民经济支柱行业之一的电力行业的配套行业，在国民经济中具有极其重要的作用和地位。
由于电线电缆是人们生产生活中完成电力输送和信息输送的主要途径，且许多电缆安装于室外来运输信息和电力，处于安全考虑，对电缆的外部材料要求也越来越高，由于室外电缆长久受到风吹日晒极易老化损坏，并且随着环境污染增加，室外某些极端环境下具有酸碱性，会对电缆外部造成一定腐蚀，严重影响电缆的使用寿命，所以提升电缆的抗氧化耐酸碱性能为现阶段一大重要研究方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法，在保证电缆材料的力学性能和绝缘性的同时，有效提升产品的抗氧化性能和耐酸碱腐蚀性能，提升产品的使用寿命，增强其经济效益和使用安全性，适宜推广使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28-32份、氟橡胶16-20份、聚酰胺树脂8-12份、环氧树脂12-14份、木质素4-6份、石英纤维2-4份、碳纳米管2-4份、聚苯硫醚酮4-5份、玄武岩纤维2-3份、石墨纤维1-3份、氧化钙1-2份、乙烯基三甲氧基硅烷2-4份、正硅酸乙酯1-3份、钛酸异丙酯2-4份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯2-3份、二乙烯三胺1-1.6份、抗氧化剂2-2.6份、硫化剂2-3份、阻燃剂2-4份。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂164、抗氧剂1076和抗氧剂MB质量比3∶1∶2的混合物。
优选的，所述硫化剂为氨基甲酸乙酯、硫黄和硫化剂PDM质量比2∶1∶1的混合物。
优选的，所述阻燃剂为十溴二苯醚、阻燃剂TDCPP、阻燃剂IPPP质量比2∶1∶1的混合物。
所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚酰胺树脂加入木质素于高温下进行混合搅拌均匀后在，冷却研磨成粉过80目筛后加入环氧树脂中，于高压环境下60-80℃搅拌均匀，得混合树脂A备用；
(2)将氟橡胶、天然橡胶、石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维混合，于230-240℃温度下恒温搅拌，得混合树脂B备用；
(3)将碳纳米管、氧化钙加入聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯混和后加入上述混合树脂B中，于水浴环境下进行升压静置，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混合树脂A、钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺于搅拌釜中180-190℃温度下以200-300r/min的转速缓慢搅拌60-80min，后加入硫化剂进行升温加速搅拌后静置10-15min，挤出得长效抗氧化耐腐蚀电缆料。
优选的，所述步骤(1)中聚酰胺树脂加入木质素于高温搅拌的温度为160-180℃，搅拌时间为25-30min，加入环氧树脂高压搅拌的压强为16-18MPa，搅拌转速为180-200r/min，搅拌时间为30-40min。
优选的，所述步骤(2)中恒温搅拌的转速为300-400r/min，搅拌时间为25-30min。
优选的，所述步骤(3)中水浴温度为60-70℃，静置的压强为22-24MPa，静置的时间为40-50min。
优选的，所述步骤(4)中加入硫化剂升温加速搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，搅拌时间为12-15min。
本发明提供一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用天然橡胶、氟橡胶、聚酰胺树脂、环氧树脂为主要基料，有效保证产品的弹性和绝缘性能，并且添加木质素于聚酰胺树脂先高温处理再与混氧树脂混合，提升产品的抗氧化和耐酸碱性能，有效延长产品的使用寿命，提升经济效益。
(2)本发明添加有石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维、碳纳米管、氧化钙、聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯等物质，进一步提升产品耐酸碱性能，同时采用先高温混合再水浴升压静置有效提升产品的混合均匀度和稳定性，综合提升电缆料的性能。
(3)本发明还添加钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺等物质，有效增强产品的抗氧化性能，提升其使用寿命，增强经济效益，适宜推广使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28份、氟橡胶16份、聚酰胺树脂8份、环氧树脂12份、木质素4份、石英纤维2份、碳纳米管2份、聚苯硫醚酮4份、玄武岩纤维2份、石墨纤维1份、氧化钙1份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、正硅酸乙酯1份、钛酸异丙酯2份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯2份、二乙烯三胺1份、抗氧化剂2份、硫化剂2份、阻燃剂2份。
所述抗氧化剂为抗氧剂164、抗氧剂1076和抗氧剂MB质量比3∶1∶2的混合物；所述硫化剂为氨基甲酸乙酯、硫黄和硫化剂PDM质量比2∶1∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚、阻燃剂TDCPP、阻燃剂IPPP质量比2∶1∶1的混合物。
所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚酰胺树脂加入木质素于高温下进行混合搅拌均匀后在，冷却研磨成粉过80目筛后加入环氧树脂中，于高压环境下60-80℃搅拌均匀，得混合树脂A备用；
(2)将氟橡胶、天然橡胶、石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维混合，于230-240℃温度下恒温搅拌，得混合树脂B备用；
(3)将碳纳米管、氧化钙加入聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯混和后加入上述混合树脂B中，于水浴环境下进行升压静置，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混合树脂A、钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺于搅拌釜中180-190℃温度下以200-300r/min的转速缓慢搅拌60-80min，后加入硫化剂进行升温加速搅拌后静置10-15min，挤出得长效抗氧化耐腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中聚酰胺树脂加入木质素于高温搅拌的温度为160-180℃，搅拌时间为25-30min，加入环氧树脂高压搅拌的压强为16-18MPa，搅拌转速为180-200r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(2)中恒温搅拌的转速为300-400r/min，搅拌时间为25-30min；所述步骤(3)中水浴温度为60-70℃，静置的压强为22-24MPa，静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中加入硫化剂升温加速搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，搅拌时间为12-15min。
实施例2：
一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶32份、氟橡胶20份、聚酰胺树脂12份、环氧树脂14份、木质素6份、石英纤维4份、碳纳米管4份、聚苯硫醚酮5份、玄武岩纤维3份、石墨纤维3份、氧化钙2份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、正硅酸乙酯3份、钛酸异丙酯4份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯3份、二乙烯三胺1.6份、抗氧化剂2.6份、硫化剂3份、阻燃剂4份。
所述抗氧化剂为抗氧剂164、抗氧剂1076和抗氧剂MB质量比3∶1∶2的混合物；所述硫化剂为氨基甲酸乙酯、硫黄和硫化剂PDM质量比2∶1∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚、阻燃剂TDCPP、阻燃剂IPPP质量比2∶1∶1的混合物。
所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚酰胺树脂加入木质素于高温下进行混合搅拌均匀后在，冷却研磨成粉过80目筛后加入环氧树脂中，于高压环境下60-80℃搅拌均匀，得混合树脂A备用；
(2)将氟橡胶、天然橡胶、石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维混合，于230-240℃温度下恒温搅拌，得混合树脂B备用；
(3)将碳纳米管、氧化钙加入聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯混和后加入上述混合树脂B中，于水浴环境下进行升压静置，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混合树脂A、钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺于搅拌釜中180-190℃温度下以200-300r/min的转速缓慢搅拌60-80min，后加入硫化剂进行升温加速搅拌后静置10-15min，挤出得长效抗氧化耐腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中聚酰胺树脂加入木质素于高温搅拌的温度为160-180℃，搅拌时间为25-30min，加入环氧树脂高压搅拌的压强为16-18MPa，搅拌转速为180-200r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(2)中恒温搅拌的转速为300-400r/min，搅拌时间为25-30min；所述步骤(3)中水浴温度为60-70℃，静置的压强为22-24MPa，静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中加入硫化剂升温加速搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，搅拌时间为12-15min。
实施例3：
一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶30份、氟橡胶18份、聚酰胺树脂10份、环氧树脂13份、木质素5份、石英纤维3份、碳纳米管3份、聚苯硫醚酮4.5份、玄武岩纤维2.5份、石墨纤维2份、氧化钙1.5份、乙烯基三甲氧基硅烷3份、正硅酸乙酯2份、钛酸异丙酯3份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯2.5份、二乙烯三胺1.3份、抗氧化剂2.3份、硫化剂2.5份、阻燃剂3份。
所述抗氧化剂为抗氧剂164、抗氧剂1076和抗氧剂MB质量比3∶1∶2的混合物；所述硫化剂为氨基甲酸乙酯、硫黄和硫化剂PDM质量比2∶1∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚、阻燃剂TDCPP、阻燃剂IPPP质量比2∶1∶1的混合物。
所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚酰胺树脂加入木质素于高温下进行混合搅拌均匀后在，冷却研磨成粉过80目筛后加入环氧树脂中，于高压环境下60-80℃搅拌均匀，得混合树脂A备用；
(2)将氟橡胶、天然橡胶、石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维混合，于230-240℃温度下恒温搅拌，得混合树脂B备用；
(3)将碳纳米管、氧化钙加入聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯混和后加入上述混合树脂B中，于水浴环境下进行升压静置，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混合树脂A、钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺于搅拌釜中180-190℃温度下以200-300r/min的转速缓慢搅拌60-80min，后加入硫化剂进行升温加速搅拌后静置10-15min，挤出得长效抗氧化耐腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中聚酰胺树脂加入木质素于高温搅拌的温度为160-180℃，搅拌时间为25-30min，加入环氧树脂高压搅拌的压强为16-18MPa，搅拌转速为180-200r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(2)中恒温搅拌的转速为300-400r/min，搅拌时间为25-30min；所述步骤(3)中水浴温度为60-70℃，静置的压强为22-24MPa，静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中加入硫化剂升温加速搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，搅拌时间为12-15min。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得电缆料的各项性能：
(1)选取上述实施例1-3所得电缆料为实验组1-3材料和普通聚氯乙烯电缆料为对照组材料在常温下采用GB/T1040-1992标准进行力学性能检测；
(2)将上述各组材料于100℃高温环境下人工老化500h、1000h，分别检测其力学性能；
(3)将各组材料在酸性盐雾和碱性盐雾环境下常温人工老化200h、500h后检测其力学性能，(其中酸性盐雾的PH值为3.8-4，碱性盐雾的PH值为10.8-11)结果如下表所示：
由上表可知，本发明橡胶与普通的聚氯乙烯电缆具有优良的抗氧化耐腐蚀性能，适宜推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，其特征在于，所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28-32份、氟橡胶16-20份、聚酰胺树脂8-12份、环氧树脂12-14份、木质素4-6份、石英纤维2-4份、碳纳米管2-4份、聚苯硫醚酮4-5份、玄武岩纤维2-3份、石墨纤维1-3份、氧化钙1-2份、乙烯基三甲氧基硅烷2-4份、正硅酸乙酯1-3份、钛酸异丙酯2-4份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯2-3份、二乙烯三胺1-1.6份、抗氧化剂2-2.6份、硫化剂2-3份、阻燃剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂164、抗氧剂1076和抗氧剂MB质量比3∶1∶2的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，其特征在于：所述硫化剂为氨基甲酸乙酯、硫黄和硫化剂PDM质量比2∶1∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯醚、阻燃剂TDCPP、阻燃剂IPPP质量比2∶1∶1的混合物。
5.一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚酰胺树脂加入木质素于高温下进行混合搅拌均匀后在，冷却研磨成粉过80目筛后加入环氧树脂中，于高压环境下60-80℃搅拌均匀，得混合树脂A备用；
(2)将氟橡胶、天然橡胶、石英纤维、玄武岩纤维、石墨纤维混合，于230-240℃温度下恒温搅拌，得混合树脂B备用；
(3)将碳纳米管、氧化钙加入聚苯硫醚酮、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯混和后加入上述混合树脂B中，于水浴环境下进行升压静置，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混合树脂A、钛酸异丙酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、抗氧化剂、阻燃剂和二乙烯三胺于搅拌釜中180-190℃温度下以200-300r/min的转速缓慢搅拌60-80min，后加入硫化剂进行升温加速搅拌后静置10-15min，挤出得长效抗氧化耐腐蚀电缆料。
6.根据权利要求5所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中聚酰胺树脂加入木质素于高温搅拌的温度为160-180℃，搅拌时间为25-30min，加入环氧树脂高压搅拌的压强为16-18MPa，搅拌转速为180-200r/min，搅拌时间为30-40min。
7.根据权利要求5所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中恒温搅拌的转速为300-400r/min，搅拌时间为25-30min。
8.根据权利要求5所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中水浴温度为60-70℃，静置的压强为22-24MPa，静置的时间为40-50min。
9.根据权利要求5所述的一种长效抗氧化耐腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入硫化剂升温加速搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，搅拌时间为12-15min。
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