CN110452520A - 阻水防结冰电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种阻水防结冰电缆护套料及其制备方法，所述电缆护套料由以下重量份原料制成：聚氨酯树脂50‑60、聚四氟乙烯8‑10、含氟丙烯酸14‑16、烯烃基硅烷6‑8、碳纳米管粉体2‑6、阻燃剂10‑12、抗氧剂0.6‑0.8、抗紫外线剂0.6‑1。本发明的电缆护套料采用含氟丙烯酸和烯烃基硅烷聚合，利用氟、硅树脂的低表面性能，使得电缆护套具有良好的阻水性能，进而起到抗结冰的作用，同时也具有优异的耐化学腐蚀、耐油性能；另外，通过添加碳纳米管粉体，使碳纳米管对护套材料本身的微孔进行填充，阻挡了水分子的渗透通道，进而起到阻水抗渗透作用，进一步提高护套的阻水和抗结冰性能。

Description

阻水防结冰电缆护套料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种阻水防结冰电缆护套料及其制备方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速增长，使我国的电力事业得到了快速发展，从而推动了为电力工业相配套的电工行业，尤其是电线电缆行业的发展，电线电缆已经从单纯的电力传输向多功能化发展，即根据不同用途分别被附加了一些新的特性，随着对绝缘吸水和水树的研究及认识的加深，人们越来越意识到防水性能对中高压电线电缆的重要性，因此各种型式的阻水型电缆应运而生。

水分和潮气对电力电缆影响是极其缓慢的，反映性能恶劣的时效也是漫长的，而且影响的机理也是错综复杂。水分浸入到电缆中后主要影响的是电缆的导体和绝缘。就导体而言，水分浸入就会导致导体氧化，从而增大了导体电阻、增加了输电线路的能量损耗；就绝缘而言，水分子很容易渗透到电缆料无定形相的空隙和晶相的晶界缺陷中，吸水后会产生水树，使得运行中的电缆发生击穿而损坏，大大缩短电缆寿命，因此电力电缆阻水材料的研究和应用愈发重要。

在我国电线电缆的阻水结构主要是通过增加防水护层以达到防止水分透过护套渗入到绝缘层的目的，普遍采用的方法是在聚氯乙烯外护套内挤包一层中高密度聚氯乙烯内护套或纵包一层铝塑复合带作为纵向阻水隔离套。目前用于电缆中的阻水材料主要有填充膏，热熔胶及阻水带等。阻水填充膏和热熔胶均属于静态被动性阻水材料，生产工艺复杂，效率低，并且使用填充膏会给施工带来很大的不便；而传统的主动阻水材料虽然相比静态阻水材料，有着工艺简单、施工方便并且生产效率较高的优点，但也存在吸水凝胶粘度不强，吸水阻水性欠佳，使用寿命较短等问题。基于此，如何设计一种阻水性好、制备工艺简单的阻水防结冰电缆护套料及其制备方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种阻水性好、制备工艺简单的阻水防结冰电缆护套料及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种阻水防结冰电缆护套料，由以下重量份原料制成：聚氨酯树脂50-60、聚四氟乙烯8-10、含氟丙烯酸14-16、烯烃基硅烷6-8、碳纳米管粉体2-6、阻燃剂10-12、抗氧剂0.6-0.8、抗紫外线剂0.6-1。

优选的，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷，抗氧剂为抗氧剂1010，抗紫外线剂为UV 531紫外线吸收剂。

一种阻水防结冰电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

a.将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，得到共聚物；

b.将聚氨酯树脂、聚四氟乙烯和步骤a中共聚物混合，加热至55-65℃，保温6-8min；

c.加入碳纳米管粉体、阻燃剂、抗氧剂、抗紫外线剂，混合均匀后继续保温6-8min，然后置于密炼机中混炼，得到混炼料，将混炼料置于挤出机中挤出造粒，得到粒料，最后将粒料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得阻水防结冰电缆护套料。

本发明的优点在于：本发明的电缆护套料采用含氟丙烯酸和烯烃基硅烷聚合，利用氟、硅树脂的低表面性能，使得电缆护套具有良好的阻水性能，进而起到抗结冰的作用，同时也具有优异的耐化学腐蚀、耐油性能；另外，通过添加碳纳米管粉体，使碳纳米管对护套材料本身的微孔进行填充，阻挡了水分子的渗透通道，进而起到阻水抗渗透作用，进一步提高护套的阻水和抗结冰性能。

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1，一种阻水防结冰电缆护套料，由以下重量份(kg)原料制成：聚氨酯树脂55、聚四氟乙烯9、含氟丙烯酸15、烯烃基硅烷7、碳纳米管粉体4、十溴二苯乙烷11、抗氧剂10100.7、UV 531紫外线吸收剂0.8。

实施例2，一种阻水防结冰电缆护套料，由以下重量份(kg)原料制成：聚氨酯树脂55、聚四氟乙烯9、烯烃基硅烷7、碳纳米管粉体4、十溴二苯乙烷11、抗氧剂10100.7、UV 531紫外线吸收剂0.8。

实施例3，一种阻水防结冰电缆护套料，由以下重量份(kg)原料制成：聚氨酯树脂55、聚四氟乙烯9、碳纳米管粉体4、十溴二苯乙烷11、抗氧剂10100.7、UV 531紫外线吸收剂0.8。

实施例4，一种阻水防结冰电缆护套料，由以下重量份(kg)原料制成：聚氨酯树脂55、聚四氟乙烯9、含氟丙烯酸15、烯烃基硅烷7、十溴二苯乙烷11、抗氧剂10100.7、UV 531紫外线吸收剂0.8。

一种阻水防结冰电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

a.将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，得到共聚物；

b.将聚氨酯树脂、聚四氟乙烯和步骤a中共聚物混合，加热至60℃，保温7min；

c.加入碳纳米管粉体、阻燃剂、抗氧剂、抗紫外线剂，混合均匀后继续保温7min，然后置于密炼机中混炼，得到混炼料，将混炼料置于挤出机中挤出造粒，得到粒料，最后将粒料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得阻水防结冰电缆护套料。

以上实施例所得电缆护套料的性能为：

从上表中可以看出：实施例2所得电缆护套料的吸水值较大，阻水有效期相比实施例1较短；实施例3所得电缆护套料的吸水值更大，阻水有效期相比实施例1更短；实施例4所得电缆护套料的吸水值最大，阻水有效期相比实施例1最短；可见，是否添加含氟丙烯酸、烯烃基硅烷、碳纳米管粉体对本发明电缆护套料的阻水性能影响较大。

本发明的电缆护套料采用含氟丙烯酸和烯烃基硅烷聚合，利用氟、硅树脂的低表面性能，使得电缆护套具有良好的阻水性能，进而起到抗结冰的作用，同时也具有优异的耐化学腐蚀、耐油性能；另外，通过添加碳纳米管粉体，使碳纳米管对护套材料本身的微孔进行填充，阻挡了水分子的渗透通道，进而起到阻水抗渗透作用，进一步提高护套的阻水和抗结冰性能。

需要说明的是，在本文中，如若存在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 (3)

1.一种阻水防结冰电缆护套料，其特征在于，由以下重量份原料制成：聚氨酯树脂50-60、聚四氟乙烯8-10、含氟丙烯酸14-16、烯烃基硅烷6-8、碳纳米管粉体2-6、阻燃剂10-12、抗氧剂0.6-0.8、抗紫外线剂0.6-1。

2.根据权利要求1所述的一种阻水防结冰电缆护套料，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯乙烷，抗氧剂为抗氧剂1010，抗紫外线剂为UV 531紫外线吸收剂。

3.一种阻水防结冰电缆护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体共聚，得到共聚物；

b.将聚氨酯树脂、聚四氟乙烯和步骤a中共聚物混合，加热至55-65℃，保温6-8min；

c.加入碳纳米管粉体、阻燃剂、抗氧剂、抗紫外线剂，混合均匀后继续保温6-8min，然后置于密炼机中混炼，得到混炼料，将混炼料置于挤出机中挤出造粒，得到粒料，最后将粒料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得阻水防结冰电缆护套料。