CN110713694A - 一种耐油防腐蚀电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种耐油防腐蚀电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐油防腐蚀电缆料及其制备方法，涉及电缆加工技术领域。所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂28‑32份、聚苯硫醚22‑26份、低密度聚乙烯16‑20份、丙烯酸羟乙酯4‑6份、三氧化二铝0.8‑1.1份、双马来酰亚胺4‑5份、蒙脱土2‑5份、4,4′‑联苯二酚1‑2份、甲苯二异氰酸酯2‑3份、聚乙二醇二缩水甘油醚1‑3份、聚己二酸二甘醇酯3‑4份、偶联剂2‑3份、阻燃剂1‑2份、硫化剂1‑1.8份。本发明克服了现有技术的不足，提高了电缆料的耐用性，防止电缆浸油后变形，同时提升电缆料的耐腐蚀性能，提升其抗酸碱度，扩大产品的使用范围，提升经济效益。

Description

一种耐油防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，具体涉及一种耐油防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电缆，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。
现有的电缆料的生产方法生产出的电线电缆一般只适用于常规的室内室外的环境要求，但是在很多应用场合都会电缆的耐油性能提出很高的要求，如油田、石油加工企业等，常规的电线电缆长时间在油污中中工作时，其各项物性指标已经不能达到常规的安全要求，及其容易老化变形，严重影响使用的安全性，并且在此类极端环境下使用时表层也极易被腐蚀，进一步降低其使用寿命，所以提高电缆耐油污抗腐蚀能力为现阶段一大研究的重点。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种耐油防腐蚀电缆料及其制备方法，提高了电缆料的耐用性，防止电缆浸油后变形，同时提升电缆料的耐腐蚀性能，提升其抗酸碱度，扩大产品的使用范围，提升经济效益。
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：
一种耐油防腐蚀电缆料，所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂28-32份、聚苯硫醚22-26份、低密度聚乙烯 16-20份、丙烯酸羟乙酯4-6份、三氧化二铝0.8-1.1份、双马来酰亚胺 4-5份、蒙脱土2-5份、4,4′-联苯二酚1-2份、甲苯二异氰酸酯2-3份、聚乙二醇二缩水甘油醚1-3份、聚己二酸二甘醇酯3-4份、偶联剂2-3 份、阻燃剂1-2份、硫化剂1-1.8份。
优选的，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷质量比2∶1的混合物。
优选的，所述阻燃剂为磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂TCPP 质量比1∶1∶2的混合物。
优选的，所述硫化剂为促进剂TMTD、硫磺、硫化剂PDM质量比 1∶1∶2的混合物。
所述耐油防腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将蒙脱土于高温下煅烧后冷却，加入双酚A树脂、聚苯硫醚混合后于研磨机中研磨粉碎过80目筛，再加入4,4′-联苯二酚、三氧化二铝和去离子水于超声震荡仪中进行超声震荡均质，得均质液备用；
(2)将低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯混合于200-220℃高温下搅拌均匀后，再加入双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合在氩气保护的氛围中降温至180-190℃持续搅拌均匀，得混合树脂料备用；
(3)将上述均质液加入聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合搅拌后再于真空环境下浓缩至原有体积的1/5-1/3，后加入步骤 (2)中的混合树脂料，高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混炼机中，依次于190-200℃、240-250℃、 180-190℃的温度中进行混炼，后取出于零下20℃-零下30℃的低温环境下快速冷却后，在加入硫化剂置于混炼机中200-220℃温度下继续混炼，后挤出成型，得耐油防腐蚀电缆料。
优选的，所述步骤(1)中蒙脱土高温煅烧的温度为350-360℃，高温煅烧的时间为2-2.5h，且超声震荡均质的频率为25-28KHz，功率为320-350W，时间为20-25min。
优选的，所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1300r/min，搅拌时间为30-40min。
优选的，所述步骤(4)中混合料于190-200℃温度下混炼的时间为20-30min、于240-250℃温度下混炼时间为30-40min、于180-190℃温度下混炼的时间为15-20min，且加入硫化剂后混炼的时间为 50-55min。
本发明提供一种耐油防腐蚀电缆料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用双酚A树脂、聚苯硫醚、低密度聚乙烯为主要基料，有效保证电缆材料的基础性能，同时添加4,4′-联苯二酚、三氧化二铝混合双酚A树脂、聚苯硫醚进行均质，有效提升产品的耐油性能，同时提升产品的稳定性；
(2)本发明添加双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯进行高温搅拌后，将均质液、同时混合聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合机械搅拌，使各物料混合均匀，同时提升树脂材料的抗酸碱腐蚀性能；
(3)本发明将物料混合于不同温度下进行混炼，再低温冷却后加入硫化剂进行二次混炼，有效降低材料间的应力，提升产品稳定性，同时使提升硫化效果，增强产品的耐用防变形能力。
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：
一种耐油防腐蚀电缆料，所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂28份、聚苯硫醚22份、低密度聚乙烯16份、丙烯酸羟乙酯4份、三氧化二铝0.8份、双马来酰亚胺4份、蒙脱土2 份、4,4′-联苯二酚1份、甲苯二异氰酸酯2份、聚乙二醇二缩水甘油醚1份、聚己二酸二甘醇酯3份、偶联剂2份、阻燃剂1份、硫化剂1 份。
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷质量比2∶1的混合物；所述阻燃剂为磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂TCPP质量比1∶1∶2的混合物；所述硫化剂为促进剂 TMTD、硫磺、硫化剂PDM质量比1∶1∶2的混合物。
所述耐油防腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将蒙脱土于高温下煅烧后冷却，加入双酚A树脂、聚苯硫醚混合后于研磨机中研磨粉碎过80目筛，再加入4,4′-联苯二酚、三氧化二铝和去离子水于超声震荡仪中进行超声震荡均质，得均质液备用；
(2)将低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯混合于200-220℃高温下搅拌均匀后，再加入双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合在氩气保护的氛围中降温至180-190℃持续搅拌均匀，得混合树脂料备用；
(3)将上述均质液加入聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合搅拌后再于真空环境下浓缩至原有体积的1/5-1/3，后加入步骤 (2)中的混合树脂料，高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混炼机中，依次于190-200℃、240-250℃、 180-190℃的温度中进行混炼，后取出于零下20℃-零下30℃的低温环境下快速冷却后，在加入硫化剂置于混炼机中200-220℃温度下继续混炼，后挤出成型，得耐油防腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中蒙脱土高温煅烧的温度为350-360℃，高温煅烧的时间为2-2.5h，且超声震荡均质的频率为25-28KHz，功率为 320-350W，时间为20-25min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1300r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(4)中混合料于 190-200℃温度下混炼的时间为20-30min、于240-250℃温度下混炼时间为30-40min、于180-190℃温度下混炼的时间为15-20min，且加入硫化剂后混炼的时间为50-55min。
实施例2：
一种耐油防腐蚀电缆料，所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂32份、聚苯硫醚26份、低密度聚乙烯20份、丙烯酸羟乙酯6份、三氧化二铝1.1份、双马来酰亚胺5份、蒙脱土5 份、4,4′-联苯二酚2份、甲苯二异氰酸酯3份、聚乙二醇二缩水甘油醚3份、聚己二酸二甘醇酯4份、偶联剂3份、阻燃剂2份、硫化剂 1.8份。
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷质量比2∶1的混合物；所述阻燃剂为磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂TCPP质量比1∶1∶2的混合物；所述硫化剂为促进剂 TMTD、硫磺、硫化剂PDM质量比1∶1∶2的混合物。
所述耐油防腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将蒙脱土于高温下煅烧后冷却，加入双酚A树脂、聚苯硫醚混合后于研磨机中研磨粉碎过80目筛，再加入4,4′-联苯二酚、三氧化二铝和去离子水于超声震荡仪中进行超声震荡均质，得均质液备用；
(2)将低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯混合于200-220℃高温下搅拌均匀后，再加入双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合在氩气保护的氛围中降温至180-190℃持续搅拌均匀，得混合树脂料备用；
(3)将上述均质液加入聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合搅拌后再于真空环境下浓缩至原有体积的1/5-1/3，后加入步骤 (2)中的混合树脂料，高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混炼机中，依次于190-200℃、240-250℃、 180-190℃的温度中进行混炼，后取出于零下20℃-零下30℃的低温环境下快速冷却后，在加入硫化剂置于混炼机中200-220℃温度下继续混炼，后挤出成型，得耐油防腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中蒙脱土高温煅烧的温度为350-360℃，高温煅烧的时间为2-2.5h，且超声震荡均质的频率为25-28KHz，功率为 320-350W，时间为20-25min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1300r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(4)中混合料于 190-200℃温度下混炼的时间为20-30min、于240-250℃温度下混炼时间为30-40min、于180-190℃温度下混炼的时间为15-20min，且加入硫化剂后混炼的时间为50-55min。
实施例3：
一种耐油防腐蚀电缆料，所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂30份、聚苯硫醚24份、低密度聚乙烯18份、丙烯酸羟乙酯5份、三氧化二铝1份、双马来酰亚胺4.5份、蒙脱土 3.5份、4,4′-联苯二酚1.5份、甲苯二异氰酸酯2.5份、聚乙二醇二缩水甘油醚2份、聚己二酸二甘醇酯3.5份、偶联剂2.5份、阻燃剂1.5 份、硫化剂1.4份。
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷质量比2∶1的混合物；所述阻燃剂为磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂TCPP质量比1∶1∶2的混合物；所述硫化剂为促进剂 TMTD、硫磺、硫化剂PDM质量比1∶1∶2的混合物。
所述耐油防腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将蒙脱土于高温下煅烧后冷却，加入双酚A树脂、聚苯硫醚混合后于研磨机中研磨粉碎过80目筛，再加入4,4′-联苯二酚、三氧化二铝和去离子水于超声震荡仪中进行超声震荡均质，得均质液备用；
(2)将低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯混合于200-220℃高温下搅拌均匀后，再加入双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合在氩气保护的氛围中降温至180-190℃持续搅拌均匀，得混合树脂料备用；
(3)将上述均质液加入聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合搅拌后再于真空环境下浓缩至原有体积的1/5-1/3，后加入步骤 (2)中的混合树脂料，高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混炼机中，依次于190-200℃、240-250℃、 180-190℃的温度中进行混炼，后取出于零下20℃-零下30℃的低温环境下快速冷却后，在加入硫化剂置于混炼机中200-220℃温度下继续混炼，后挤出成型，得耐油防腐蚀电缆料。
其中，所述步骤(1)中蒙脱土高温煅烧的温度为350-360℃，高温煅烧的时间为2-2.5h，且超声震荡均质的频率为25-28KHz，功率为 320-350W，时间为20-25min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1300r/min，搅拌时间为30-40min；所述步骤(4)中混合料于 190-200℃温度下混炼的时间为20-30min、于240-250℃温度下混炼时间为30-40min、于180-190℃温度下混炼的时间为15-20min，且加入硫化剂后混炼的时间为50-55min。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得电缆料的耐油、耐腐蚀性能：
(1)选取上述实施例1-3所得电缆料为实验组1-3材料在常温下采用GB/T1040-1992标准进行拉伸强度检测；
(2)将上述各组材料分别于100℃高温环境下人工老化1000h、酸性盐雾环境下常温人工老化500h和碱性盐雾环境下常温人工老化 500h，依次检测其拉伸强度，(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1所示：
表1
Figure BDA0002194160620000071
(3)选取上述实施例1-3所得产品，分别裁剪成同等体积大小，将各组产品分别于150℃浸泡于矿物油、燃料油中，80h取出检测各组产品的体积变化率，并检测其拉伸情况，结果过如下表2所示；
表2
Figure BDA0002194160620000082
由上表可知本发明产品具有良好的耐油、耐腐蚀性能，适用范围广，经济效益高。
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 (8)

1.一种耐油防腐蚀电缆料，其特征在于，所述耐油防腐蚀电缆料由以下重量份的原料制成：双酚A树脂28-32份、聚苯硫醚22-26份、低密度聚乙烯16-20份、丙烯酸羟乙酯4-6份、三氧化二铝0.8-1.1份、双马来酰亚胺4-5份、蒙脱土2-5份、4,4′-联苯二酚1-2份、甲苯二异氰酸酯2-3份、聚乙二醇二缩水甘油醚1-3份、聚己二酸二甘醇酯3-4份、偶联剂2-3份、阻燃剂1-2份、硫化剂1-1.8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐油防腐蚀电缆料，其特征在于：所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷质量比2∶1的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种耐油防腐蚀电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为磷酸三苯酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂TCPP质量比1∶1∶2的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种耐油防腐蚀电缆料，其特征在于：所述硫化剂为促进剂TMTD、硫磺、硫化剂PDM质量比1∶1∶2的混合物。
5.一种耐油防腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述耐油防腐蚀电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将蒙脱土于高温下煅烧后冷却，加入双酚A树脂、聚苯硫醚混合后于研磨机中研磨粉碎过80目筛，再加入4,4′-联苯二酚、三氧化二铝和去离子水于超声震荡仪中进行超声震荡均质，得均质液备用；
(2)将低密度聚乙烯、丙烯酸羟乙酯混合于200-220℃高温下搅拌均匀后，再加入双马来酰亚胺、甲苯二异氰酸酯、阻燃剂和偶联剂混合在氩气保护的氛围中降温至180-190℃持续搅拌均匀，得混合树脂料备用；
(3)将上述均质液加入聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己二酸二甘醇酯混合搅拌后再于真空环境下浓缩至原有体积的1/5-1/3，后加入步骤(2)中的混合树脂料，高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入混炼机中，依次于190-200℃、240-250℃、180-190℃的温度中进行混炼，后取出于零下20℃-零下30℃的低温环境下快速冷却后，在加入硫化剂置于混炼机中200-220℃温度下继续混炼，后挤出成型，得耐油防腐蚀电缆料。
6.根据权利要求5所述一种耐油防腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中蒙脱土高温煅烧的温度为350-360℃，高温煅烧的时间为2-2.5h，且超声震荡均质的频率为25-28KHz，功率为320-350W，时间为20-25min。
7.根据权利要求5所述一种耐油防腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1300r/min，搅拌时间为30-40min。
8.根据权利要求5所述一种耐油防腐蚀电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中混合料于190-200℃温度下混炼的时间为20-30min、于240-250℃温度下混炼时间为30-40min、于180-190℃温度下混炼的时间为15-20min，且加入硫化剂后混炼的时间为50-55min。
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CN107556755A (zh) * 2017-09-14 2018-01-09 安徽天大铜业有限公司 一种耐磨耐拉伸电缆护套料
CN108676228A (zh) * 2018-05-16 2018-10-19 安徽华美高分子材料科技有限公司 一种抗拉聚乙烯轨道电缆料及其制备方法

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