CN111690192A - 一种电缆绝缘材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电缆绝缘材料的制备方法,包括以下步骤：S1、称取原料；S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在140℃‑170℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷‑三(3‑氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2‑乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到240℃‑260℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料，本发明可以提高电缆绝缘材料的阻燃性能、老化性能和抗氧化性能，能够显著提高电缆绝缘材料的绝缘性能和使用寿命，且制备得到的电缆绝缘材料的材料厚度均匀，绝缘性能好。

Description

一种电缆绝缘材料的制备方法
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种电缆绝缘材料的制备方法。
背景技术
电缆绝缘材料是电线电缆的绝缘层或护套，是用来将电缆内部的导线包住，从而对电缆的内部材料提供保护，聚烯烃具有优良的介电性能、机械性能和加工性能，在工业应用中居首位。
聚烯烃的抗热变形能力较弱，工作温度较低，随着使用时间的增长，日光的照射，往往导致绝缘材料老化问题越来越严重。因此，我们提出了一种电缆绝缘材料的制备方法
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在聚烯烃的抗热变形能力较弱，工作温度较低，且耐环境应力开裂性能较差的缺点，而提出的一种电缆绝缘材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃80-100份，聚胺基甲酸脂30-40份，氢氧化镁110-130份，碳酸钙粉末60-75份，云母粉15-22份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯10-15份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-8份，石蜡3-6份，溴系阻燃剂25-32份，耐老化剂8-15份，受阻酚类抗氧化剂6-9份，色粉3-5份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在140℃-170℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到240℃-260℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
优选的，所述无卤低烟聚烯烃的分子量为20000-300000，聚胺基甲酸脂的分子量为50000-80000。
优选的，所述电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃90份，聚胺基甲酸脂35份，氢氧化镁120份，碳酸钙粉末68份，云母粉19份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯13份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯7份，石蜡5份，溴系阻燃剂28份，耐老化剂12份，受阻酚类抗氧化剂8份，色粉4份。
优选的，所述溴系阻燃剂为十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且所述十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5，所述耐老化剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-β-萘胺和N-苯基-N`-异丙基-对苯二胺中的一种，所述受阻酚类抗氧化剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
优选的，所述碳酸钙粉末的粒径为60nm-80nm，所述云母粉的粒径为40nm-50nm。
优选的，所述色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成。
本发明的有益效果是：
1、本发明，通过在电缆绝缘材料中添加溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，可以提高电缆绝缘材料的阻燃性能、老化性能和抗氧化性能，能够显著提高电缆绝缘材料的绝缘性能和使用寿命。
2、本发明，电缆绝缘材料的制备方法简单易于制备，原料易得，具有较高的推广应用价值，且无卤低烟聚烯烃的流动性和加工性能好因此让制备得到的电缆绝缘材料的材料厚度均匀，绝缘性能好。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃(无卤低烟聚烯烃的分子量为250000)80份，聚胺基甲酸脂(聚胺基甲酸脂的分子量为70000)30份，氢氧化镁110份，碳酸钙粉末(碳酸钙的粒径为70nm)60份，云母粉(云母粉的粒径为45nm)15份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯10-份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5份，石蜡3份，溴系阻燃剂(十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5)25份，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉8份，四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯6份，色粉(色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成)3份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在150℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到250℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
实施例二：一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃(无卤低烟聚烯烃的分子量为250000)90份，聚胺基甲酸脂(聚胺基甲酸脂的分子量为70000)35份，氢氧化镁120份，碳酸钙粉末(碳酸钙的粒径为70nm)68份，云母粉(云母粉的粒径为45nm)19份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯13份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯7份，石蜡5份，溴系阻燃剂(十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5)28份，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉12份，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚8份，色粉(色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成)4份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在150℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到250℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
实施例三：一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃(无卤低烟聚烯烃的分子量为250000)95份，聚胺基甲酸脂(聚胺基甲酸脂的分子量为70000)38份，氢氧化镁125份，碳酸钙粉末(碳酸钙的粒径为70nm)70份，云母粉(云母粉的粒径为45nm)20份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯10-15份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯7份，石蜡5份，溴系阻燃剂(十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5)30份，N-苯基-β-萘胺13份，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚8份，色粉(色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成)4份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在160℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到255℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
实施例四：一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃(无卤低烟聚烯烃的分子量为250000)100份，聚胺基甲酸脂(聚胺基甲酸脂的分子量为70000)40份，氢氧化镁130份，碳酸钙粉末(碳酸钙的粒径为70nm)75份，云母粉(云母粉的粒径为45nm)122份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯115份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯8份，石蜡6份，溴系阻燃剂(十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5)32份，N-苯基-N`-异丙基-对苯二胺15份，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚9份，色粉(色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成)5份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在170℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到260℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
将实施例一，实施例二，实施例三和实施例四制成的电缆绝缘材料测试其拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率、相对介电常数和介电强度，测试结果如下。
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四
拉伸强度(MPa) 25.6 27.3 26.9 26.7
断裂伸长率(％) 630 693 580 647
体积电阻率(Ω/cm) 1.8×10<sup>21</sup> 3.2×10<sup>21</sup> 6.5×10<sup>20</sup> 9.8×10<sup>20</sup>
相对介电常数 2.1 2.3 2.2 1.9
介电强度(Kv/mm) 58 61 52 56
本发明制成的电缆绝缘材料的拉伸强度大，断裂伸长率高，体积电阻率好，相对介电常数大和介电强度高。
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 (6)

1.一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃80-100份，聚胺基甲酸脂30-40份，氢氧化镁110-130份，碳酸钙粉末60-75份，云母粉15-22份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯10-15份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-8份，石蜡3-6份，溴系阻燃剂25-32份，耐老化剂8-15份，受阻酚类抗氧化剂6-9份，色粉3-5份；
S2、将无卤低烟聚烯烃、聚胺基甲酸脂、氢氧化镁、碳酸钙粉末和云母粉加入到密炼机中，在140℃-170℃的条件下混炼50min，得到第一混合物；
S3、在第一混合物中添加三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、石蜡、溴系阻燃剂、耐老化剂和受阻酚类抗氧化剂，并将密炼机继续升温到240℃-260℃，继续混炼35min后得到电缆绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述无卤低烟聚烯烃的分子量为20000-300000，聚胺基甲酸脂的分子量为50000-80000。
3.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：无卤低烟聚烯烃90份，聚胺基甲酸脂35份，氢氧化镁120份，碳酸钙粉末68份，云母粉19份，三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯13份，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯7份，石蜡5份，溴系阻燃剂28份，耐老化剂12份，受阻酚类抗氧化剂8份，色粉4份。
4.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述溴系阻燃剂为十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物，且所述十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的比例为3：5，所述耐老化剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-β-萘胺和N-苯基-N`-异丙基-对苯二胺中的一种，所述受阻酚类抗氧化剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
5.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙粉末的粒径为60nm-80nm，所述云母粉的粒径为40nm-50nm。
6.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于,所述色粉由天然植物提炼、浓缩、烘干而成。
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