CN113372984B - 一种半导电电缆用填充膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导电电缆填充膏及其制备方法，该半导电电缆填充膏包括以下组分及质量百分比含量：70～90％基础油；3～6％分油抑制剂；0.3～1％抗氧剂；5～12％膨润土；0.5～1.5％分散剂；3～10％碳纳米管；1～6％金属粉。本发明的半导电电缆填充膏属于冷应用型填充膏，填充时不需要加温，填充后对电线能起到良好的导电、防腐、防潮、防水、粘合等作用；同时加工工艺简单，生产环境清洁、无污染、导电和防腐性能优良，是新型的绿色环保产品，具有优良的导电性、耐盐雾性、耐温性、耐热性、耐候性、体系不分油、高低温性能优良，填充导线后能具有长期稳定保护架空导线免于大气腐蚀的防腐和防盐雾性能，并在导线长期运行条件下能稳定保留在导线中。

Description

一种半导电电缆用填充膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆填充膏领域，具体涉及一种半导电电缆用填充膏及其制备方法。
背景技术
目前我国线缆行业经济总体实现了持续平稳的增长，中西部地区行业发展进一步加快，为后续行业发展奠定了较好的经济基础。随着电信业发展步伐加快，我国线缆行业五大类产品中的架空导线的需求量与日俱增，其中特种架空导线的需求量也在不断增加，技术要求越来越高。
架空导线防腐脂大多是皂基稠化剂稠化矿物基础油的配方和方法进行生产的，该方法所制备的产品，压力油分离基本都在5％以内，压力油分离没有达到很低的水平，特别是高温稳定性很差，导电系数低，绝缘电阻大。这类产品应用时是将产品填充于导线间隙和表面上的，主要起到长期稳定保护架空导线免于大气腐蚀的防腐和防盐雾性能，同时增加导线的导电率。但是这种架空导线很容易因为电流过大或短路而使导线温度迅速攀升至很高，在这种情况下，按照目前技术制备的填充膏析油量大和高温性能很差，其结果会导致填充膏对导线的保护作用急剧下降，进而影响了导线的整体使用寿命，甚至引起火灾。
目前市场上销售的产品很难满足架空导线高温和导电使用要求，国家标准GB/T36292-2018对架空导线用防腐脂的高温要求以及客户要求分别规定为：1、短期高温稳定性，试验要求规定温度分为三个等级120℃、180℃、280℃；试验时间为1h,在这三个温度环境和时间状态下其油分离应不超过样品重量的0.2％；2、长期高温稳定性，试验要求规定温度分为三个等级120℃、180℃、280℃；试验时间为90d,在这三个温度环境和时间状态下其油分离应不超过样品重量的1.5％；3、填充膏的体积电阻率在23℃环境中要≦1.0×106Ω.cm。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种半导电电缆用填充膏及其制备方法，确保架空导线能得到长时间的有效保护，并在导线长期运行条件下，油膏能稳定的保留在导线中。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种半导电电缆填充膏包括以下组分及质量百分比含量：
Figure BDA0003137586160000021
上述组分的质量百分比含量之和为100％。
上述的半导电电缆填充膏中基础油选自三类加氢白油。
上述的半导电电缆填充膏中分油抑制剂选自苯乙烯基热塑性高分子合成橡胶。
上述的半导电电缆填充膏中抗氧剂选自复合高温抗氧剂。
上述的半导电电缆填充膏中膨润土选自纳米级有机膨润土。
上述的半导电电缆填充膏中分散剂选自极性助分散剂，优选的，极性助分散剂选自乙二醇、丙酮或碳酸内稀酯中至少一种。
上述的半导电电缆填充膏中碳纳米管选自碳纳米管导电浆。
上述的半导电电缆填充膏中金属粉选自金属铜粉或金属铝粉。
本发明还提供一种半导电电缆填充膏的制备方法包括以下步骤：
(1)按以下组分及质量百分含量准备原料，
Figure BDA0003137586160000022
上述组分的质量百分比含量之和为100％；
(2)将基础油全部投入到制脂釜中，然后加入分油抑制剂，并开启搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160±20℃时，保温搅拌3～5小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入抗氧剂，继续搅拌0.5～1小时；然后出釜冷却成母料备用；
(3)将冷却好的母料投入反应釜中，再将膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构；
(4)加入碳纳米管和金属粉，回料搅拌1～3小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
本发明的半导电电缆填充膏属于冷应用型填充膏，填充时不需要加温，填充导线后对电线能起到良好的导电、防腐、防潮、防水、粘合等作用；同时本发明产品加工工艺简单，生产环境清洁、无污染、导电和防腐性能优良，是新型的绿色环保产品，具有优良的导电性、耐盐雾性、耐温性、耐热性、耐候性、体系不分油、高低温性能优良，填充导线后能具有长期稳定保护架空导线免于大气腐蚀的防腐和防盐雾性能，并在导线长期运行条件下，填充膏能稳定的保留在导线中。
附图说明
图1是本发明的半导电电缆填充膏的制备方法流程图。
具体实施方式
本发明的半导电电缆填充膏包括以下组分及质量百分比含量：
Figure BDA0003137586160000031
上述组分的质量百分比含量之和为100％。
其中，基础油选自三类加氢白油。
分油抑制剂选自苯乙烯基热塑性高分子合成橡胶SEP1780。
抗氧剂选自复合高温抗氧剂。
膨润土选自纳米级有机膨润土。
分散剂选自极性助分散剂，如乙二醇、丙酮或碳酸内稀酯中至少一种。
碳纳米管选自碳纳米管导电浆。
金属粉选自金属铜粉或金属铝粉。
本发明的半导电电缆填充膏的制备方法包括以下步骤：
(1)按以下组分及质量百分含量准备原料，
Figure BDA0003137586160000041
上述组分的质量百分比含量之和为100％；
(2)将基础油全部投入到制脂釜中，然后加入分油抑制剂，并开启搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160±20℃时，保温搅拌3～5小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入抗氧剂，继续搅拌0.5～1小时；然后出釜冷却成母料备用；
(3)将冷却好的母料投入反应釜中，再将膨润土稠化剂(一次倒入釜中，容易发生结团，不易分散均匀)加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构；
(4)加入碳纳米管和金属粉，回料搅拌1～3小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
下面将结合实施例1～4，对本发明作进一步说明。
本发明实施例1～4使用的原料信息如下：
基础油：恒力石化(大连)有限公司，牌号150N；
分油抑制剂：上海外电国际贸易有限公司，牌号SEP1780；
抗氧剂：上海石化西尼尔化工科技有限公司，牌号B225；
膨润土：浙江省安吉益国膨润土有限公司，纳米有机膨润土；
分散剂：上海道普化学国际贸易有限公司，碳酸丙烯酯；
碳纳米管：成都中科时代纳能科技有限公司，牌号TNIMC1导电浆；
金属粉：北京高科新材有限公司，铜粉。
附图1中示出了实施例1～4的制备流程。
实施例1
(1)将计量好的764克基础油全部泵入到制脂釜中，然后加入40克分油抑制剂，并开动搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160℃时，保温搅拌3小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入6克高温复合抗氧剂，继续搅拌0.5小时；然后出釜冷却成母料备用；
(2)将冷却好的母料泵入反应釜中，再将计量好的90克有机膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入10克极性助分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构。
(3)加入50克碳纳米管导电浆和40克金属铜粉，回料搅拌2小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
实施例2
(1)将计量好的752克基础油全部泵入到制脂釜中，然后加入45克分油抑制剂，并开动搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160℃时，保温搅拌3.5小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入6克高温复合抗氧剂，继续搅拌1小时；然后出釜冷却成母料备用；
(2)将冷却好的母料泵入反应釜中，再将计量好的95克有机膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入12克极性助分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构。
(3)加入50克碳纳米管导电浆和40克金属铜粉，回料搅拌1～3小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
实施例3
(1)将计量好的741克基础油全部泵入到制脂釜中，然后加入45克分油抑制剂，并开动搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160℃时，保温搅拌4小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入7克高温复合抗氧剂，继续搅拌1小时；然后出釜冷却成母料备用；
(2)将冷却好的母料泵入反应釜中，再将计量好的95克有机膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入12克极性助分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构。
(3)加入55克碳纳米管导电浆和45克金属铜粉，回料搅拌2小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
实施例4
(1)将计量好的729克基础油全部泵入到制脂釜中，然后加入50克分油抑制剂，并开动搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160℃时，保温搅拌5小时，直至分油抑制剂全部溶解于基础油中，再加入8克高温复合抗氧剂，继续搅拌1小时；然后出釜冷却成母料备用；
(2)将冷却好的母料泵入反应釜中，再将计量好的100克有机膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润(约10～15分钟)后，再加入13克极性助分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构。
(3)加入55克碳纳米管导电浆和45克金属铜粉，充分回料搅拌2小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
性能测试采用GB/T36292-2018和YD/T 839.1-2015,实施例1～4的性能检测结果如表1所示，
表1实施例1～4技术指标及性能检测结果
Figure BDA0003137586160000061
Figure BDA0003137586160000071
本发明的半导电电缆填充膏属于冷应用型填充膏，填充时不需要加温，填充导线后对电线能起到良好的导电、防腐、防潮、防水、粘合等作用；同时本发明产品加工工艺简单，生产环境清洁、无污染、导电和防腐性能优良，是新型的绿色环保产品，具有优良的导电性、耐盐雾性、耐温性、耐热性、耐候性、体系不分油、高低温性能优良，填充导线后能具有长期稳定保护架空导线免于大气腐蚀的防腐和防盐雾性能，并在导线长期运行条件下，填充膏能稳定的保留在导线中。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (1)

1.一种半导电电缆填充膏，其特征在于，包括以下组分及质量百分比含量：
基础油 70～90%；
分油抑制剂 3～6%；
抗氧剂 0.3～1%；
膨润土 5～12%；
分散剂 0.5～1.5%；
碳纳米管 3～10%；
金属粉 1～6%；
上述组分的质量百分比含量之和为100%；
所述基础油选自三类加氢白油；
所述分油抑制剂选自苯乙烯基热塑性高分子合成橡胶；
所述抗氧剂选自复合高温抗氧剂；
所述膨润土选自纳米级有机膨润土；
所述分散剂选自极性助分散剂；
所述极性助分散剂选自乙二醇、丙酮或碳酸丙烯 酯中至少一种；
所述碳纳米管选自碳纳米管导电浆；
所述金属粉选自金属铜粉或金属铝粉；
所述半导电电缆填充膏的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下组分及质量百分含量准备原料，
基础油 70～90%；
分油抑制剂 3～6%；
抗氧剂 0.3～1%；
膨润土 5～12%；
分散剂 0.5～1.5%；
碳纳米管 3～10%；
金属粉 1～6%；
上述组分的质量百分比含量之和为100%；
（2）将基础油全部投入到制脂釜中，然后加入所述分油抑制剂，并开启搅拌器和加温装置，边加热边搅拌，待温度升至160±20℃时，保温搅拌3～5小时，直至所述分油抑制剂全部溶解于所述基础油中，再加入所述抗氧剂，继续搅拌0.5～1小时后，出釜冷却成母料备用；
（3）将冷却好的母料投入反应釜中，再将所述膨润土稠化剂加入母料中，启动反应釜搅拌器使其混合均匀，直至有机膨润土完全被湿润后，再加入所述分散剂，继续均匀混合搅拌30分钟以上，直至釜内容物生成润滑脂结构；
（4）加入所述碳纳米管和所述金属粉，回料搅拌1～3小时后，经研磨、真空脱气、过滤，即可。
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《光缆填充组合物》;田烈光;《合成润滑材料》;19970815(第3期);第11-16页 *

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