CN115746464A - 一种耐低温高绝缘电缆用tpe绝缘材料及其制备方法 - Google Patents
一种耐低温高绝缘电缆用tpe绝缘材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电缆技术领域，为了解决现有的TPE绝缘材料，存在耐低温性能和绝缘效果一般的情况问题，公开了一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料及其制备方法，所述一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶、氢氧化镁、硫酸钡粉、聚氨酯、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂、增塑剂。本发明中在制备原料中添加石蜡烃油和聚氨酯，大大的提高了制备所得的TPE绝缘材料耐低温性能，且可有效提高TPE绝缘材料的耐磨性能和力学强度，制备所得的TPE绝缘材料应用于电缆制作中，可有效提高电缆的耐低温性能和使用年限。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电缆是由下列部分组成的集合体；一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电缆亦可有附加的没有绝缘的导体；TPE材料是以SEBS为基料改性而得的一种复合材料，具有独特的弹性及触感，但是TPE材料本身不易加工，材料流动性差，应用于电缆生产中，存在耐低温性能和绝缘效果一般的情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶25-35份、氢氧化镁3-9份、硫酸钡粉5-15份、聚氨酯10-15份、氧化铁粉末12-16份、改性珍珠岩3-5份、石蜡烃油1-3份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、改性剂2-5份、增塑剂5-10份。
优选的，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶25-35份、氢氧化镁4-8份、硫酸钡粉6-14份、聚氨酯11-14份、氧化铁粉末13-15份、改性珍珠岩3.5-4.5份、石蜡烃油1.5-2.5份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、改性剂2.5-4.5份、增塑剂6-9份。
优选的，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶30份、氢氧化镁6份、硫酸钡粉10份、聚氨酯12.5份、氧化铁粉末14份、改性珍珠岩4份、石蜡烃油2份、紫外线吸收剂0.3份、改性剂3.5份、增塑剂7.5份。
优选的，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶29-31份、氢氧化镁5.8-6.2份、硫酸钡粉9-11份、聚氨酯12.2-12.8份、氧化铁粉末13.8-14.5份、改性珍珠岩3.9-4.1份、石蜡烃油1.9-2.1份、紫外线吸收剂0.28-0.31份、改性剂3.4-3.6份、增塑剂7.4-7.6份。
优选的，所述改性珍珠岩的制备方法包括以下步骤：按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：(1-3)：(0.5-1)；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至50-150℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩。
优选的，所述改性剂包括甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、N，N-二甲基酰胺、苯甲酰胺、丁二酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、丙烯酰胺和聚丙烯酰胺中的一种或多种。
上述耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份数称取各组分；
步骤2：将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热20-40分钟；
步骤3：将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温并混合反应，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
优选的，步骤2中，加热温度为90-140℃。
优选的，步骤3中，降温至50-60℃；混合反应时长为30-60分钟。
本发明的有益效果为：
本发明中在制备原料中添加石蜡烃油和聚氨酯，大大的提高了制备所得的TPE绝缘材料耐低温性能，且添加有氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末和改性珍珠岩，可有效提高TPE绝缘材料的耐磨性能和力学强度，制备所得的TPE绝缘材料应用于电缆制作中，可有效提高电缆的耐低温性能和使用年限。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：1：0.5；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至50℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶25份、氢氧化镁3份、硫酸钡粉5份、聚氨酯10份、氧化铁粉末12份、改性珍珠岩3份、石蜡烃油1份、紫外线吸收剂0.1份、改性剂2份、增塑剂5份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至90℃，加热20分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至50℃并混合反应30分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例2
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：3：1；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至150℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶35份、氢氧化镁9份、硫酸钡粉15份、聚氨酯15份、氧化铁粉末16份、改性珍珠岩5份、石蜡烃油3份、紫外线吸收剂0.5份、改性剂5份、增塑剂10份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至140℃，加热40分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至60℃并混合反应60分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例3
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：1：0.5；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至60℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶25份、氢氧化镁4份、硫酸钡粉6份、聚氨酯11份、氧化铁粉末13份、改性珍珠岩3.5份、石蜡烃油1.5份、紫外线吸收剂0.2份、改性剂2.5份、增塑剂6份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至90℃，加热220分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至52℃并混合反应40分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例4
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：3：0.9；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至90℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶35份、氢氧化镁8份、硫酸钡粉14份、聚氨酯14份、氧化铁粉末15份、改性珍珠岩4.5份、石蜡烃油2.5份、紫外线吸收剂0.4份、改性剂4.5份、增塑剂9份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至130℃，加热38分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至58℃并混合反应50分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例5
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：2：0.75；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至100℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶30份、氢氧化镁6份、硫酸钡粉10份、聚氨酯12.5份、氧化铁粉末14份、改性珍珠岩4份、石蜡烃油2份、紫外线吸收剂0.3份、改性剂3.5份、增塑剂7.5份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至120℃，加热30分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至55℃并混合反应45分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例6
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：1：1；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至120℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶31份、氢氧化镁6.2份、硫酸钡粉11份、聚氨酯12.8份、氧化铁粉末14.5份、改性珍珠岩4.1份、石蜡烃油2.1份、紫外线吸收剂0.31份、改性剂3.6份、增塑剂7.6份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至140℃，加热40分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至60℃并混合反应60分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例7
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：2：0.7；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至110℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶29份、氢氧化镁5.8份、硫酸钡粉9份、聚氨酯12.2份、氧化铁粉末13.8份、改性珍珠岩3.9份、石蜡烃油1.9份、紫外线吸收剂0.28份、改性剂3.4份、增塑剂7.4份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至140℃，加热20分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至55℃并混合反应40分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
实施例8
按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：3：1；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至150℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩；
称取氯化聚乙烯橡胶35份、氢氧化镁9份、硫酸钡粉15份、聚氨酯15份、氧化铁粉末16份、改性珍珠岩5份、石蜡烃油3份、紫外线吸收剂0.5份、改性剂5份、增塑剂10份；
将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热至90℃，加热20分钟；将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温至50℃并混合反应30分钟，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
本发明中在制备原料中添加石蜡烃油和聚氨酯，大大的提高了制备所得的TPE绝缘材料耐低温性能，且添加有氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末和改性珍珠岩，可有效提高TPE绝缘材料的耐磨性能和力学强度，制备所得的TPE绝缘材料应用于电缆制作中，可有效提高电缆的耐低温性能和使用年限
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 (9)
1.一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶25-35份、氢氧化镁3-9份、硫酸钡粉5-15份、聚氨酯10-15份、氧化铁粉末12-16份、改性珍珠岩3-5份、石蜡烃油1-3份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、改性剂2-5份、增塑剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶25-35份、氢氧化镁4-8份、硫酸钡粉6-14份、聚氨酯11-14份、氧化铁粉末13-15份、改性珍珠岩3.5-4.5份、石蜡烃油1.5-2.5份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、改性剂2.5-4.5份、增塑剂6-9份。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶30份、氢氧化镁6份、硫酸钡粉10份、聚氨酯12.5份、氧化铁粉末14份、改性珍珠岩4份、石蜡烃油2份、紫外线吸收剂0.3份、改性剂3.5份、增塑剂7.5份。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：氯化聚乙烯橡胶29-31份、氢氧化镁5.8-6.2份、硫酸钡粉9-11份、聚氨酯12.2-12.8份、氧化铁粉末13.8-14.5份、改性珍珠岩3.9-4.1份、石蜡烃油1.9-2.1份、紫外线吸收剂0.28-0.31份、改性剂3.4-3.6份、增塑剂7.4-7.6份。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，所述改性珍珠岩的制备方法包括以下步骤：按照如下重量比称取珍珠岩、硅微粉和聚合物改性剂：80：(1-3)：(0.5-1)；将珍珠岩、硅微粉充分混合，得到混合物；将混合物倒入搅拌桶中搅拌，并加热至50-150℃，同时将聚合物改性剂雾化喷洒在混合物表面，得到改性珍珠岩。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料，其特征在于，所述改性剂包括甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、N，N-二甲基酰胺、苯甲酰胺、丁二酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、丙烯酰胺和聚丙烯酰胺中的一种或多种。
7.如权利要求1-6任一所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量份数称取各组分；
步骤2：将氯化聚乙烯橡胶和聚氨酯倒入反应釜中，充分混合并加热20-40分钟；
步骤3：将氢氧化镁、硫酸钡粉、氧化铁粉末、改性珍珠岩、石蜡烃油、紫外线吸收剂、改性剂和增塑剂添加至反应釜中，降温并混合反应，即得耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料。
8.根据权利要求7所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，加热温度为90-140℃。
9.根据权利要求8所述的一种耐低温高绝缘电缆用TPE绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，降温至50-60℃；混合反应时长为30-60分钟。
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