CN116178873B - 一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 - Google Patents
一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116178873B CN116178873B CN202310202618.5A CN202310202618A CN116178873B CN 116178873 B CN116178873 B CN 116178873B CN 202310202618 A CN202310202618 A CN 202310202618A CN 116178873 B CN116178873 B CN 116178873B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- overhead insulated
- insulating material
- silane crosslinked
- silane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 52
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920003257 polycarbosilane Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 18
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 16
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 6
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical group CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 2
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N zinc silicate Chemical compound [Zn+2].[O-][Si]([O-])=O XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 description 1
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- -1 metaphosphoric acid Chemical compound 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000004718 silane crosslinked polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K2003/026—Phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/387—Borates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/06—Properties of polyethylene
- C08L2207/062—HDPE
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用，所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：硅烷接枝高密度聚乙烯60～70份，硼酸锌5～10份，红磷母料5～10份，聚碳硅烷粘结剂1～5份，高炭黑含量EVA树脂2～3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯8～10份。使用本发明材料配方和生产工艺生产的架空绝缘导线，兼具阻燃性能好、耐日光老化性能好、绝缘性能好、耐磨性能好、耐高温性能好等性能特点，广泛应用于架空配电线路中，可提升线路运行安全可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及架空绝缘导线制备技术领域，尤其涉及一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用。
背景技术
在架空输配电线路中，裸导线存在障碍物接触短路、森林火灾、腐蚀断线等问题，中低压架空绝缘导线相对于裸导线具有较高的安全可靠性，增加了配网架空线路的运行安全可靠性。相对于埋地电缆具有成本低、节能效果好的特点，因此在乡镇配电线路中的跨林区、丘陵和河道等情况依然需要大量使用架空绝缘导线。
目前常用的架空绝缘导线的绝缘性能较好，但在线树矛盾严重的高温区域，依然会发生架空绝缘导线自燃现象，其原因如下：
一、常用的架空绝缘导线产品采用的交联聚乙烯虽然具有良好的耐热、耐磨、高绝缘等特性，但其极易燃烧，因此，架空绝缘导线在长期使用过程中发生自燃的倾向较大；
二、常规的架空绝缘导线性能指标仅能满足普通环境情况下的应用需求，在距离杆塔5m以内的区域或距离树木、草木较近的局部区域易出现自然现象，尤其是在夏季，架空绝缘导线和空气的温度均较高，架空绝缘导线和空气的绝缘电阻变小，导致架空绝缘导线的耐电压性能不足，架空绝缘导线泄露电流增大，就会发生架空绝缘导线的局部击穿放电现象，同时，由于夏季架空绝缘导线负荷过高，温度过高，均会导致架空绝缘导线发生自燃。
由于现有架空绝缘导线属于易燃物体，其燃烧过程中会产生大量的滴落物，大量带有明火的滴落物会导致周围树木或草木发生燃烧，从而引发森林或草原火灾，不仅严重破坏森林草原资源和生态环境，而且会对人民生命财产和公共安全产生极大的危害，对国民经济可持续发展和生态安全造成巨大威胁。
目前，电线电缆阻燃方面的研究主要集中在建筑领域和电力电缆领域，其多通过采用阻燃的护套材料来实现线缆的阻燃性能，但以上领域研究的阻燃护套材料主要考虑阻燃和环保性能，现有的阻燃材料也很难满足架空绝缘导线的绝缘、耐紫外线和耐磨性能需求。无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝、水滑石及硼酸锌等具有无毒、环保、抑烟等优点，在阻燃制品中应用量较大。然而，由于其阻燃机理的特点决定的低阻燃效率，通常需要较高添加量才能满足阻燃制品使用的阻燃等级要求，而高添加量又导致了阻燃制品综合性能的降低，严重制约了其在其他领域中的应用。由此，急需解决。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯60～70份，硼酸锌5～10份，红磷母料5～10份，聚碳硅烷粘结剂1～5份，高炭黑含量EVA树脂2～3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯8～10份。
优选的，所述高炭黑含量EVA树脂中的炭黑含量不小于45％。
优选的，所述交联催化剂为乙烯基三甲氧基硅烷A171。
优选的，所述聚碳硅烷粘结剂由重量百分比分别为2～4％二乙烯基苯和重量百分比96～98％聚碳硅烷组成。
一种生产如上所述架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的工艺，包括以下步骤：
a、制备粘结剂溶液：将聚碳硅烷粘结剂溶解于二甲苯溶剂中制成溶液；
b、混合：将硼酸锌粉末与上述溶液混合均匀；
c、烘干：将混合后的混合物置于烘干容器中烘干，得到PCS/ZB复合阻燃剂；
d、造粒：PCS/ZB复合阻燃剂与硅烷接枝高密度聚乙烯经挤出机挤出造粒形成PCS/ZB/HDPE复合颗粒；
e、复配：将PCS/ZB/HDPE复合颗粒、红磷母料和含有交联催化剂的高密度聚乙烯、高炭黑含量EVA树脂按比例混合。
优选的，步骤a中聚碳硅烷粘结剂与二甲苯溶剂以2g：1.5ml的比例配制溶液。
优选的，步骤a中采用永磁搅拌的方式搅动溶液，永磁搅拌速度为120r/min，搅拌时间为10～15min，搅拌后静置5min。
优选的，步骤b中将硼酸锌粉末加入到温度为70～80℃的高速混合机中，在高速搅拌下采用喷雾方式加入步骤a中制成的溶液，继续搅拌1h以得到PCS、ZB混合物。
优选的，步骤c中将混合物置于烘干容器中加热到80～90℃，烘干时间2h以得到PCS/ZB复合阻燃剂。
一种如上所述的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料在架空绝缘导线中的应用。
红磷母料会与环境氧生成含氧磷酸，主要是偏磷酸，这种含氧酸具有极强的吸水性，使燃烧聚合物表面炭化。炭化层可以隔离聚合物、减少可燃性挥发组分的释放，还可以吸热、降低聚合物表面的氧化热，起到凝聚相阻燃的效果；同时，RP的热解产物PO·自由基进入气相后，还可捕捉大量燃烧火焰中的H·、HO·自由基，切断火焰氧化链反应，起到气相阻燃的效果。
本发明的有益效果为：
1、本发明在硼酸锌基础上加入了聚碳硅烷粘结剂，在高温下硼酸锌和聚碳硅烷粘结剂能形成硅酸锌陶瓷相，该硅酸锌陶瓷相位于氧化锌、氧化硼与PCS形成的无定型相之间起到粘结作用，使得氧化锌、氧化硼与无定型相之间的连接更加紧密，有利于提高凝聚相炭层的强度。
2、本发明在硼酸锌的基础上加入了红磷母料，进一步提升交联聚乙烯的氧指数和阻燃效果。
3、本发明采用了大量的高密度聚乙烯树脂，相对于低密度聚乙烯树脂，具有强度高和耐磨性能优的性能特点，从而解决了硼酸锌和红磷母料加入导致最终形成的交联聚乙烯强度和耐磨性能不足的问题。
4、本发明的高炭黑含量EVA树脂中的炭黑可有效吸收紫外线，避免紫外线对交联聚乙烯基体影响，提升硅烷交联聚乙烯阻燃料的耐紫外线性能。
5、采用本发明材料配方和生产工艺制得的架空绝缘导线，兼具阻燃性能好、耐日光老化性能好、绝缘性能好、耐磨性能好、耐高温性能好等性能特点，可大幅提升架空绝缘配电线路运行的安全可靠性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
实施例一
于本实施例中，一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯65份，硼酸锌7份，红磷母料7份，聚碳硅烷粘结剂3份，高炭黑含量EVA树脂3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯9份。
其中，所述高炭黑含量EVA树脂中的炭黑含量不小于45％；所述交联催化剂为乙烯基三甲氧基硅烷A171；所述聚碳硅烷粘结剂由重量百分比分别为3％二乙烯基苯和重量百分比97％聚碳硅烷组成。
本实施例为本发明的优选方案，采用上述原料制备的硅烷交联阻燃绝缘料具有如下特性：
采用上述原料制备的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，其氧指数大于等于32，垂直燃烧性能等级达V-1级，是本发明的优选方案。
一种生产如上所述架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的工艺，包括以下步骤：
a、制备粘结剂溶液：将聚碳硅烷粘结剂溶解于二甲苯溶剂中制成溶液，其中，聚碳硅烷粘结剂与二甲苯溶剂以2g：1.5ml的比例配制，配制时，采用永磁搅拌的方式搅动溶液，永磁搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12min，搅拌后静置5min；
b、混合：将硼酸锌粉末与上述溶液混合均匀，具体的，将硼酸锌粉末加入到温度为75℃的高速混合机中，在高速搅拌下采用喷雾方式加入步骤a中制成的溶液，继续搅拌1h以得到PCS、ZB混合物；
c、烘干：将混合后的混合物置于烘干容器中加热到85℃进行烘干，烘干时间2h，得到PCS/ZB复合阻燃剂；
d、造粒：PCS/ZB复合阻燃剂与硅烷接枝高密度聚乙烯经挤出机挤出造粒形成PCS/ZB/HDPE复合颗粒；
e、复配：将PCS/ZB/HDPE复合颗粒、红磷母料和含有交联催化剂的高密度聚乙烯、高炭黑含量EVA树脂按比例混合。
一种如上所述的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料在架空绝缘导线中的应用。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于原料的重量比不同，本实施例中硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯60份，硼酸锌5份，红磷母料5份，聚碳硅烷粘结剂3份，高炭黑含量EVA树脂2份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯8份。
采用上述原料制备的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，其氧指数为30，垂直燃烧性能等级达V-1级。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于原料的重量比不同，本实施例中硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯70份，硼酸锌10份，红磷母料10份，聚碳硅烷粘结剂5份，高炭黑含量EVA树脂3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯10份。
采用上述原料制备的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，其氧指数为31，垂直燃烧性能等级达V-1级。
对比例1
本实施例中，一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯65份，红磷母料7份，聚碳硅烷粘结剂3份，高炭黑含量EVA树脂3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯9份。
其中，所述高炭黑含量EVA树脂中的炭黑含量不小于45％；所述交联催化剂为乙烯基三甲氧基硅烷A171；所述聚碳硅烷粘结剂由重量百分比分别为3％二乙烯基苯和重量百分比97％聚碳硅烷组成。
本实施例为本发明的对比方案，采用上述原料制备的硅烷交联阻燃绝缘料具有如下特性：
氧指数不大于28，垂直燃烧性能等级低于V-2级。
对比例2
本实施例中，一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯65份，硼酸锌7份，高炭黑含量EVA树脂3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯9份。
其中，所述高炭黑含量EVA树脂中的炭黑含量不小于45％；所述交联催化剂为乙烯基三甲氧基硅烷A171。
本实施例为本发明的对比方案，采用上述原料制备的硅烷交联阻燃绝缘料具有如下特性：
氧指数不大于27，垂直燃烧性能等级低于V-2级。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。
Claims (7)
1.一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，其特征在于：所述硅烷交联阻燃绝缘料由以下重量比含量的原料制成：
硅烷接枝高密度聚乙烯60～70份，硼酸锌5～10份，红磷母料5～10份，聚碳硅烷粘结剂1～5份，高炭黑含量EVA树脂2～3份，含有交联催化剂的高密度聚乙烯8～10份；
所述高炭黑含量EVA树脂中的炭黑含量不小于45％；
所述交联催化剂为乙烯基三甲氧基硅烷A171；
所述聚碳硅烷粘结剂由重量百分比分别为2～4％二乙烯基苯和重量百分比96～98％聚碳硅烷组成。
2.一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的生产工艺，用于生产权利要求1所述架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料，其特征在于：包括以下步骤：
a、制备粘结剂溶液：将聚碳硅烷粘结剂溶解于二甲苯溶剂中制成溶液；
b、混合：将硼酸锌粉末与上述溶液混合均匀；
c、烘干：将混合后的混合物置于烘干容器中烘干，得到PCS/ZB复合阻燃剂；
d、造粒：PCS/ZB复合阻燃剂与硅烷接枝高密度聚乙烯经挤出机挤出造粒形成PCS/ZB/HDPE复合颗粒；
e、复配：将PCS/ZB/HDPE复合颗粒、红磷母料和含有交联催化剂的高密度聚乙烯、高炭黑含量EVA树脂按比例混合。
3.根据权利要求2所述的一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的生产工艺，其特征在于：步骤a中聚碳硅烷粘结剂与二甲苯溶剂以2g：1.5ml的比例配制溶液。
4.根据权利要求3所述的一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的生产工艺，其特征在于：步骤a中采用永磁搅拌的方式搅动溶液，永磁搅拌速度为120r/min，搅拌时间为10～15min，搅拌后静置5min。
5.根据权利要求4所述的一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的生产工艺，其特征在于：步骤b中将硼酸锌粉末加入到温度为70～80℃的高速混合机中，在高速搅拌下采用喷雾方式加入步骤a中制成的溶液，继续搅拌1h以得到PCS、ZB混合物。
6.根据权利要求5所述的一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料的生产工艺，其特征在于：步骤c中将混合物置于烘干容器中加热到80～90℃，烘干时间2h以得到PCS/ZB复合阻燃剂。
7.一种权利要求1所述的架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料在架空绝缘导线中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310202618.5A CN116178873B (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310202618.5A CN116178873B (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116178873A CN116178873A (zh) | 2023-05-30 |
| CN116178873B true CN116178873B (zh) | 2024-08-23 |
Family
ID=86450461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310202618.5A Active CN116178873B (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116178873B (zh) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004207464A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| CN101240070B (zh) * | 2007-02-09 | 2012-05-30 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 陶瓷先驱体聚碳硅烷的超临界流体合成方法 |
| JP5343327B2 (ja) * | 2007-05-31 | 2013-11-13 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 難燃性シラン架橋オレフィン系樹脂の製造方法および絶縁電線ならびに絶縁電線の製造方法 |
| CN105037911A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-11 | 浙江万马高分子材料有限公司 | 易剥高亮硅烷交联阻燃聚烯烃绝缘料及其制备方法与应用 |
| CN105951301A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-21 | 朗铂新材料科技（上海）有限公司 | 一种抗氧化碳纤维隔热毡的制备方法 |
| CN106009191A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-12 | 远东电缆有限公司 | 一步法硅烷交联聚乙烯架空绝缘料及生产设备和工艺 |
| CN112341691A (zh) * | 2020-11-21 | 2021-02-09 | 含山县领创新材料科技有限公司 | 一种耐热交联高密度聚乙烯管材 |
| CN113045811A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 远东电缆有限公司 | 一种一步法紫外光交联聚乙烯电缆绝缘及制备方法 |
-
2023
- 2023-03-06 CN CN202310202618.5A patent/CN116178873B/zh active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 可陶瓷化PE/EVA/MH/PCS复合材料阻燃性能与绝缘性能研究;侯鹏程等;《中国电机工程学报》;20231231;第43卷(第004期);第1632-1640, 中插33页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116178873A (zh) | 2023-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021129216A1 (zh) | 一种pvc电缆材料及其制备方法 | |
| CN103435887B (zh) | 一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法 | |
| CN110862604B (zh) | 一种核电站用无卤阻燃护套材料及其制备方法 | |
| CN102643469B (zh) | 一种ldpe/eva阻燃复合材料及其制备方法 | |
| CN103232631B (zh) | 一种无卤低烟阻燃电缆护套料及其制备方法 | |
| CN103756121B (zh) | 一种耐温耐油低烟无卤阻燃辐照交联聚烯烃复合材料及其制备方法 | |
| CN102250406B (zh) | 一种具有高阻燃性能的聚乙烯材料 | |
| CN101885873B (zh) | 一种屏蔽用半导电eva塑料及其生产方法 | |
| CN103172918A (zh) | 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
| CN110878155B (zh) | 一种核电站电缆用无卤阻燃外绝缘材料及其制备方法 | |
| CN111073109B (zh) | 一种光伏电缆护套材料及其制备方法 | |
| CN105330943B (zh) | 一种阻燃绝缘电缆料及其制备方法 | |
| CN104371199A (zh) | 一种低烟无卤煤矿用电缆料及其制备方法 | |
| CN110862620A (zh) | 一种核电站电缆用无卤阻燃填充材料及其制备方法 | |
| CN114702749A (zh) | 一种阻燃聚烯烃及其制备方法 | |
| CN114015141A (zh) | 一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料 | |
| CN114702742A (zh) | 电线电缆用阻燃聚乙烯电缆料 | |
| CN114213741A (zh) | 一种耐热水耐油的热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料 | |
| CN116178873B (zh) | 一种架空绝缘导线用硅烷交联阻燃绝缘料及生产工艺和应用 | |
| CN117511203A (zh) | 一种特种耐火电缆用阻燃保护套材料 | |
| CN114957822B (zh) | 一种阻燃抗蚀电缆材料及其制备方法 | |
| CN105504473A (zh) | 一种低烟无卤阻燃电源线用护套料及其制备方法 | |
| CN112280165B (zh) | 一种环保低烟无卤阻燃线缆外护套料及其制备方法 | |
| CN103881200A (zh) | 硅氮阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法 | |
| CN118290868B (zh) | 一种高绝缘性的阻燃电缆及其生产工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |