CN117946552A - 一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法，涉及化学涂料技术领域，本发明成分包括68%～73%聚乙烯树脂、10%～13%聚丙烯树脂、8%～10%聚四氟乙烯树脂、6%～8%氯丁橡胶、5%～7%聚丙烯酸甲酯树脂、5%～7%聚苯乙烯树脂、4%～6%聚碳酸酯树脂、4%～6%尼龙树脂、3%～4%耐水粘合树脂、3%～4%稳定树脂、2%～3%共聚物、2%～3%聚苯醚树脂、3%颗粒成分，其中颗粒成分包括1%二氧化硅颗粒和2%炭黑颗粒，加入聚乙烯树脂提高绝缘性能，优化比例和组合提供更高的绝缘电阻、电击穿强度和抗氧化性，通过加速剂和性能增强剂的添加，实现更快速和高效的固化过程，降低了生产时间和能源消耗，提高了生产效率，具有更强的耐热性，在高温环境下仍能保持稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及化学涂料技术领域，具体为一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法。
背景技术
裸电线是电线电缆产品中最基本的一大类产品。裸电线的一部分产品可作电线电缆的导电线；另一部分产品在电机、电器、变压器等装备中作为构件使用。此外，裸电线可直接在电力、通信、交通运输等部门，用作传输电能及信息。裸电线应具有良好的导电性能和物理机械性能。
裸绞线按其结构形式分为简单绞线、组合绞线、特种绞线、复绞线、编织套，型线和型材为特殊外形或大截面的导体线材，即产品横截面形状各异，不是圆形的称为型线；而不是以较大长度使用的产品称为型材。按用途可分为三种，作大电流母线，又称汇流排，用的材料是铜、铝排材，其形状多数为扁平状的，也有制成空心矩形和半弓子形的，用于电厂、变电站传输大容量电流，以及用于开关柜中，近年来又有带绝缘层的绝缘母线出现，接触网用导线，用于电气化铁道、城市电车、隧道内电机车（如地铁、矿山地下坑道车）等的架空导线，由于城市轨道交通线路和电气化铁道的大规模发展，使用接触网导线（俗称电车线，现简称为接触线）的用量成倍增加，对接触线的技术要求除了电性能良好和有足够的抗拉强度及良好的耐气候腐蚀性外，其优良的耐磨性也是很重要的，优良的耐磨性直接影响着使用寿命，异形排材，异形排材主要用于各类电机的换向器元件，以及各种开关、闸刀的刀头电极。其截面形状有梯形、单峰形、双峰形，材质为铜或铜合金。
随着电力和电子应用的不断发展，对绝缘涂覆材料的要求变得更高，然而在传统制备方法中，难以实现对成分比例的精确控制，传统裸导线涂覆用绝缘涂覆材料的绝缘性能相对有限，不足以满足现代电力和电子应用的需求，固化过程较慢，需要更长的生产时间和更多的能源消耗，因此亟需一种高绝缘性的快速固化裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法来解决此类问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法，解决现有技术中存在的绝缘性能相对有限，固化过程较慢的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，本发明提供了一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，按重量记份，包括：68份～73份聚乙烯树脂、10份～13份聚丙烯树脂、8份～10份聚四氟乙烯树脂、6份～8份氯丁橡胶、5份～7份聚丙烯酸甲酯树脂、5份～7份聚苯乙烯树脂、4份～6份聚碳酸酯树脂、4份～6份尼龙树脂、3份～4份耐水粘合树脂、3份～4份稳定树脂、2份～3份共聚物、2份～3份聚苯醚树脂、3份颗粒成分，颗粒成分包括1份二氧化硅颗粒和2份炭黑颗粒、1份加速剂以及1份性能增强剂，增塑剂1份、交联剂1份。
本发明进一步地设置为：所述加速剂制备方法具体为：
准备浓度为5%～10%的过氧化苯甲酰，以及浓度为10%至20%的甲苯；
将每5克过氧化苯甲酰BPO与50毫升的10%甲苯混合，进行充分悬浮；
将过氧化苯甲酰BPO和甲苯进行混合，将混合物加入反应槽中，并在60℃至80℃温度下反应2小时至3小时；
采用蒸发浓缩将反应液浓缩至2%～5%；
本发明进一步地设置为：所述性能增强剂制备方法具体为：
准备浓度为2%～5%的六偏磷酸酯酚酯，以及浓度为20%～30%的甲醇；
将每2克六偏磷酸酯酚酯HALS与50毫升20%甲醇混合，进行充分悬浮；
将六偏磷酸酯酚酯HALS和甲醇进行混合，将混合物加入反应槽中，并在40℃至60℃的温度下反应2小时至3小时；
同样蒸发浓缩将反应液浓缩至1%至3%；
本发明进一步地设置为：所述共聚物为乙烯～乙基丙烯～苯乙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物、苯乙烯～乙烯～丙烯共聚物、聚苯乙烯的一种或几种；
本发明进一步地设置为：所述耐水粘合树脂为聚丙烯醇树脂、聚乙烯树脂、稳定树脂、聚氨酯树脂的一种或几种；
本发明进一步地设置为：所述稳定树脂是为聚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂的一种或几种；
本发明还提供裸导线涂覆用绝缘涂覆材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、氯丁橡胶、聚丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙树脂、耐水粘合树脂、稳定树脂、共聚物、聚苯醚树脂、颗粒成分、加速剂以及性能增强剂加入混合槽中，加入浓度5%～15%的甲苯溶剂；
S2.在60℃至80℃的温度下以300转/分钟～500转/分钟的搅拌速度搅拌40min～55min，进行反应，确保颗粒均匀分散在树脂和聚合物混合物中；
S3.加入增塑剂、交联剂继续进行搅拌10min～15min；
S4.混炼获得裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成品；
本发明还提供一种电力线，包括由导电金属材料制成的本体，所述本体的表面具有绝缘层，其特征在于，所述绝缘层由如上述的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，或者由上述制备方法制备而成的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料；
本发明进一步地设置为：所述绝缘层的厚度为2～3mm。
（三）有益效果
本发明提供了一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法。具备以下有益效果：
本申请所提供的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成分包括68%～73%聚乙烯树脂、10%～13%聚丙烯树脂、8%～10%聚四氟乙烯树脂、6%～8%氯丁橡胶、5%～7%聚丙烯酸甲酯树脂、5%～7%聚苯乙烯树脂、4%～6%聚碳酸酯树脂、4%～6%尼龙树脂、3%～4%耐水粘合树脂、3%～4%稳定树脂、2%～3%共聚物、2%～3%聚苯醚树脂、3%颗粒成分，其中颗粒成分包括1%二氧化硅颗粒和2%炭黑颗粒，加入聚乙烯树脂提高绝缘性能，优化的比例和组合提供更高的绝缘电阻、电击穿强度和抗氧化性。
本申请所提供的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料制备方法提供更准确的成分控制，通过调整不同树脂、颗粒和添加剂的比例，提供更稳定的材料性能。
加入聚乙烯树脂，提高了绝缘涂覆材料的绝缘性能；
通过搅拌将颗粒成分，二氧化硅和炭黑颗粒进行充分分散，进行均匀分布，降低涂覆不均匀和性能不一致风险；
通过加速剂和性能增强剂的添加，实现更快速和高效的固化过程，降低了生产时间和能源消耗，提高了生产效率，具有更强的耐热性，在高温环境下仍能保持稳定性。
解决了现有技术中存在的绝缘性能相对有限，固化过程较慢的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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
实施例1
本发明提供一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料的制备方法，包括：
S1.将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、氯丁橡胶、聚丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙树脂、耐水粘合树脂、稳定树脂、共聚物、聚苯醚树脂、颗粒成分、加速剂以及性能增强剂加入混合槽中，加入浓度5%的甲苯溶剂；
S2.在60℃温度下以300转/分钟的搅拌速度搅拌40min，进行反应，确保颗粒均匀分散在树脂和聚合物混合物中；
S3.加入增塑剂、交联剂继续进行搅拌10min；
S4.混炼获得裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成品。
实施例2
本发明提供一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料的制备方法，包括：
S1.将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、氯丁橡胶、聚丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙树脂、耐水粘合树脂、稳定树脂、共聚物、聚苯醚树脂、颗粒成分、加速剂以及性能增强剂加入混合槽中，加入浓度5%～15%的甲苯溶剂；
S2.在80℃的温度下以3500转/分钟的搅拌速度搅拌55min，进行反应，确保颗粒均匀分散在树脂和聚合物混合物中；
S3.加入增塑剂、交联剂继续进行搅拌15min；
S4.混炼获得裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成品。
分别按照实施例1和实施例2制备23kg的绝缘涂覆材料，分别作为实验1组和实验2组，准备两金属电极铜铝用于测试，将绝缘涂覆材料均匀涂覆在两个金属电极之间，形成一个薄层，使用电阻测量设备，测量在不同温度条件下的绝缘电阻，记录测量结果；然后通过电击穿测试设备对绝缘涂覆材料进行电击穿测试并记录电压值；再将绝缘涂覆材料放入恒温恒湿箱，监测材料的颜色、外观和化学性质的变化，评估其抗氧化性能；再将绝缘涂覆材料放入烘箱中，在固定温度条件下进行固化，记录不同时间点取出试样的硬化程度，再按照专利申请号CN111019516B的一种轻质自固化电力绝缘涂覆材料、制备方法及电力线同样制备23kg的绝缘涂覆材料进行性能测试。
表1：绝缘性能测试结果
| 组别 | 介电损耗 | 电击穿强度/(kV/mm) | 绝缘电阻/kΩ |
| 实验1组 | 0.0080 | 23.5 | 5.8 |
| 实验2组 | 0.0078 | 23.8 | 5.7 |
| 对照组 | 0.0098 | 19.8 | 4.5 |
表2：固化效率测试结果
| 组别 | 固化时间/min | 固化温度/℃ |
| 实验1组 | 12.5 | 26.2 |
| 实验2组 | 13.5 | 25.4 |
| 对照组 | 15.5 | 28.5 |
表3：抗氧化性能测试结果
| 组别 | 氧化诱导时间/h | 氧化等级 |
| 实验1组 | 4.5 | 1 |
| 实验2组 | 4.5 | 2 |
| 对照组 | 3.9 | 2 |
由表1、表2、表3可知，与对照组相比，实验1组与实验2组的绝缘性能以及固化效率明显高于对照组（），由表2和表3可知，与对照组相比，实验1组和实验2组的抗氧化性与对照组抗氧化性差异并不明显（/>）。
综合以上内容，在本申请中：
本申请所提供的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成分包括68%～73%聚乙烯树脂、10%～13%聚丙烯树脂、8%～10%聚四氟乙烯树脂、6%～8%氯丁橡胶、5%～7%聚丙烯酸甲酯树脂、5%～7%聚苯乙烯树脂、4%～6%聚碳酸酯树脂、4%～6%尼龙树脂、3%～4%耐水粘合树脂、3%～4%稳定树脂、2%～3%共聚物、2%～3%聚苯醚树脂、3%颗粒成分，其中颗粒成分包括1%二氧化硅颗粒和2%炭黑颗粒，加入聚乙烯树脂提高绝缘性能，优化的比例和组合提供更高的绝缘电阻、电击穿强度和抗氧化性。
本申请所提供的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料制备方法提供更准确的成分控制，通过调整不同树脂、颗粒和添加剂的比例，提供更稳定的材料性能。
加入聚乙烯树脂，提高了绝缘涂覆材料的绝缘性能；
通过搅拌将颗粒成分，二氧化硅和炭黑颗粒进行充分分散，进行均匀分布，降低涂覆不均匀和性能不一致风险；
通过加速剂和性能增强剂的添加，实现更快速和高效的固化过程，降低了生产时间和能源消耗，提高了生产效率，具有更强的耐热性，在高温环境下仍能保持稳定性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，按重量记份，包括：68份～73份聚乙烯树脂、10份～13份聚丙烯树脂、8份～10份聚四氟乙烯树脂、6份～8份氯丁橡胶、5份～7份聚丙烯酸甲酯树脂、5份～7份聚苯乙烯树脂、4份～6份聚碳酸酯树脂、4份～6份尼龙树脂、3份～4份耐水粘合树脂、3份～4份稳定树脂、2份～3份共聚物、2份～3份聚苯醚树脂、3份颗粒成分，颗粒成分包括1份二氧化硅颗粒和2份炭黑颗粒、1份加速剂以及1份性能增强剂，增塑剂1份、交联剂1份。
2.根据权利要求1所述的一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，所述加速剂制备方法具体为：
准备浓度为5%～10%的过氧化苯甲酰，以及浓度为10%至20%的甲苯；
将每5克过氧化苯甲酰BPO与50毫升的10%甲苯混合，进行充分悬浮；
将过氧化苯甲酰BPO和甲苯进行混合，将混合物加入反应槽中，并在60℃至80℃温度下反应2小时至3小时；
采用蒸发浓缩将反应液浓缩至2%～5%。
3.根据权利要求1所述的一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，所述性能增强剂制备方法具体为：
准备浓度为2%～5%的六偏磷酸酯酚酯，以及浓度为20%～30%的甲醇；
将每2克六偏磷酸酯酚酯HALS与50毫升20%甲醇混合，进行充分悬浮；
将六偏磷酸酯酚酯HALS和甲醇进行混合，将混合物加入反应槽中，并在40℃至60℃的温度下反应2小时至3小时；
同样蒸发浓缩将反应液浓缩至1%至3%。
4.根据权利要求1所述的一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，所述共聚物为乙烯～乙基丙烯～苯乙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物、苯乙烯～乙烯～丙烯共聚物、聚苯乙烯的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，所述耐水粘合树脂为聚丙烯醇树脂、聚乙烯树脂、稳定树脂、聚氨酯树脂的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，其特征在于，所述稳定树脂是为聚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂的一种或几种。
7.如权利要求1～6任一项所述的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、氯丁橡胶、聚丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙树脂、耐水粘合树脂、稳定树脂、共聚物、聚苯醚树脂、颗粒成分、加速剂以及性能增强剂加入混合槽中，加入浓度5%～15%的甲苯溶剂；
S2.在60℃至80℃的温度下以300转/分钟～500转/分钟的搅拌速度搅拌40min～55min，进行反应，确保颗粒均匀分散在树脂和聚合物混合物中；
S3.加入增塑剂、交联剂继续进行搅拌10min～15min；
S4.混炼获得裸导线涂覆用绝缘涂覆材料成品。
8.一种电力线，包括由导电金属材料制成的本体，所述本体的表面具有绝缘层，其特征在于，所述绝缘层由如权利要求1～6任一项所述的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料，或者由如权利要求7所述制备方法制备而成的裸导线涂覆用绝缘涂覆材料。
9.根据权利要求8所述的电力线，其特征在于，所述绝缘层的厚度为2～3mm。
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| CN202410216423.0A CN117946552A (zh) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | 一种裸导线涂覆用绝缘涂覆材料及其制备方法 |
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| CN1322362A (zh) * | 1998-08-06 | 2001-11-14 | Abb股份有限公司 | 具有含挤塑聚乙烯组合物的绝缘体系的直流电缆以及此种电缆的制造方法 |
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2024
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