耐寒耐高溫電纜材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電纜領(lǐng)域，公開了一種耐寒耐高溫電纜材料，其由如下重量份的原料制備而成：雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂20-22份、聚丙烯樹脂15-16份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-8份、鄰苯二甲酸酐5-6份、α-甲基丙烯酸5-6份、改性高嶺土3-4份、改性硅藻土3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇2-3份、玻璃纖維2-3份、聚乙二醇1-2份、聚羥基乙酸1-2份、三烯丙基異氰脲酸酯1-2份、氫氧化鋁1-2份、三氧化二銻1-2份、碳化鈦1-2份。本發(fā)明還公開了上述電纜材料的制備方法。本發(fā)明制備的電纜材料耐寒耐高溫性能較佳，應(yīng)用地域廣泛。
【專利說明】耐寒耐高溫電纜材料及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于電線電纜領(lǐng)域，具體涉及一種耐寒耐高溫電纜材料及其制備方法。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]電纜通常是由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體外包絕緣和保護層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。電纜的型號有很多種，目前應(yīng)用較為廣泛的主要包括:交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、橡套軟電纜、煤礦用阻電纜、船用電纜、鋁絞線及鋼芯鋁絞線、聚氯乙烯絕緣控制電纜、聚氯已烯絕緣電線、潛油泵電纜、電梯電纜、鐵路信號電纜、計算機專用電纜等。
[0005]目前，電纜廣泛應(yīng)用于不同的地域和時空，包括極端溫度條件下，電纜大多架于兩個電線桿之間，而且暴露于室外，一旦損壞，將會對供電系統(tǒng)以及人們安全造成隱患，因此供電部門對電纜的性能要求極高，應(yīng)該具備較好的耐高溫和寒冷性能。因此，如何在極端溫度條件下保持較好的性能參數(shù)是對電纜材料生產(chǎn)廠家提出的新要求。然而，目前市售的耐高溫耐寒冷電纜主要為硅橡膠電纜，該電纜材料具備一定的耐高溫耐寒冷性能，但是使用一段時間后，容易斷裂。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐寒耐高溫電纜材料，該電纜材料耐寒耐高溫性能較佳，應(yīng)用地域廣泛；受極端溫度條件影響較小，拉伸強度、斷裂參數(shù)以及絕緣性等性能沒有明顯改變。本發(fā)明還提供了上述耐寒耐高溫電纜材料的制備方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來完成的:
一種耐寒耐高溫電纜材料，其由如下重量份的原料制備而成:
雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂20-22份、聚丙烯樹脂15-16份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷
6-8份、鄰苯二甲酸酐5-6份、α -甲基丙烯酸5-6份、改性高嶺土 3_4份、改性娃藻土 3_4份、二甲氨基乙氧基乙醇2-3份、玻璃纖維2-3份、聚乙二醇1-2份、聚羥基乙酸1-2份、三烯丙基異氰脲酸酯1-2份、氫氧化鋁1-2份、三氧化二銻1-2份、碳化鈦1-2份。
[0009]所述改性高嶺土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡高嶺土 15min，以沒過高嶺土為準(zhǔn)，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得。
[0010]所述改性硅藻土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡硅藻土 30min，以沒過硅藻土為準(zhǔn)，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得。
[0011]所述玻璃纖維的直徑為5-10um,長度為10_15mm,所述氫氧化招、三氧化二鋪以及碳化欽的粒徑均控制在500目。[0012]本發(fā)明還公開了上述耐寒耐高溫電纜材料的制備方法，包括以下步驟:
O按照重量份稱取各原料；
2)將雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂20-22份、聚丙烯樹脂15-16份、Y-氨丙基三乙氧基硅烷6-8份、鄰苯二甲酸酐5-6份、α -甲基丙烯酸5-6份、聚羥基乙酸1_2份以及三烯丙基異氰脲酸酯1-2份，混合均勻，加入密煉機，在溫度為90°C下混煉5分鐘，得到復(fù)合物I ;
3)將改性高嶺土3-4份、改性硅藻土 3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇2-3份、玻璃纖維2_3份、聚乙二醇1-2份、氫氧化鋁1-2份、三氧化二銻1-2份以及碳化鈦1-2份，依次加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器的溫度控制在70°C，邊添加原料邊攪拌，攪拌均勻后，靜置反應(yīng)10分鐘得到復(fù)合物2 ;
4)將復(fù)合物I和復(fù)合物2投入到離心機中，500轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，混合均勻后，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態(tài)，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在300°C下注塑成型即得。
[0013]本發(fā)明對電纜導(dǎo)體沒有任何限制，可以是現(xiàn)有技術(shù)中常用的用于導(dǎo)電的材料，例如鍍銀銅、銅包鋁以及銅包鋼等。
[0014]本發(fā)明取得的有益效果主要包括:
本發(fā)明制備的電纜材料耐寒耐高溫性能較佳，應(yīng)用地域廣泛；本發(fā)明電纜材料受極端溫度條件影響較小，拉伸強度、斷裂參數(shù)以及絕緣性等性能沒有明顯改變；本發(fā)明通過大量的試驗步驟，選擇的原料低廉并且配伍合理，制備方法簡單可行，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實施例，對本發(fā)明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]實施例1
一種耐寒耐高溫電纜材料，其由如下重量份的原料制備而成:
雙環(huán)戊二烯(DCPD)苯酚環(huán)氧樹脂20份、聚丙烯樹脂15份、Y-氨丙基三乙氧基硅烷6份、鄰苯二甲酸酐5份、α -甲基丙烯酸5份、改性高嶺土 3份、改性硅藻土 3份、二甲氨基乙氧基乙醇2份、玻璃纖維2份、聚乙二醇1份、聚羥基乙酸1份、三烯丙基異氰脲酸酯1份、氫氧化鋁1份、三氧化二銻1份、碳化鈦1份。
[0018]其中，改性高嶺土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡高嶺土 15min，以沒過高嶺土為準(zhǔn)，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；改性娃藻土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡娃藻土 30min,以沒過娃藻土為準(zhǔn),200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；上述玻璃纖維的直徑為5-10um，長度為10-15mm，氫氧化鋁、三氧化二銻以及碳化鈦的粒徑均控制在500目。
[0019]上述耐寒耐高溫電纜材料的制備方法，包括以下步驟:
O按照重量份稱取各原料；
2)將雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂、聚丙烯樹脂、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸酐、α -甲基丙烯酸、聚羥基乙酸以及三烯丙基異氰脲酸酯，混合均勻，加入密煉機，在溫度為90°C下混煉5分鐘，得到復(fù)合物I ;
3)將改性高嶺土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、玻璃纖維、聚乙二醇、氫氧化鋁、三氧化二銻以及碳化鈦，依次加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器的溫度控制在70°C，邊添加原料邊攪拌，攪拌均勻后，靜置反應(yīng)10分鐘得到復(fù)合物2 ；
4)將復(fù)合物I和復(fù)合物2投入到離心機中，500轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，混合均勻后，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態(tài)，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在300°C下注塑成型即得。經(jīng)檢測，制得電纜材料的厚度為2mm，抗張強度(N/mm2)為14.7，斷裂伸長率(％)512，硬度(A) 83，體積電阻率ΧΙΟ—15 ( Ω.αιι)為2.34，氧指數(shù)為32。
[0020]實施例2
一種耐寒耐高溫電纜材料，其由如下重量份的原料制備而成:
雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂22份、聚丙烯樹脂16份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷8份、鄰苯二甲酸酐6份、α -甲基丙烯酸6份、改性高嶺土 4份、改性硅藻土 4份、二甲氨基乙氧基乙醇3份、玻璃纖維3份、聚乙二醇2份、聚羥基乙酸2份、三烯丙基異氰脲酸酯2份、氫氧化鋁2份、三氧化二銻2份、碳化鈦2份。
[0021]其中，改性高嶺土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡高嶺土 15min，以沒過高嶺土為準(zhǔn)，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；改性娃藻土的制備方法為:先用10% (V/V)鹽酸浸泡娃藻土 30min,以沒過娃藻土為準(zhǔn),200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得；上述玻璃纖維的直徑為5-10um，長度為10-15mm，氫氧化鋁、三氧化二銻以及碳化鈦的粒徑均控制在500目。
[0022]上述耐寒耐高溫電纜材料的制備方法，包括以下步驟:
O按照重量份稱取各原料；
2)將雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂、聚丙烯樹脂、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸酐、α -甲基丙烯酸、聚羥基乙酸以及三烯丙基異氰脲酸酯，混合均勻，加入密煉機，在溫度為90°C下混煉5分鐘，得到復(fù)合物I ;
3 )將改性高嶺土、改性硅藻土、二甲氨基乙氧基乙醇、玻璃纖維、聚乙二醇、氫氧化鋁、三氧化二銻以及碳化鈦，依次加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器的溫度控制在70°C，邊添加原料邊攪拌，攪拌均勻后，靜置反應(yīng)10分鐘得到復(fù)合物2 ；
4)將復(fù)合物I和復(fù)合物2投入到離心機中，500轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，混合均勻后，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態(tài)，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在300°C下注塑成型即得。經(jīng)檢測，制得電纜材料的厚度為2mm，抗張強度(N/mm2)為13.9，斷裂伸長率(％)508，硬度(A) 84，體積電阻率ΧΙΟ—15 ( Ω.cm)為2.41，氧指數(shù)為33。
[0023]實施例3
本發(fā)明實施例1和2制備的電纜材料的性能參數(shù)測定:
選擇溫度為零下50°C，將電纜材料置于該溫度下30天以及100天，進行測定，其中，30天檢測結(jié)果見表1，100天檢測結(jié)果見表2:
表1
【權(quán)利要求】
1.一種耐寒耐高溫電纜材料，其特征在于，所述電纜材料由如下重量份的原料制備而成: 雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂20-22份、聚丙烯樹脂15-16份、Y -氨丙基三乙氧基硅烷6-8份、鄰苯二甲酸酐5-6份、α -甲基丙烯酸5-6份、改性高嶺土 3_4份、改性娃藻土 3_4份、二甲氨基乙氧基乙醇2-3份、玻璃纖維2-3份、聚乙二醇1-2份、聚羥基乙酸1-2份、三烯丙基異氰脲酸酯1-2份、氫氧化鋁1-2份、三氧化二銻1-2份、碳化鈦1-2份。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜材料，其特征在于，所述改性高嶺土按照下述方法制備而成:用10%鹽酸浸泡高嶺土 15min，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得。
3.如權(quán)利要求1-2任其一所述的電纜材料，其特征在于，所述改性硅藻土按照下述方法制備而成:用10%鹽酸浸泡硅藻土 30min，200轉(zhuǎn)離心3分鐘，收集沉淀，烘干后，研磨成粒徑為500目的粉末，即得。
4.如權(quán)利要求1-3任其一所述的電纜材料，其特征在于，所述玻璃纖維的直徑為5-10um，長度為10-15mm，所述氫氧化鋁、三氧化二銻或碳化鈦的粒徑均控制在500目。
5.如權(quán)利要求1-4任其一所述的電纜材料，其特征在于，所述電纜材料的制備方法包括以下步驟: O按照重量份稱取各原料； 2)將雙環(huán)戊二烯苯酚環(huán)氧樹脂20-22份、聚丙烯樹脂15-16份、Y-氨丙基三乙氧基硅烷6-8份、鄰苯二甲酸酐5-6份、α -甲基丙烯酸5-6份、聚羥基乙酸1_2份以及三烯丙基異氰脲酸酯1-2份，混合均勻，加入密煉機，在溫度為90°C下混煉5分鐘，得到復(fù)合物I ; 3)將改性高嶺土3-4份、改性硅藻土 3-4份、二甲氨基乙氧基乙醇2-3份、玻璃纖維2_3份、聚乙二醇1-2份、氫氧化鋁1-2份、三氧化二銻1-2份以及碳化鈦1-2份，依次加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器的溫度控制在70°C，邊添加原料邊攪拌，攪拌均勻后，靜置反應(yīng)10分鐘得到復(fù)合物2 ; 4)將復(fù)合物I和復(fù)合物2投入到離心機中，500轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，混合均勻后，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態(tài)，待混料完全熔融后擠出到注塑機中，在300°C下注塑成型即得。
【文檔編號】C08K3/22GK104017333SQ201410272310
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】董春城, 苗立華, 王慶新, 趙飛, 丁文霞, 張照偉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東平邑縣供電公司