本發(fā)明屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電纜的絕緣材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚乙烯制造電線電纜絕緣料的主要缺點是耐溫性能差、易燃燒、抗老化性能不是很好，為了提高絕緣材料的綜合性能，提高絕緣材料的使用壽命，通過交聯(lián)的方式使聚烯烴絕緣發(fā)生交聯(lián)，以獲得更好的性能。

但功能較為單一，在耐磨性、抗彎曲能力、耐老化程度、易腐蝕狀況、強度和耐日照性等方面還存在缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于電纜的絕緣材料及其制備方法，所述用于電纜的絕緣材料耐磨性和抗彎曲能力比較好，抗腐蝕性好，使用壽命長，所述制備方法簡單，適合推廣。

一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯30～45份、引發(fā)劑3～7份、接枝劑2～5份、低密度聚乙烯20～30份、催化劑1～6份、抗氧劑1～6份、納米銀粉末2～3份、消泡劑2～4份、硬脂酸10～15份、尼龍5～8份、改性氧化石墨烯3～8份、鈦白粉1～2份、紫外線吸收劑1～2份、水適量。

優(yōu)選的，所述用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯35～40份、引發(fā)劑4～6份、接枝劑3～4份、低密度聚乙烯25～28份、催化劑2～5份、抗氧劑2～4份、納米銀粉末2.3～2.7份、消泡劑3.2～3.6份、硬脂酸12～14份、尼龍6～7份、改性氧化石墨烯5～7份、鈦白粉1.2～1.7份、紫外線吸收劑1.3～1.5份、水適量。

優(yōu)選的，所述用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯38份、引發(fā)劑5份、接枝劑3.6份、低密度聚乙烯27份、催化劑3份、抗氧劑3份、納米銀粉末2.5份、消泡劑3.3份、硬脂酸13份、尼龍6.5份、改性氧化石墨烯6份、鈦白粉1.5份、紫外線吸收劑1.4份、水適量。

優(yōu)選的，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

優(yōu)選的，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨1～2小時，然后置于高速分散機中分散20～30分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉30～50分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉30～50分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散30～40分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過2～9天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

優(yōu)選的，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，?？跍囟葹?10～120℃，機頭溫度為80～100℃，機身溫度為70～90℃，螺桿溫度為30～50℃。

優(yōu)選的，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1200～1300r/min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有以下有益效果：

本發(fā)明所述用于電纜的絕緣材料耐磨性和抗彎曲能力比較好，抗腐蝕性好，使用壽命長，所述制備方法簡單，適合推廣，具體如下：

（1）本發(fā)明所述用于電纜的絕緣材料選擇聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯作為填料，相對于現(xiàn)有技術(shù)中通常是選擇無機粒子作為抗氧劑載體，本發(fā)明只需添加很少量的填料，即可達到提高聚合物復合材料熱氧穩(wěn)定性的目的；

（2）本發(fā)明所添加的聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯，由于還原程度很小仍然是絕緣材料，所制備的聚烯烴復合材料仍然保持良好的絕緣性能，并且增強了其耐磨性；

（3）本發(fā)明所添加的聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯，可增強聚合物基體與氧化石墨烯填料之間的界面結(jié)合力，減少材料內(nèi)部缺陷，從而降低復合材料的界面極化，減少介電損耗，增強你抗彎曲能力；

（4）本發(fā)明添加了納米銀粉末，增強了絕緣材料的抗腐蝕性，延長了其使用壽命。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

本實施例所述的一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯30份、引發(fā)劑3份、接枝劑2份、低密度聚乙烯20份、催化劑1份、抗氧劑1份、納米銀粉末2份、消泡劑2份、硬脂酸10份、尼龍5份、改性氧化石墨烯3份、鈦白粉1份、紫外線吸收劑1份、水適量。

其中，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

其中，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨1小時，然后置于高速分散機中分散20分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉30分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉30分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散30分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過2天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

其中，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，?？跍囟葹?10℃，機頭溫度為80℃，機身溫度為70℃，螺桿溫度為30℃。

其中，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1200r/min。

實施例2

本實施例所述的一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯45份、引發(fā)劑7份、接枝劑5份、低密度聚乙烯30份、催化劑6份、抗氧劑6份、納米銀粉末3份、消泡劑4份、硬脂酸15份、尼龍8份、改性氧化石墨烯8份、鈦白粉2份、紫外線吸收劑2份、水適量。

其中，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

其中，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨2小時，然后置于高速分散機中分散30分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉50分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉50分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散40分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過9天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

其中，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，?？跍囟葹?20℃，機頭溫度為100℃，機身溫度為90℃，螺桿溫度為50℃。

其中，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1300r/min。

實施例3

本實施例所述的一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯35份、引發(fā)劑4份、接枝劑3份、低密度聚乙烯25份、催化劑2份、抗氧劑2份、納米銀粉末2.3份、消泡劑3.2份、硬脂酸12份、尼龍6份、改性氧化石墨烯5份、鈦白粉1.2份、紫外線吸收劑1.3份、水適量。

其中，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

其中，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨1.5小時，然后置于高速分散機中分散25分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉40分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉40分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散335分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過7天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

其中，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，模口溫度為115℃，機頭溫度為90℃，機身溫度為80℃，螺桿溫度為40℃。

其中，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1250r/min。

實施例4

本實施例所述的一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯40份、引發(fā)劑6份、接枝劑4份、低密度聚乙烯28份、催化劑5份、抗氧劑4份、納米銀粉末2.7份、消泡劑3.6份、硬脂酸14份、尼龍7份、改性氧化石墨烯7份、鈦白粉1.7份、紫外線吸收劑1.5份、水適量。

其中，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

其中，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨1～2小時，然后置于高速分散機中分散25分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉45分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉45分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散34分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過2～9天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

其中，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，?？跍囟葹?18℃，機頭溫度為95℃，機身溫度為75℃，螺桿溫度為35℃。

其中，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1225r/min。

實施例5

本實施例所述的一種用于電纜的絕緣材料，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯38份、引發(fā)劑5份、接枝劑3.6份、低密度聚乙烯27份、催化劑3份、抗氧劑3份、納米銀粉末2.5份、消泡劑3.3份、硬脂酸13份、尼龍6.5份、改性氧化石墨烯6份、鈦白粉1.5份、紫外線吸收劑1.4份、水適量。

其中，所述改性氧化石墨烯為聚多巴胺包覆的抗氧劑功能化的氧化石墨烯。

其中，所述接枝劑為乙烯基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯，所述的催化劑為鈦酸酯類衍生物，所述抗氧劑為β（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一種制備所述用于電纜的絕緣材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述組分稱取高密度聚乙烯、引發(fā)劑、接枝劑、低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、納米銀粉末、消泡劑、硬脂酸、尼龍、改性氧化石墨烯、鈦白粉、紫外線吸收劑、水，備用；

（2）將氧化石墨烯、納米銀粉末、鈦白粉和水混合放入球磨機中研磨1.3小時，然后置于高速分散機中分散28分鐘，得混合填料，備用；

（3）將高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥時間和干燥溫度，將干燥后的高密度聚乙烯、引發(fā)劑、尼龍和接枝劑放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉38分鐘，得母料a；

（4）將低密度聚乙烯和催化劑、抗氧劑及硬脂酸放入高速混合機中混合，然后置于混煉機中混煉30分鐘，得母料b；

（5）將母料a和母料b及混合填料混合，加入紫外線吸收劑置于超聲波分散機中分散35分鐘，然后置于造粒機中造粒，得絕緣材料母料；

（6）將絕緣材料母料置于有水的密閉空間內(nèi)，白天放在陽光下照射，經(jīng)過2～9天處理，干燥，即得到所述用于電纜的絕緣材料。

其中，所述步驟（5）中擠出造粒的條件為d70mm擠出機，螺桿長徑比為14:1，?？跍囟葹?15℃，機頭溫度為90℃，機身溫度為80℃，螺桿溫度為45℃。

其中，所述高速分散機的轉(zhuǎn)速為1230r/min。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。