[發(fā)明專利]一種用于電力電纜的絕緣材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510510430.2
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN105367860A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邊文浩;張建華;李光;李洪成
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司臨沂供電公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東費(fèi)縣供電公司
• 主分類號(hào): C08L15/00
• 分類號(hào): C08L15/00;C08L23/28;C08L23/16;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/22;C08K5/20;C08K3/38;C08K5/523;C08K5/09;C08K3/26;C08K3/34;C08K3/28;C08
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于電力電纜的絕緣材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來隨著生產(chǎn)生活電線電纜的運(yùn)用日益發(fā)展和普及，電線電纜的需要量增加很快，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對其材料的要求也越來越高，它要求柔軟、耐磨、耐低溫等性能。而無論從機(jī)械性、熱火化學(xué)耐受性以及災(zāi)害防護(hù)角度考慮，電纜外層絕緣材料在防護(hù)內(nèi)部原料受損以維持其正常運(yùn)行方面均起到至關(guān)重要的作用，在具體應(yīng)用過程中，電纜外層絕緣材料必須能都抵抗日曬、UV輻射、臭氧老化、化學(xué)藥品侵蝕，同時(shí)在意外災(zāi)害情況下仍能保證或暫時(shí)保證其正常運(yùn)行，隨著電氣火災(zāi)事故的頻繁發(fā)生，電線電纜存在的問題逐漸引起世界各國的重視。開發(fā)一種高性能的電纜絕緣材料尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中用于電纜的絕緣材料的諸多缺陷，經(jīng)過大量試驗(yàn)和探索，改變現(xiàn)有的原料組成及制備方法，提供一種用于電纜的絕緣材料，該絕緣材料具備較好的絕緣性能、耐腐蝕性能、阻燃性能以及機(jī)械性能；上述絕緣材料的制備工藝簡單，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案通過如下方式來實(shí)現(xiàn)的：

一種用于電力電纜的絕緣材料，其由下述原料制備而得：

氫氧化鋁，三氧化二銻，油酸酰胺，硼砂，磷酸三苯酯，硼酸鋅，玻璃纖維，硬脂酸，雞蛋殼，高嶺土，氮化鋁，三聚氰酸三烯丙酯，氯化聚乙烯，三元乙丙橡膠，氫化丁腈橡膠。

具體地，由如下重量份的原料制備而成：

氫氧化鋁1-2份，三氧化二銻1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂2-3份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸鋅2-3份，玻璃纖維2-3份，硬脂酸3-5份，雞蛋殼5-7份，高嶺土6-8份，氮化鋁8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，氯化聚乙烯12-15份，三元乙丙橡膠15-18份，氫化丁腈橡膠19-22份。

優(yōu)選地，氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、高嶺土以及氮化鋁的粒徑均控制在200目；玻璃纖維的直徑為10-20um，長度為30-50um。

上述絕緣材料的制備方法包括如下步驟：

步驟1）制備物料1：將硼砂以及雞蛋殼依次添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后進(jìn)行研磨，得到粒徑為200目的粉末，即為物料1；

步驟2）制備物料2：將油酸酰胺、玻璃纖維、硬脂酸以及氮化鋁投入到攪拌反應(yīng)器中，200轉(zhuǎn)/min攪拌10min，然后加熱到70℃，保溫3min，最后降至室溫，得到物料2；

步驟3）制備物料3：將磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡膠以及氫化丁腈橡膠，混合均勻，加入密煉機(jī)，在溫度為90℃下混煉5分鐘，得到物料3；

步驟4）制備絕緣材料：將氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、高嶺土、物料1、物料2以及物料3依次投入到離心機(jī)中，1200轉(zhuǎn)/min離心攪拌3分鐘，混合均勻后，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)擠壓成熔融狀態(tài)，然后擠出到注塑機(jī)中，注塑成型即得。

本發(fā)明取得的有益效果主要包括：

本發(fā)明原料配伍合理，大大提高了電纜絕緣材料的性能；玻璃纖維優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高。油酸酰胺可以減少樹脂等在加工過程中的內(nèi)摩擦薄膜和傳送設(shè)備之間摩擦，簡化對最終產(chǎn)品的操作，降低樹脂顆粒成型熔融黏度，改進(jìn)流動(dòng)性。三聚氰酸三烯丙酯能顯著提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛性和耐熱性能，可使制品在250℃左右長期使用。三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異。氫化丁腈橡膠具良好的耐熱性能，優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能（對氟利昂、酸、堿的具有良好的抗耐性），優(yōu)異的耐臭氧性能，較高的抗壓縮永久變形性能。雞蛋殼屬于生活廢棄物，本發(fā)明對其進(jìn)行了有效利用，原料低廉，提高了機(jī)械性能，變廢為寶，一舉兩得。氮化鋁是良好的耐熱沖擊材料，其穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小，但是其與橡膠基體的相容性差，本發(fā)明對其進(jìn)行了改性，使得氮化鋁的表面得到了改善，其團(tuán)聚趨勢減弱，其與橡膠基體之間的相容性增強(qiáng)，提高了電纜材料的機(jī)械性能、耐熱老化性能以及耐磨性能；本發(fā)明制備的絕緣材料具備絕緣性能、耐腐蝕性能、阻燃性能以及機(jī)械性能；本發(fā)明制備工藝簡單，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式