电缆的绝缘层及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及电缆领域，特别涉及一种电缆的绝缘层及其制作方法。其中，电缆的绝缘层的制作方法为：在煤矸石颗粒中加入改性剂进行改性，使煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性；将改性后的煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料；在第一混合物料中加入改性剂、润滑剂、热稳定剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料；将第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层。本发明提供的电缆的绝缘层及其制作方法，其主要成分煤矸石颗粒和橡塑弹性体的价格较低，制成的电缆的绝缘层的成本也相应较低，因此，本发明的这种电缆绝缘层，在保证绝缘性能的条件下，提供了一种材料成本较低的绝缘层。
【专利说明】电缆的绝缘层及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆领域，具体而言，涉及电缆的绝缘层及其制作方法。
【背景技术】
[0002]目前，常见的电缆的绝缘层大多是采用以三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶等为主要成分的乙丙橡胶制成的。
[0003]但是，在相关技术中，由于乙丙橡胶的价格较高，因此，以乙丙橡胶为主材料制成的绝缘层的成本也相应较高；综上，在能够保证绝缘性能的条件下，提供一种材料成本较低的绝缘层是本领域亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种电缆的绝缘层及其制作方法，以解决上述的问题。
[0005]本发明的实施例中提供了一种电缆的绝缘层，按照重量份数计，包括煤矸石颗粒140-160份、橡塑弹性体90-110份、改性剂4_6份、润滑剂11_13份、热稳定剂2_4份、硫化剂5-7份和硬脂酸7-9份。
[0006]本发明的实施例中还提供了一种电缆的绝缘层的制作方法，包括:在煤矸石颗粒中加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性；将改性后的所述煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料；在所述第一混合物料中加入改性剂、润滑剂、热稳定剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料；将所述第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层。
[0007]本发明上述实施例的一种电缆的绝缘层，其主要成分为煤矸石颗粒和橡塑弹性体；由于煤矸石颗粒的晶体结构具有很高内表面积以及极高孔隙率，因此，其本身具有优良的绝缘性能，改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和橡塑弹性体，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性；利于混合。硫化剂可以使得橡塑弹性体塑化，具有提高橡塑弹性体拉伸强度和抗老化性的功能，润滑剂和硬脂酸均能起到润滑的效果，利于将各种组份混合均匀；热稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解。因此，通过上述组份组合即可制成电缆的绝缘层，而其主要成分煤矸石颗粒和橡塑弹性体的价格较低，制成的电缆的绝缘层的成本也相应较低，因此，本实施例的这种电缆绝缘层，在保证绝缘性能的条件下，提供了一种材料成本较低的绝缘层。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1示出了本发明实施例一提供的电缆的绝缘层制作方法的流程图；
[0009]图2示出了本发明实施例二提供的电缆的绝缘层制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。[0011]本发明的实施例中提供了一种电缆的绝缘层，按照重量份数计，包括:煤矸石颗粒140-160份、橡塑弹性体90-110份、改性剂4_6份、润滑剂11_13份、热稳定剂2_4份、硫化剂5-7份和硬脂酸7-9份。
[0012]优选的，煤矸石颗粒145-155份、橡塑弹性体95-105份、改性剂4.5-5.5份、润滑剂11.5-12.5份、热稳定剂1.5-3.5份、硫化剂5.5-6.5份和硬脂酸7.5-8.5份；
[0013]优选的，在本实施例中，煤矸石颗粒的粒径为3500-5000目。
[0014]本发明上述实施例的一种电缆的绝缘层，其主要成分为煤矸石颗粒和橡塑弹性体；由于煤矸石颗粒的晶体结构具有很高内表面积以及极高孔隙率，因此，其本身具有优良的绝缘性能，改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和橡塑弹性体，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性，利于混合。硫化剂可以使得橡塑弹性体塑化，具有提高橡塑弹性体拉伸强度和抗老化性的功能，润滑剂和硬脂酸均能起到润滑的效果，利于将各种组份混合均匀；热稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解。因此，通过上述组份组合即可制成电缆绝缘层，而其主要成分煤矸石颗粒和橡塑弹性体价格较低，制成的电缆绝缘层的成本也相应较低，因此，本实施例的这种电缆绝缘层，在保证绝缘性能的条件下，提供了一种材料成本较低的绝缘层。
[0015]请参考图1，本发明实施例还提供了一种电缆的绝缘层的制作方法，包括以下步骤；
[0016]步骤101:在煤矸石颗粒中加入改性剂进行改性，使煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性；
[0017]步骤102:将改性后的煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料；
[0018]步骤103:在第一混合物料中加入改性剂、润滑剂、热稳定剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料；
[0019]步骤104:将第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层。
[0020]为了使得本发明实施例一的电缆的绝缘层得到更好的应用，更加有效的应用于电缆领域中，本发明还在上述实施例一的基础之上提供了实施例二，实施例二是在实施例一的基础上做出的进一步的限定和增加，现做详细的阐述和解释:
[0021]实施例二
[0022]请参考图2，在本实施例中，电缆的绝缘层的制作方法包括以下步骤。
[0023]步骤201:将煤矸石颗粒在800-900°C的温度下煅烧，得到水分含量小于2%的煅烧粉末；
[0024]将煤矸石颗粒进行煅烧，以使得其内部所含的水分最大限度的蒸发，并且在煅烧的过程中，在经过800-900°C (优选850°C)煅烧的过程时可以采用悬浮煅烧炉得以实现，煅烧的目的是经过高温将煤矸石颗粒体晶格内的结晶水脱出，有机物挥发，使结构内的孔道输通，提高吸附力和活性，具体而言，煅烧后煤矸石颗粒的水含量低于2% ;优选的，煅烧的时间为100-150分钟。
[0025]步骤202:将煅烧粉末和改性剂加入至粉体改性设备中，进行改性，得到改性后的煤矸石颗粒；
[0026]得到煅烧粉末之后，即可进行改性的操作，具体的，在煅烧粉末中加入改性剂，将煅烧粉末和改性剂一并置入粉体改性设备中，进行改性，即可得到改性后的煤矸石颗粒，改性后的煤矸石颗粒具有亲油性，易于和橡塑弹性体混合。
[0027]步骤203:将改性后的煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料；
[0028]其中，将主要组份(橡塑弹性体与改性后的煤矸石颗粒)混合，优选的，为了到混匀的效果，搅拌的时间为20-40分钟，更优选的，搅拌时间为30分钟；为了实现更好的拌匀效果，可选的，搅拌的过程可以通过将各种组份加入至高速搅拌容器中得以实现。
[0029]步骤204:在第一混合物料中加入改性剂、热稳定剂、润滑剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料；
[0030]在得到含有主要成分的第一混合物料之后，需要将其他助剂加入至第一混合物料中，并搅拌均匀，具体的，搅拌的时间为7-12分钟；优选8分钟，并且整个搅拌混匀的过程可以通过在高速搅拌机中得以实现。
[0031]步骤205:将第二混合物料加入至密炼机中，在145_165°C的温度下密炼25_30分钟，得到密炼胶；
[0032]得到第二混合物料之后即需要将第二混合物料进行密炼的操作，密炼的操作可以通过密炼机得以实现，在密炼的过程中，各种混匀的组份会实现初步粘合和融合，密炼结束后，即可得到胶体状的密炼胶。
[0033]步骤206:将密炼胶加入至开炼机中，在80_100°C的温度下开炼6_10分钟；
[0034]得到胶体状的密炼胶之后，需要将密炼胶进行开炼的操作，具体的，开炼的过程是利用开炼机将密炼胶通过转辊压制成所需厚度的绝缘层的过程。其中，开炼机的转辊的转速为60-70转/分钟。
[0035]综上，本实施例的这种绝缘`层主要以煤层中的4-9号煤层中的夹石(煤矸石)为主导材料，经过深加工处理，填加橡塑弹性体、改性剂、热稳定剂、润滑剂、硫化剂和硬脂酸组成的新配方。经过加工设备制成绝缘层胶皮，用于高压橡皮电缆中，可替代目前橡胶厂大量使用的乙丙橡胶。
[0036]在上述实施例中，具体的，改性剂可以是二甲氧基氢硅烷，热稳定剂可以是2_疏基苯并咪唑；硫化剂可以是过氧化二异丙苯。
[0037]通过相关统计，乙丙橡胶目前市场售价3.8万元/吨，本发明的绝缘层的材料售价为2.5万元/吨。从材料成本对比给国家和应用企业节省每吨材料费1.3万元，中国橡胶行业年用量乙丙橡胶50万吨，可节省650亿人民币。一个电缆厂年用量5万吨，可节省6.5亿人民币。本发明的绝缘层既有高技术性，又有高经济价值和社会效益价值。
[0038]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.电缆的绝缘层，其特征在于，按照重量份数计，包括: 煤矸石颗粒140-160份、橡塑弹性体90-110份、改性剂4_6份、润滑剂11_13份、热稳定剂2-4份、硫化剂5-7份和硬脂酸7-9份。
2.根据权利要求1所述的电缆的绝缘层，其特征在于，按照重量份数计，包括: 煤矸石颗粒145-155份、橡塑弹性体95-105份、改性剂4.5-5.5份、润滑剂IL 5-12.5份、热稳定剂1.5-3.5份、硫化剂5.5-6.5份和硬脂酸7.5-8.5份。
3.根据权利要求1或2所述的电缆的绝缘层，其特征在于，所述煤矸石颗粒的粒径为3500-5000 目。
4.一种根据权利要求3所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 在煤矸石颗粒中加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性； 将改性后的所述煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料； 在所述第一混合物料中加入改性剂、润滑剂、热稳定剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料； 将所述第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层。
5.根据权利要求4所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述在煤矸石颗粒中加入改性剂进行改性，使所述煤矸石颗粒由亲水性转变为亲油性的步骤中，具体包括； 将所述煤矸石颗粒在800`-900°C的温度下煅烧，得到水分含量小于2%的煅烧粉末； 将所述煅烧粉末和所述改性剂加入至粉体改性设备中，进行改性，得到改性后的所述煤矸石颗粒。
6.根据权利要求4所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述将改性后的所述煤矸石颗粒与橡塑弹性体混合后搅拌，得到第一混合物料的步骤中， 所述搅拌的时间为20-40分钟。
7.根据权利要求4所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述第一混合物料中加入改性剂、润滑剂、热稳定剂、硫化剂和硬脂酸后混合搅拌，得到第二混合物料的步骤中， 所述搅拌的时间为7-12分钟。
8.根据权利要求4所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述将所述第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层的步骤中，所述密炼具体包括: 将所述第二混合物料加入至密炼机中，在145-165°C的温度下密炼25-30分钟，得到密炼胶。
9.根据权利要求8所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述将所述第二混合物料依次通过密炼和开炼，得到电缆的绝缘层的步骤中，所述开炼具体包括: 将所述密炼胶加入至开炼机中，在80-100°C的温度下开炼6-10分钟； 其中，所述开炼机的转辊的转速为60-70转/分钟。
10.根据权利要求5所述的电缆的绝缘层的制作方法，其特征在于，在所述将所述煤矸石颗粒在800-900°C的温度下煅烧，得到水分含量小于2%的煅烧粉末的步骤中， 所述煅烧的时间为100-150分钟。
【文档编号】C08L101/00GK103483852SQ201310472449
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】侯新明, 旷天申, 畅吉庆, 孙爱生 申请人:山西省水利机械厂