一种耐油绝缘橡皮的制备方法与流程

文档序号:12402769阅读:154来源:国知局

本发明涉及一种耐油绝缘橡皮的制备方法,属于绝缘橡皮制备技术领域。



背景技术:

绝缘橡皮是电线电缆中使用的一绝缘材料,一般是三元乙丙橡胶、抗氧化剂、钙锌稳定剂、微晶石蜡、复合硫化剂、高性能填料,超细滑石粉、碳酸钙等,经密炼、滤胶、开炼、辊压成片状,再经橡胶挤出机挤出制得。

电缆用绝缘橡皮有普通橡皮混合物绝缘橡皮和乙丙绝缘橡皮等。普通橡皮混合物绝缘橡皮主要以天然橡胶为胶料,天然橡胶在常温下具有较高的弹性、非常好的机械强度、良好的电绝缘性能;但由于天然橡胶不耐老化,导致绝缘橡皮抗氧化性能降低,且其耐油性和耐溶剂性很差。目前电线电缆中使用最广泛的绝缘材料是乙丙绝缘橡皮,它是以三元乙丙橡胶作为乙丙绝缘橡皮的基料,三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物,非共轭二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处,另一个不饱和的只会成为边侧链,三元乙丙橡胶的聚合物主链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙橡胶具有耐天候、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性,且三元乙丙橡胶本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有优异的电绝缘性能和耐电晕性。但其压延混合性差,强度低,长期热老化性能差,易发粘。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对目前绝缘橡皮耐油性差,且长期热老化性能差,易发粘的弊端,提供了一种植物提取物和高岭土、二氧化硅做抗氧化成分,橡胶与烯类单体与微生物共同发酵,再配合助剂制备耐油绝缘橡皮的方法,本发明首先将茶叶进行研磨后,用水浸提,得到抗氧化物质,再将高岭土等紫外屏蔽物质进行处理,然后再将丙烯酸酯橡胶等物质发酵,利用石油诱导微生物产生分解油类的物质,并将该物质与橡胶等进行交联、接枝,改善橡胶的耐油性,最后再经塑炼、硫化、干燥制得耐油绝缘橡皮,本发明有效解决了传统绝缘橡皮耐油性差,且长期热老化性能差,易发粘的问题。本发明制备步骤简单,所得绝缘橡皮具有较好的耐油性,长期使用无发粘现象产生,热老化性能好。

为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:

(1)称取100~200g新鲜茶叶,用水清洗2~3遍,将洗净的茶叶与1~2L水一同加入石磨中研磨30~40min,收集汁液,并对其进行加热至60~70℃,浸提2~3h后,过滤并收集滤液,将其进行喷雾干燥,得到干燥物,备用;

(2)称取400~500g高岭土、20~30g二氧化钛和50~60g白炭黑,加入到球磨机中球磨1~2h,并过80~100目筛,收集过筛物,并置于盛有700~800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液的烧杯中,搅拌浸泡1~2h,过滤,收集滤渣,备用;

(3)将1,3-丁二烯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯与石油按质量比1:3:5:1,混合均匀后,得到发酵底物,并转移至发酵罐中,再按接种量为8~10%,将嗜油假单孢菌接种到发酵底物上,并加入0.1~0.3g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌3~5min后,在30~40℃下发酵4~5天,发酵结束,收集发酵罐中的物料,并置于灭菌箱中,在90~100℃下灭菌5~10min,再将灭菌后的物料置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发至原体积的1/3,得到浓缩液;

(4)按重量份数计,称取40~50份上述浓缩液、1~3份步骤(1)备用的干燥物、3~5份步骤(2)备用的滤渣、1~3份过氧化苯甲酰、0.1~0.3份二月桂酸二丁基锡和0.3~0.5份柠檬酸三正丁酯,依次加入反应釜中,在120~130℃下搅拌反应1~2h;

(5)待上述搅拌反应后,将反应物置于双辊筒炼塑机中,控制前辊温度为170~180℃,后辊温度为160~170℃,塑炼20~30min,将炼制后的物料置于硫化机中,在180~190℃、10~15MPa下硫化15~20min,硫化结束,将物料切丝后置于烘箱中,在70~80℃下干燥1~2h,再自然冷却至室温,即可得到耐油绝缘橡皮。

本发明的应用方法:将本发明制得的耐油绝缘橡皮包裹电缆,包裹1~2层即可;本发明耐油绝缘橡皮抗张强度达10.3~11.5N/mm2,断裂伸长率达420~470%,并具有较好的耐油性和热老化性能,在高油和高温环境下,与传统绝缘橡皮相比使用后能延长电缆使用寿命3~4年,并能有效提高电缆的载流量,减少截面面积,节约导体,减轻电缆重量,值得推广与使用。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备步骤简单,所得绝缘橡皮耐油性好,在高油和高温环境下,与传统绝缘橡皮相比使用后能延长电缆使用寿命3~4年;

(2)本发明耐油绝缘橡皮热老化性能好,与传统绝缘橡皮相比热老化性能提高了25~31%。

具体实施方式

首先称取100~200g新鲜茶叶,用水清洗2~3遍,将洗净的茶叶与1~2L水一同加入石磨中研磨30~40min,收集汁液,并对其进行加热至60~70℃,浸提2~3h后,过滤并收集滤液,将其进行喷雾干燥,得到干燥物,备用;再称取400~500g高岭土、20~30g二氧化钛和50~60g白炭黑,加入到球磨机中球磨1~2h,并过80~100目筛,收集过筛物,并置于盛有700~800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液的烧杯中,搅拌浸泡1~2h,过滤,收集滤渣,备用;然后将1,3-丁二烯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯与石油按质量比1:3:5:1,混合均匀后,得到发酵底物,并转移至发酵罐中,再按接种量为8~10%,将嗜油假单孢菌接种到发酵底物上,并加入0.1~0.3g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌3~5min后,在30~40℃下发酵4~5天,发酵结束,收集发酵罐中的物料,并置于灭菌箱中,在90~100℃下灭菌5~10min,再将灭菌后的物料置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发至原体积的1/3,得到浓缩液;按重量份数计,称取40~50份上述浓缩液、1~3份备用的干燥物、3~5份备用的滤渣、1~3份过氧化苯甲酰、0.1~0.3份二月桂酸二丁基锡和0.3~0.5份柠檬酸三正丁酯,依次加入反应釜中,在120~130℃下搅拌反应1~2h;最后待上述搅拌反应后,将反应物置于双辊筒炼塑机中,控制前辊温度为170~180℃,后辊温度为160~170℃,塑炼20~30min,将炼制后的物料置于硫化机中,在180~190℃、10~15MPa下硫化15~20min,硫化结束,将物料切丝后置于烘箱中,在70~80℃下干燥1~2h,再自然冷却至室温,即可得到耐油绝缘橡皮。

实例1

首先称取100g新鲜茶叶,用水清洗2遍,将洗净的茶叶与1L水一同加入石磨中研磨30min,收集汁液,并对其进行加热至60℃,浸提2h后,过滤并收集滤液,将其进行喷雾干燥,得到干燥物,备用;再称取400g高岭土、20g二氧化钛和50g白炭黑,加入到球磨机中球磨1h,并过80目筛,收集过筛物,并置于盛有700mL质量分数为10%氢氧化钠溶液的烧杯中,搅拌浸泡1h,过滤,收集滤渣,备用;然后将1,3-丁二烯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯与石油按质量比1:3:5:1,混合均匀后,得到发酵底物,并转移至发酵罐中,再按接种量为8%,将嗜油假单孢菌接种到发酵底物上,并加入0.1g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌3min后,在30℃下发酵4天,发酵结束,收集发酵罐中的物料,并置于灭菌箱中,在90℃下灭菌5min,再将灭菌后的物料置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发至原体积的1/3,得到浓缩液;按重量份数计,称取40份上述浓缩液、1份备用的干燥物、3份备用的滤渣、1份过氧化苯甲酰、0.1份二月桂酸二丁基锡和0.3份柠檬酸三正丁酯,依次加入反应釜中,在120℃下搅拌反应1h;最后待上述搅拌反应后,将反应物置于双辊筒炼塑机中,控制前辊温度为170℃,后辊温度为160℃,塑炼20min,将炼制后的物料置于硫化机中,在180℃、10MPa下硫化15min,硫化结束,将物料切丝后置于烘箱中,在70℃下干燥1h,再自然冷却至室温,即可得到耐油绝缘橡皮。

将本发明制得的耐油绝缘橡皮包裹电缆,包裹1层即可;本发明耐油绝缘橡皮抗张强度达10.3N/mm2,断裂伸长率达420%,并具有较好的耐油性和热老化性能,在高油和高温环境下,与传统绝缘橡皮相比使用后能延长电缆使用寿命3年,并能有效提高电缆的载流量,减少截面面积,节约导体,减轻电缆重量,值得推广与使用。

实例2

首先称取150g新鲜茶叶,用水清洗3遍,将洗净的茶叶与2L水一同加入石磨中研磨35min,收集汁液,并对其进行加热至65℃,浸提3h后,过滤并收集滤液,将其进行喷雾干燥,得到干燥物,备用;再称取450g高岭土、25g二氧化钛和55g白炭黑,加入到球磨机中球磨2h,并过90目筛,收集过筛物,并置于盛有750mL质量分数为10%氢氧化钠溶液的烧杯中,搅拌浸泡2h,过滤,收集滤渣,备用;然后将1,3-丁二烯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯与石油按质量比1:3:5:1,混合均匀后,得到发酵底物,并转移至发酵罐中,再按接种量为9%,将嗜油假单孢菌接种到发酵底物上,并加入0.2g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌4min后,在35℃下发酵5天,发酵结束,收集发酵罐中的物料,并置于灭菌箱中,在95℃下灭菌8min,再将灭菌后的物料置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发至原体积的1/3,得到浓缩液;按重量份数计,称取45份上述浓缩液、2份备用的干燥物、4份备用的滤渣、2份过氧化苯甲酰、0.2份二月桂酸二丁基锡和0.4份柠檬酸三正丁酯,依次加入反应釜中,在125℃下搅拌反应2h;最后待上述搅拌反应后,将反应物置于双辊筒炼塑机中,控制前辊温度为175℃,后辊温度为165℃,塑炼25min,将炼制后的物料置于硫化机中,在185℃、13MPa下硫化18min,硫化结束,将物料切丝后置于烘箱中,在75℃下干燥2h,再自然冷却至室温,即可得到耐油绝缘橡皮。

将本发明制得的耐油绝缘橡皮包裹电缆,包裹2层即可;本发明耐油绝缘橡皮抗张强度达10.9N/mm2,断裂伸长率达445%,并具有较好的耐油性和热老化性能,在高油和高温环境下,与传统绝缘橡皮相比使用后能延长电缆使用寿命4年,并能有效提高电缆的载流量,减少截面面积,节约导体,减轻电缆重量,值得推广与使用。

实例3

首先称取200g新鲜茶叶,用水清洗3遍,将洗净的茶叶与2L水一同加入石磨中研磨40min,收集汁液,并对其进行加热至70℃,浸提3h后,过滤并收集滤液,将其进行喷雾干燥,得到干燥物,备用;再称取500g高岭土、30g二氧化钛和60g白炭黑,加入到球磨机中球磨2h,并过100目筛,收集过筛物,并置于盛有800mL质量分数为10%氢氧化钠溶液的烧杯中,搅拌浸泡2h,过滤,收集滤渣,备用;然后将1,3-丁二烯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯与石油按质量比1:3:5:1,混合均匀后,得到发酵底物,并转移至发酵罐中,再按接种量为10%,将嗜油假单孢菌接种到发酵底物上,并加入0.3g乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌5min后,在40℃下发酵5天,发酵结束,收集发酵罐中的物料,并置于灭菌箱中,在100℃下灭菌10min,再将灭菌后的物料置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发至原体积的1/3,得到浓缩液;按重量份数计,称取50份上述浓缩液、3份备用的干燥物、5份备用的滤渣、3份过氧化苯甲酰、0.3份二月桂酸二丁基锡和0.5份柠檬酸三正丁酯,依次加入反应釜中,在130℃下搅拌反应2h;最后待上述搅拌反应后,将反应物置于双辊筒炼塑机中,控制前辊温度为180℃,后辊温度为170℃,塑炼30min,将炼制后的物料置于硫化机中,在190℃、15MPa下硫化20min,硫化结束,将物料切丝后置于烘箱中,在80℃下干燥2h,再自然冷却至室温,即可得到耐油绝缘橡皮。

将本发明制得的耐油绝缘橡皮包裹电缆,包裹2层即可;本发明耐油绝缘橡皮抗张强度达11.5N/mm2,断裂伸长率达470%,并具有较好的耐油性和热老化性能,在高油和高温环境下,与传统绝缘橡皮相比使用后能延长电缆使用寿命4年,并能有效提高电缆的载流量,减少截面面积,节约导体,减轻电缆重量,值得推广与使用。

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