阻燃电缆绝缘复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11191919阅读:778来源:国知局
本发明涉及电缆材料,具体地,涉及阻燃电缆绝缘复合材料及其制备方法。
背景技术
:电缆主要由以下四部分组成。导电线芯:用高电导率材料(铜或铝)制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求,每根线芯可能由单根导线或多根导线绞合而成;绝缘层:用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻,高的击穿电场强度,低的介质损耗和低的介电常数。密封护套:保护绝缘线芯免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘,一般采用铅或铝挤压密封护套;保护覆盖层:用以保护密封护套免受机械损伤。现有的绝缘层材料虽然能够满足大部分现有的需求,但是部分电缆需要在较高温度的环境中工作,尤其在着火情形下,绝缘层材料完全不能起到保护的功能。技术实现要素:本发明的目的是提供一种阻燃电缆绝缘复合材料及其制备方法,该复合材料具有阻燃和绝缘性能,同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的,本发明提供了一种阻燃电缆绝缘复合材料的制备方法,包括:1)将黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉进行煅烧以制得煅烧产物;2)将异戊橡胶、硫磺、聚乙烯醇、二硫化二苯并噻唑、硬脂酸、尼龙纤维、橄榄油和煅烧产物进行混炼以制得阻燃电缆绝缘复合材料。本发明还提供了一种阻燃电缆绝缘复合材料,该阻燃电缆绝缘复合材料通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中,本发明通过各原料以及各步骤的协同作用使得制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供了一种阻燃电缆绝缘复合材料的制备方法,包括:1)将黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉进行煅烧以制得煅烧产物;2)将异戊橡胶、硫磺、聚乙烯醇、二硫化二苯并噻唑、硬脂酸、尼龙纤维、橄榄油和煅烧产物进行混炼以制得阻燃电缆绝缘复合材料。在上述制备方法的步骤1)中,各物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,在步骤1)中,黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉的重量比为1:0.2-0.5:1.2-1.5:0.4-0.6:2-2.5:1-1.8。在上述制备方法的步骤1)中,煅烧条件可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,在步骤1)中,煅烧至少满足以下条件:煅烧温度为500-540℃,煅烧时间为8-10h。在上述制备方法的步骤2)中,各物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,在步骤2)中,相对于100重量份的异戊橡胶,硫磺的用量为11-14重量份,聚乙烯醇的用量为55-60重量份,二硫化二苯并噻唑的用量为2-5重量份,硬脂酸的用量为20-36重量份,尼龙纤维的用量为7-10重量份,橄榄油的用量为44-55重量份,煅烧产物的用量为25-32重量份。在上述制备方法的步骤2)中,混炼的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,在步骤2)中,混炼至少满足以下条件:混炼温度为185-195℃,混炼时间为4-6h。在上述制备方法的步骤2)中,煅烧产物的平均粒径可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,煅烧产物的平均粒径为0.1-0.5μm。在上述制备方法的步骤2)中,异戊橡胶的数均分子量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的复合材料具有阻燃和绝缘性能,优选地,异戊橡胶的数均分子量为5万-12万。本发明还提供了一种阻燃电缆绝缘复合材料,该阻燃电缆绝缘复合材料通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11)将黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉按照1:0.4:1.4:0.5:2.2:1.5的重量比于520℃下煅烧9h以制得煅烧产物(平均粒径为0.1-0.5μm);2)将异戊橡胶(数均分子量为5万-12万)、硫磺、聚乙烯醇、二硫化二苯并噻唑、硬脂酸、尼龙纤维、橄榄油和煅烧产物按照100:13:58:4:28:8:50:28的重量比于190℃下混炼5h以制得阻燃电缆绝缘复合材料a1。实施例21)将黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉按照1:0.2:1.2:0.4:2:1的重量比于500℃下煅烧8h以制得煅烧产物(平均粒径为0.1-0.5μm);2)将异戊橡胶(数均分子量为5万-12万)、硫磺、聚乙烯醇、二硫化二苯并噻唑、硬脂酸、尼龙纤维、橄榄油和煅烧产物按照100:11:55:2:20:7:44:25的重量比于185℃下混炼4h以制得阻燃电缆绝缘复合材料a2。实施例31)将黑钨矿、锂辉石、蛭石、赤铁矿、雄黄和碳粉按照1:0.5:1.5:0.6:2.5:1.8的重量比于540℃下煅烧10h以制得煅烧产物(平均粒径为0.1-0.5μm);2)将异戊橡胶(数均分子量为5万-12万)、硫磺、聚乙烯醇、二硫化二苯并噻唑、硬脂酸、尼龙纤维、橄榄油和煅烧产物按照100:14:60:5:36:10:55:32的重量比于195℃下混炼6h以制得阻燃电缆绝缘复合材料a3。对比例1按照实施例1的方法进行制得复合材料b1,不同的是,步骤1)中并未使用黑钨矿。对比例2按照实施例1的方法进行制得复合材料b2,不同的是,步骤1)中并未使用锂辉石。对比例3按照实施例1的方法进行制得复合材料b3,不同的是,步骤1)中并未使用蛭石。对比例4按照实施例1的方法进行制得复合材料b4,不同的是,步骤1)中并未使用赤铁矿。对比例5按照实施例1的方法进行制得复合材料b5,不同的是,步骤1)中并未使用雄黄。对比例6按照实施例1的方法进行制得复合材料b6,不同的是,步骤1)中并未使用碳粉。对比例7按照实施例1的方法进行制得复合材料b7,不同的是,步骤1)中并未使用黑钨矿、锂辉石、蛭石。对比例8按照实施例1的方法进行制得复合材料b8,不同的是,步骤1)中并未使用赤铁矿、雄黄和碳粉。检测例1检测上述复合材料的体积电阻率(r/ω·m)以及着火点(℃),具体结果见表1。表1r(1014ω·m)着火点(℃)a17.22378a27.34375a37.28376b15.98350b25.87348b35.12366b45.23340b54.78351b64.44342b74.08275b83.79277通过上述实施例、对比例和检测例可知,本发明提供的复合材料具有优异的绝缘性能和阻燃性能。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12
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