本发明涉及一种阻燃绝缘电力电缆。
背景技术：
电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500kv以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。
由于电力电缆的工作环境特殊性，对其防火、阻燃性能要求较高，为此，我们提出一种阻燃绝缘电力电缆。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提供一种阻燃绝缘电力电缆，使电缆的更好的绝缘性，更高的安全性，使寿命更长，。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种阻燃绝缘电力电缆，
导体、所述的导体外侧具有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，所述的导体屏蔽层和绝缘屏蔽层之间具有第一绝缘阻燃层，绝缘屏蔽层外侧还具有第二绝缘阻燃层，所述的第二绝缘阻燃层外侧为外皮保护层。
所述的第二绝缘阻燃层和绝缘屏蔽层之间还具有阻水层。
所述的第一绝缘阻燃层和第二绝缘阻燃层采用ldhs/mcm-22纳米材料制备而成。
所述的第一绝缘阻燃层和第二绝缘阻燃层组份包括，聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、改性叔丁基苯酚酚胺树脂、酚醛树脂、羟基磷灰石、n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、乙丙橡胶、邻苯二甲酸二环己酯。
本发明具有两层绝缘阻燃层，能中多重保护电缆的绝缘以及阻燃，防止导体发生漏电的现象和火灾事故，使电缆的更好的绝缘性，更强的防火性，更高的安全性，使寿命更长，并且绝缘阻燃层采用ldhs/mcm-22纳米复合绝缘材料，具有非常强的绝缘效果以及阻燃效果，起到双重保护效果，非常适用于高压电缆。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多功能训练凳结构示意图；
图中：1、导体、2、导体屏蔽层，3、第一绝缘阻燃层，4、绝缘屏蔽层，5、阻水层，6、第一绝缘阻燃层，7、外皮保护层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种阻燃绝缘电力电缆，
包括导体1、所述的导体外侧具有导体屏蔽层2和绝缘屏蔽层4，所述的导体屏蔽层和绝缘屏蔽层之间具有第一绝缘阻燃层3，绝缘屏蔽层外侧还具有第二绝缘阻燃层6，所述的第二绝缘阻燃层外侧为外皮保护层7。
所述的第二绝缘阻燃层和绝缘屏蔽层之间还具有阻水层5。
所述的第一绝缘阻燃层和第二绝缘阻燃层采用ldhs/mcm-22纳米材料制备而成。
所述的第一绝缘阻燃层和第二绝缘阻燃层组份包括，聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、改性叔丁基苯酚酚胺树脂、酚醛树脂、羟基磷灰石、n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、乙丙橡胶、邻苯二甲酸二环己酯。
纳米复合型绝缘材料，将mcm-22纳米材料进行ldh金属离子交换再用低密度聚乙烯改性处理,从而改变了其中的陷阱能及分布，降低了畸变几率，弥补了分子筛材料中柔性差的缺陷,形成刚柔互补,将无机材料进行骨架化或插层化,形成空间稳定结构,控制空间电荷的迁移速率,提高电荷运动速率,有利于捕获或者脱陷,避免了电荷的聚合,提高材料的加工性能，将叔丁基苯酚酚胺树脂与聚烯改性材料混合后,可以形成有效包裹，使得绝缘材料全面覆盖,形成有效表面覆盖与空间侵袭,而且提高了电荷流动,增加了平均击穿强度,有利于提高绝缘材料的使用寿命，大幅提高其稳定性和绝缘性，并且具有非常好的阻燃性能。
其具体制备方法如下：
实施例1
一种纳米复合型绝缘电缆材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
所述的聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备方法如下：
步骤1、将500gmcm-22原粉放入石英管中，在氮气流下以3℃/min的速度从25℃升到540℃焙烧，然后置于马弗炉540℃再焙烧3h以除去模板剂，将焙烧后的mcm-22用足量的2mol/l的硝酸铵溶液于80℃离子交换12h后，在马弗炉中于540℃焙烧3h；
步骤2、取380g上述焙烧后得到mcm-22加入含有氢氧化钠0.5mol和无水碳酸钠0.1mol的混合碱溶液里超声30min，上述混合溶液在室温剧烈搅拌下加入50ml到含有硝酸镍0.75mol和硝酸铝0.25mol的盐溶液中得到悬浮液；
步骤3、将0.2mol的氢氧化钠溶液加入到上述悬浮液里调节溶液的ph=10.5，然后在60℃晶化6小时后溶液冷却至室温,用去离子水洗涤三次离心,60℃下干燥24h，得到nial—ldh/mcm—22复合物材料；
步骤4、取13份上述复合物材料与26份低密度聚乙烯ldpe，32份聚苯乙烯ps溶于50份甲苯中,进行混合,温度保持110℃,搅拌,超声分散2h，随后将制备的混合液置于烘箱中脱溶剂,得到聚烯改性ldhs/mcm-22材料。
所述的改性叔丁基苯酚酚胺树脂制备方法如下：
步骤1、将10份叔丁基苯酚、2份四乙烯五胺分别加入到装有磁子、恒压滴液漏斗的三口瓶中,用磁力搅拌油浴锅将其加热到100℃使叔丁基苯酚完全溶解在四乙烯五胺中；
步骤2、在搅拌的条件下降低温度至40℃,取2份甲醛倒入恒压滴液漏斗缓慢滴入到三口瓶
内,滴加完毕后恒温反应4小时,加入约物料总量50%的二甲苯,升温至100℃,高温下
脱水反应4个小时,蒸出二甲苯后,得到红棕色粘稠液体,即为叔丁基苯酚酚胺树脂内核；
步骤3、取0.1mol上述步骤中合成的叔丁基苯酚酚胺树脂内核产物溶于250ml水中,降温至10℃,加入50%浓度的氢氧化钠水溶液80g,缓慢滴加0.1molcs2,滴加完毕,将反应体系恢复至室温继续搅拌反应3h,得到改性叔丁基苯酚酚胺树脂。
实施例2
称取80份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、50份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。其余制备和实施例1相同。
实施例3
称取60份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、60份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例4
称取50份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、50份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例5
称取40份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、60份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例6
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、16份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例7
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、6份酚醛树脂、15份羟基磷灰石、10份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例8
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、18份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、10份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例9
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、5份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、12份乙丙橡胶、10份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例10
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、16份酚醛树脂、11份羟基磷灰石、10份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、5份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
其余制备和实施例1相同。
实施例11
称取100份聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料、40份改性叔丁基苯酚酚胺树脂、36份酚醛树脂、10份羟基磷灰石、8份n—乙基—n—苯基二硫代氨基甲酸锌、20份乙丙橡胶、7份邻苯二甲酸二环己酯。将上述组分物料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆材料,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得纳米绝缘阻燃材料。
所述的有机改性硅藻土制备方法如下：
将10份硅藻加入份去400份去离子水中,调节ph=12,搅拌50min,加入8份阳离子表面活性剂和10份阴离子表面活性剂,搅拌升温至80℃,搅拌保温2h,降温后离心分离,在100℃下烘干,冷却后粉碎过筛到插层改性硅藻土，将得到的插层改性硅藻土加入到装有6.4份γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和80份丙酮的烧瓶中,加热至50℃,搅拌反应1.5h,挥发丙酮、冷却、干燥、过筛得到所述有机改性硅藻土。
对照例1
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤1中，在氩气流下以3℃/min的速度从25℃升到540℃焙烧，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤1中，在二氧化碳气流下以3℃/min的速度从25℃升到540℃焙烧，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤3中，调节ph=6，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤3中，调节ph=12，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤4中，取26份上述复合物材料与26份低密度聚乙烯ldpe，15份聚苯乙烯ps溶于50份甲苯中，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料制备的步骤4中，取10份上述复合物材料与6份低密度聚乙烯ldpe，12份聚苯乙烯ps溶于50份甲苯中，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：改性叔丁基苯酚酚胺树脂制备的步骤1中，将25份叔丁基苯酚、2份四乙烯五胺分别加入到装有磁子、恒压滴液漏斗的三口瓶，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：改性叔丁基苯酚酚胺树脂制备的步骤1中，将5份叔丁基苯酚、4份四乙烯五胺分别加入到装有磁子、恒压滴液漏斗的三口瓶，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：改性叔丁基苯酚酚胺树脂制备的步骤3中，加入60%浓度的氢氧化钠水溶液80g,缓慢滴加1molcs2，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：改性叔丁基苯酚酚胺树脂制备的步骤3中，加入30%浓度的氢氧化钠水溶液80g,缓慢滴加0.01molcs2，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例12
与实施例11不同点在于：加入的是普通硅藻土而不是有机改性硅藻土。
选取制备得到的绝缘材料分别进行性能检测，
拉伸性能：拉伸强度及断裂伸长率根据jisk6251进行测定。
体积电阻率：按gb/15662-1995标准测定20℃下的电阻率。
氧指数按gb/t2406-1993测试。
测试结果
实验结果表明本发明提供的纳米复合型绝缘材料具有良好的绝缘效果以及阻燃效果，材料在标准测试条件下，拉伸断裂强度一定，体积电阻率越高，说明绝缘效果越好，反之，效果越差；实施例1到实施例10，电阻率率均超过了70.0x1014ω.m，分别改变纳米绝缘材料中各个原料组成的配比，对材料的绝缘性能均有不同程度的影响，在聚烯改性ldhs/mcm-22纳米材料和改性叔丁基苯酚酚胺树脂质量配比为5：2，其他配料用量固定时，绝缘效果最好；值得注意的是实施例11加入改性硅藻土，绝缘效果以及阻燃效果明显提高,达到496x1014ω.m，说明改性硅藻土对填料结构的绝缘性能有更好的优化作用；对照例1至对照例4改变了mcm-22纳米材料焙烧气体和晶化时的ph值，绝缘效果明显下降，说明焙烧气体及晶化碱性对mcm-22纳米材料的复合产生重要影响；对照例5到对照例6改变ldhs/mcm-22、ldpe和ps的混合比，效果也不好，说明三者的用量对聚烯改性有重要作用；对照例7和例8改变了叔丁基苯酚酚胺树脂合成原料的配比，绝缘效果明显降低，说明叔丁基苯酚和四乙烯五胺对树脂改性影响很大；对照例9和例10，改变了二硫化碳的用量，效果依然不好，说明二硫化碳过多过少都会影响树脂的绝缘性；因此使用本发明制备的纳米复合型绝缘材料有良好的的绝缘效果和阻燃效果。