专利名称：柔性非金属导电材料的制作方法
技术领域：
本发明属于电气领域，特别涉及一种柔性非金属导电材料，可广泛的应用于电气线路、电器设施、通讯、计算机房、铁路、石油化工、高层建筑等场所的防护接地和保护接地 装置中的接地体。
背景技术：
目前在电气设施，电力送电线路、电器设备、设施、通讯设备及设施、计算机房、铁 路、石油化工、高层建筑等场所防护接地和保护接地装置中的接地体现在普遍采用的是黑 色金属或者有色金属。由于土壤中的成份十分复杂，含有多种具有腐蚀很强的离子，而土 壤中的导电性能主要是依靠这些具有很强的腐蚀性离子在进行离子交换的过程中来完成 的。在离子交换过程中由于黑色金属或有色金属失去电子，使金属材料消耗掉一定的离子， 这样就会对金属的接地体发生腐蚀，使金属的接地体的有效截面减小，不能满足瞬间大电 流的通过，在大电流通过时接地体发热烧断，使接地装置失去保护和防护的功能。另外金属 在腐蚀过程中会生成新的物质一不溶于水或微溶于水的金属盐，金属盐是一种电阻率很高 的，硬脆的固体，这层固体的金属盐包裹在接地体的外部，使金属接地体不能够和土壤直接 接触使接地电阻阻值增大，满足不了接地装置的接地电阻值的要求。目前在该领域为了使 接地装置的接地电阻值达到设计要求，采用一种石墨接地模块，石墨接地模块属于非金属 导电材料的一种，但是到目前应用的石墨接地模块都是硬脆的，在外力的作用下极容易破 碎损坏，不能作为接地体和导电体使用，只能够作为增加接地体的表面积使用。本发明通 过超导电整理剂在高温，高压下对非金属导电材料和弹性高分子材料进行分子间的重新排 列，使成型后的材料在电流的作用下产生分子间的层间滑差移动隧道空穴移动，完成材料 的导电机理。因此该材料具有优良的导电性能和极强的耐酸，碱及各种无机盐和有机盐的 性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗腐蚀性强的非金属导电材料，可以有 效的解决在接地装置中金属材料接地体的腐蚀而使接地装置失去应有的功能和接地电阻
值增大的难题。
本发明所述柔性非金属导电材料由以下物质组成
高分子弹性体10 45
线性聚乙烯1 5
可发性聚苯乙烯0. 05 0. 1
超导电橡胶添加整理剂2 8
球稀化石墨粉40 70
导电油1 5
导电脂2 8
硬脂酸1 5氧化锌0.5 2. 4防老剂0.1 0.2促进剂0.2 0.5胶体硫磺1.5 5上述高分子弹性体可以是天然高分子弹性体或人工合成高分子弹性体。将高分子弹性体和球稀石墨粉放放入干燥室在110°C 130°C下干燥3 5小时， 去除材料中的水分；将高分子弹性体在密炼机内进行10 15分钟的塑炼，塑炼后的高分子弹性体在 干燥的条件下放置24小时以上，消除高分子弹性体的应力。启动密炼机后，将塑炼后的高分子弹性体放进蜜炼机内，待密炼机温度升到 115°C 125°C时将球稀石墨粉和超导电橡胶添加整理剂、导电油、导电脂和硬脂酸加入到 密炼机进行密炼。待密炼机内的材料混合均勻后，加入氧化锌、防老剂和促进剂继续密炼 3 5分钟后结束密炼。将密炼后的材料放在开放式炼胶机内进行混炼，混炼时加入胶体硫磺，将材料在 开放式炼胶机上打三角包3 5次后，进行压片。压片片厚控制在3 5mm。压片后的材料在加热室内用80 90°C加热15 25分钟后，放入间歇式液压挤出 机内，挤出成型。挤出成型的材料在专用硫化机上进行硫化。硫化温度为145 155°C，硫 化时间根据成型厚度进行控制。本发明的材料由于具有很好的导电性能，将本发明所述柔性非金属导电材料包裹 在接地金属导电材料内芯表面制成接地装置的接地体，使接地金属材料和土壤隔离，避免 了金属材料和土壤直接接触，因此避免了金属材料的腐蚀，有效的延长了接地装置的有效 使用寿命。所述接地体的两端4 6厘米左右长度的金属导电材料表面不包裹本发明所述的 柔性非金属导电材料，以方便几段接地体的连接。将两端上述接地体首尾相连，使中心金属导电材料充分接触，然后使用连接接头 将未包裹柔性非金属导电材料的金属导电体部分连接，并填充密封胶，防止使用时内部金 属的腐蚀。上述接地体使用寿命在20年以上，并且其接地电阻只是一个稳定的值，是其它常 用金属材料(不包括贵重金属)无法达到的。
图1显示为本发明实施例中接地体结构示意2显示为本发明所述接地体连接方式示意中所示部件序号1_非金属导电材料、2-镀锌螺纹内芯、3-连接端头、4-接地 体、5-连接接头、6-密封胶
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
本实施例中使用的原料配方如下高分子弹性体20线性聚乙烯2可发性聚苯乙烯0.2超导电橡胶添加整理剂5球稀化石墨粉58导电油3导电脂4.5硬脂酸3氧化锌1. 2防老剂0.3促进剂0. 3胶体硫磺2. 5将高分子弹性体和球稀石墨粉放放入干燥室在120°C下干燥4小时，去除材料中 的水分；将高分子弹性体在密炼机内进行10 15分钟的塑炼，塑炼后的高分子弹性体在 干燥的条件下放置24小时以上，消除高分子弹性体的应力。启动密炼机后，将塑炼后的高分子弹性体按上述重量比例放进蜜炼机内，待密炼 机温度升到115 °C时将球稀石墨粉和超导电橡胶添加整理剂、导电油、导电脂和硬脂酸加入 到密炼机进行密炼。待密炼机内的材料混合均勻后，加入氧化锌、防老剂和促进剂继续密炼 4分钟后结束密炼。将密炼后的材料放在开放式炼胶机内进行混炼，混炼时加入胶体硫磺，将材料在 开放式炼胶机上打三角包3-5次后，进行压片。压片片厚控制在3 5mm。压片后的材料在加热室内用80°C加热20分钟后，放入间歇式液压挤出机内，挤出成型。挤出成型的材料在专用硫化机上进行硫化。硫化温度为150°C，硫化时间根据成型厚 度进行控制。将上述制成的柔性非金属导电材料制做成接地体，可将上述柔性非金属导电材料 包裹在镀锌螺纹内芯上，并且在两端裸露4 6厘米的镀锌螺纹内芯。将两段上述接地体对接，使镀锌螺纹内芯充分接触，然后使用连接接头将理解在 一起的裸露的镀锌螺纹内芯部分连接在一起，并填充密封胶密封。另一实施例中使用的原料配方如下高分子弹性体25线性聚乙烯3可发性聚苯乙烯0.75超导电橡胶添加整理剂3球稀化石墨粉55导电油3导电脂2.5硬脂酸2
氧化锌1· 25防老剂0. 1促进剂0. 4胶体硫磺4将高分子弹性体和球稀石墨粉放放入干燥室在130°C下干燥3小时，或在110°C条 件下干燥5小时，以去除材料中的水分；将高分子弹性体在密炼机内进行10 15分钟的塑炼，塑炼后的高分子弹性体在 干燥的条件下放置24小时以上，消除高分子弹性体的应力。启动密炼机后，将塑炼后的高分子弹性体上述重量比例放进蜜炼机内，待密炼机 温度升到125°C时将球稀石墨粉和超导电橡胶添加整理剂、导电油、导电脂和硬脂酸加入到 密炼机进行密炼。待密炼机内的材料混合均勻后，加入氧化锌、防老剂和促进剂继续密炼 3 5分钟后结束密炼。将密炼后的材料放在开放式炼胶机内进行混炼，混炼时加入胶体硫磺，将材料在 开放式炼胶机上打三角包3-5次后，进行压片。压片片厚控制在3 5mm。压片后的材料在加热室内用80°C加热25分钟或90°C加热15分钟后，放入间歇式液压挤出机内，挤出成型。挤出成型的材料在专用硫化机上进行硫化。硫化温度为145 155°C，硫化时间根据成型厚度进行控制。
权利要求
柔性非金属导电材料，其特征在于所述柔性非金属导电材料由以下物质组成高分子弹性体10～45线性聚乙烯 1～5可发性聚苯乙烯 0.05～0.1超导电橡胶添加整理剂2～8球稀化石墨粉40～70导电油 1～5导电脂 2～8硬脂酸 1～5氧化锌 0.5～2.4防老剂 0.1～0.2促进剂 0.2～0.5胶体硫磺1.5～5其制造步骤为首先将高分子弹性体和球稀石墨粉放放入干燥室在110℃～130℃下干燥3～5小时，去除材料中的水分；然后将高分子弹性体在密炼机内进行10～15分钟的塑炼，塑炼后的高分子弹性体在干燥的条件下放置24小时以上，消除高分子弹性体的应力；接着在启动密炼机后，将塑炼后的高分子弹性体放进蜜炼机内，待密炼机温度升到115℃～125℃时将球稀石墨粉和超导电橡胶添加整理剂、导电油、导电脂和硬脂酸加入到密炼机进行密炼；待密炼机内的材料混合均匀后，加入氧化锌、防老剂和促进剂继续密炼3～5分钟后结束密炼；最后将密炼后的材料放在开放式炼胶机内进行混炼，混炼时加入胶体硫磺，将材料在开放式炼胶机上打三角包3～5次后，进行压片，压片片厚控制在3～5mm；压片后的材料在加热室内用80～90℃加热15～25分钟后，放入间歇式液压挤出机内，挤出成型；挤出成型的材料在专用硫化机上进行硫化，硫化温度为145～155℃，硫化时间根据成型厚度进行控制。
2.如权利要求1所述的柔性非金属导电材料，其特征在于，柔性非金属导电材料的组 成物质为高分子弹性体20线性聚乙烯2可发性聚苯乙烯0. 2超导电橡胶添加整理剂5球稀化石墨粉58导电油3导电脂4. 5硬脂酸3氧化锌1. 2防老剂0. 15促进剂0. 3胶体硫磺2. 5
3.如权利要求1所述的柔性非金属导电材料，其特征在于，所述高分子弹性体可以是 天然高分子弹性体或人工合成高分子弹性体。
4.使用如权利要求1所述的柔性非金属导电材料的方法，其特征在于，将所述柔性非 金属导电材料包裹在接地金属导电材料内芯表面制成接地装置的接地体，使接地金属材料 和土壤隔离。
5.使用如权利要求1所述的柔性非金属导电材料制成的接地体，其特征在于，接地金 属导电材料内芯表面包裹有柔性非金属导电材料。
6.如权利要5所述的接地体，其特征在于，所述接地体的两端4 6厘米长度的金属导 电材料表面不包裹本发明所述的柔性非金属导电材料。
7.如权利要求6所述的接地体的连接方法，其特征在于，将两端上述接地体首尾相连， 使中心金属导电材料充分接触，然后使用连接接头将未包裹柔性非金属导电材料的金属导 电体部分连接，并填充密封胶。
全文摘要
本发明涉及一种柔性非金属导电材料，本发明由高分子弹性体、线性聚乙烯、可发性聚苯乙烯、超导电橡胶添加整理剂、球稀化石墨粉、导电油、导电脂、硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、胶体硫磺经过加工后获得，是一种抗腐蚀性强的非金属导电材料，可以有效的解决在接地装置中金属材料接地体的腐蚀而使接地装置失去应有的功能和接地电阻值增大的难题。使用本发明制成的接地体可广泛的应用于电气线路、电器设施、通讯、计算机房、铁路、石油化工、高层建筑等场所的防护接地和保护接地装置中。
文档编号C08L7/00GK101798404SQ20101012504
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者郝利, 陈利 申请人:陈利;郝利