一种防腐蚀电缆材料及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于电力新材料领域，公开了一种防腐蚀电缆材料，其按照如下方法制备而成，步骤1)制备改性高岭土，步骤2)制备改性硅藻土，步骤3)制备改性助剂，步骤4)密炼主料以及步骤5)注塑成型。本发明制备的电缆材料抗腐蚀性能好，能够在酸碱盐以及湿热条件下保持较好的机械性能和绝缘性能。
【专利说明】一种防腐蚀电缆材料及其制备工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于新材料领域，具体涉及一种防腐蚀电缆材料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 输送电力是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输 电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线 路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照 输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输 电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高，以致输电能力和效益受到限 制。19世纪末，直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功，迎来了 20世纪电气化 社会的新时代。
[0003] 输电线路中，电缆导线是最重要的输电线路，其由一根或多根相互绝缘的导体和 外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。输变电电缆在室外环境 下，尤其在湿热的气候条件下或酸碱盐作用比较严重的区域，老化、腐蚀、破损现象极易发 生，容易引起输电线路故障，给人们正常的生产和生活带来较大的安全隐患，也给电力部门 造成较大的损失。为了克服上述缺陷，现有技术已经出现了很多种防腐蚀电缆材料，例如中 国专利CN1425182A公开了一种防腐蚀电缆，其在一定程度上解决了电缆不耐腐蚀等缺陷， 但是其存在耐碱耐盐性能较差，并且绝缘性能不高；中国专利CN1929042A公开了一种耐高 温防腐蚀高压电缆，该电缆耐腐蚀效果较好，但是制备较为复杂，而且成本高，不易大规模 推广。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是解决现有技术中电缆材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改 变现有的原料组成及制备方法，提供一种防腐蚀电缆材料，该绝缘电缆材料不但具备较好 的绝缘性能，而且具备较好的防腐蚀性能。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
[0006] -种防腐蚀电缆材料，其按照如下方法制备而成：
[0007] 步骤1)制备改性高岭土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0008] 步骤2)制备改性硅藻土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡硅藻土 15min，以没过硅藻土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0009] 步骤3)制备改性助剂：将三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌混合均匀，得到物 料，投入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为30 : 1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球 磨时间为12小时，球磨温度为室温，球磨机转速500转/分钟，磨至粉末粒径为300目左 右，蒸发掉无水乙醇，得到改性助剂；其中，三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌的重量比 为 1 : 1 : 2 : 2 ;
[0010] 步骤4)密炼主料：将聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树脂，聚硅氧烷， 双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯，混合均匀，加入密炼机， 在温度为90°C下混炼5分钟，得到主料；其中，聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树 月旨，聚硅氧烷，双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为 7：4：3：2：2：1：1；
[0011] 步骤5)注塑成型：将改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及主料，依次投入到离 心机中，1000转/min离心搅拌5分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待 混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得；其中，
[0012] 改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及步骤4)制备的主料的重量比为 1-2 : 1-2 : 5-9 : 20-30。
[0013] 本发明取得的有益效果主要包括：
[0014] 本发明制备的电缆材料抗腐蚀性能好，能够在酸碱盐以及湿热条件下保持较好的 机械性能和绝缘性能；本发明通过添加各种助剂，改善了材料本身的缺陷,提高了性能；本 发明制备工艺简单，适合规模化生产。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0016] 实施例1
[0017] 一种防腐蚀电缆材料，其按照如下方法制备而成：
[0018] 步骤1)制备改性高岭土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0019] 步骤2)制备改性硅藻土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡硅藻土 15min，以没过硅藻土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0020] 步骤3)制备改性助剂：将三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌投入到含有无水 乙醇的球磨罐中，按照球料比为30 : 1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时， 球磨温度为室温，球磨机转速500转/分钟，磨至粉末粒径为300目左右，蒸发掉无水乙醇， 得到改性助剂；其中，三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌的重量比为1 : 1 : 2 : 2;
[0021] 步骤4)密炼主料：将聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树脂，聚硅氧烷， 双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯，混合均匀，加入到密炼机， 在温度为90°C下混炼5分钟，得到主料；其中，聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树 月旨，聚硅氧烷，双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为 7：4：3：2：2：1：1；
[0022] 步骤5)注塑成型：将改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及主料，依次投入到离 心机中，1000转/min离心搅拌5分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态， 待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得；所述改性高岭土、改性硅藻 土、改性助剂以及主料的重量比为1 : 1 : 5 : 20。
[0023] 以电缆材料的厚度为3mm为例，检测各参数：抗张强度（N/mm2)为12. 9,断裂伸长 率（％ )为5312,硬度（A)82,体积电阻率Χ10_15(Ω · cm)为2. 41，氧指数为32。
[0024] 实施例2
[0025] -种防腐蚀电缆材料，其按照如下方法制备而成：
[0026] 步骤1)制备改性高岭土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0027] 步骤2)制备改性硅藻土 ：先用10% (V/V)盐酸浸泡硅藻土 15min，以没过硅藻土 为准，500转离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得；
[0028] 步骤3)制备改性助剂：将三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌投入到含有无水 乙醇的球磨罐中，按照球料比为30 : 1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时， 球磨温度为室温，球磨机转速500转/分钟，磨制粉末粒径为300目左右，蒸发掉无水乙醇， 得到改性助剂；其中，三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌的重量比为1 : 1 : 2 : 2;
[0029] 步骤4)密炼主料：将聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树脂，聚硅氧烷， 双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯，混合均匀，加入密炼机， 在温度为90°C下混炼5分钟，得到主料；其中，聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树 月旨，聚硅氧烷，双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为 7：4：3：2：2：1：1；
[0030] 步骤5)注塑成型：将改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及主料，依次投入到离 心机中，1000转/min离心搅拌5分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态， 待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得；所述改性高岭土、改性硅藻 土、改性助剂以及主料的重量比为2 : 2 : 9 : 30。
[0031] 经检测，制得电缆材料的厚度为3mm，抗张强度（N/mm2)为13. 7,断裂伸长率（％ ) 为5297,硬度（A)83,体积电阻率Χ10_15(Ω · cm)为2. 33,氧指数为31。
[0032] 实施例3
[0033] 本发明制备的防腐蚀电缆材料的性能测试：
[0034] 分为三个组别：A.普通BV电缆组，B.实施例1组，C.实施例2组。
[0035] 将试验材料浸泡到10%的氢氧化钠溶液中30天，各主要性能参数测定，见表1 :
[0036] 表 1
[0037]
【权利要求】
1. 一种防腐蚀电缆材料，其按照如下方法制备而成： 步骤1)制备改性高岭土 ：先用10%盐酸浸泡高岭土 lOmin，以没过高岭土为准，500转 离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得； 步骤2)制备改性硅藻土 ：先用10%盐酸浸泡硅藻土 15min，以没过硅藻土为准，500转 离心3分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为300目的粉末，即得； 步骤3)制备改性助剂：将三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌投入到含有无水乙醇 的球磨罐中，按照球料比为30 : 1的重量比加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为12小时，球磨 温度为室温，球磨机转速500转/分钟，磨至原料的粒径为300目左右，蒸发掉无水乙醇，得 到改性助剂；其中，三聚磷酸铝，石墨，硼砂以及硬脂酸锌的重量比为1 : 1 : 2 : 2; 步骤4)密炼主料：将聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树脂，聚硅氧烷，双 环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯，混合均匀，加入密炼机，在 温度为90°C下混炼5分钟，得到主料；其中，聚丙烯树脂，聚碳酸酯，双酚F型环氧树 月旨，聚硅氧烷，双环戊二烯，二甲氨基乙氧基乙醇以及三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为 7：4：3：2：2：1：1； 步骤5)注塑成型：将改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及主料，依次投入到离心 机中，1000转/min离心搅拌5分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待 混料完全熔融后挤出到注塑机中，在300°C下注塑成型即得。2.如权利要求1所述的防 腐蚀电缆材料，其特征在于，所述改性高岭土、改性硅藻土、改性助剂以及主料的重量比为 1-2 : 1-2 : 5-9 : 20-30。
2. 如权利要求1所述的防腐蚀电缆材料，其特征在于，所述改性高岭土、改性硅藻土、 改性助剂以及主料的重量比为1-2 : 1-2 : 5-9 : 20-30。
【文档编号】C08K9/04GK104086885SQ201410325767
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】李笃文, 刘庆义, 刘松, 常俊军, 魏若琳, 王彬彬, 薛洁, 边文浩 申请人:国家电网公司, 山东电力集团公司临沂供电公司