一种绝缘电缆材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于新材料领域，公开了一种绝缘电缆材料，该材料由如下重量份的原料制备而成，聚氯乙烯30-40份、聚丙烯树脂20-30份、双酚F型环氧树脂16-20份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷12-15份、邻苯二甲酸酐10-12份、改性高岭土5-6份、改性硅藻土5-6份、二甲氨基乙氧基乙醇3-4份、聚羟基乙酸2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份、氢氧化铝1-2份、三氧化二锑1-2份、碳化钛1-2份。该绝缘电缆材料不但具备较好的绝缘性能，而且具备机械强度高、耐腐蚀、阻燃性能好以及成本低廉等优点。
【专利说明】一种绝缘电缆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新材料领域，具体涉及一种绝缘电缆材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电缆是电力系统最常用的组件；日常生活中，电缆通常是由一根或多根相互绝缘 的导体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，广泛应用于电力 系统。电缆的型号有很多种，目前应用较为广泛的主要包括：交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡 套软电缆、煤矿用阻电缆、船用电缆、铝绞线及钢芯铝绞线、聚氯乙烯绝缘控制电缆、聚氯己 烯绝缘电线、潜油泵电缆、电梯电缆、铁路信号电缆、计算机专用电缆等。
[0003] 近年来，随着电力领域的不断发展，对电力绝缘材料的研究越来越多。目前，电 力绝缘材料主要是用塑料做成板材，塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样 式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑 齐?、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。上述绝缘材料一般 具备一定的绝缘性能，但是机械性能、热稳定性和阻燃性能往往达不到预期要求。为了克 服上述缺陷，现有技术中也制备了很多类型和组成的电力绝缘材料；例如，中国发明专利 CN201210277279公开了一种高强高导热绝缘材料，该材料具备较好的热导性和绝缘性，但 是该材料的机械强度不够，并且成本较高，不利用推广使用。现有技术亟待需要一种机械强 度高、冷热稳定性高、阻燃性能较好以及成本低廉的电力绝缘材料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是解决现有技术中电缆绝缘材料的诸多缺陷，经过大量试验和探 索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种新型的绝缘电缆材料，该绝缘电缆材料不但 具备较好的绝缘性能，而且具备机械强度高、耐腐蚀、阻燃性能好以及成本低廉等优点。
[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] -种绝缘电缆材料，其由如下重量份的原料制备而成：
[0007] 聚氯乙烯30-40份、聚丙烯树脂20-30份、双酌· F型环氧树脂16-20份、γ -氨丙 基三乙氧基硅烷12-15份、邻苯二甲酸酐10-12份、改性高岭土 5-6份、改性硅藻土 5-6份、 二甲氨基乙氧基乙醇3-4份、聚羟基乙酸2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份、氢氧化铝1-2 份、二氧化二铺1 _2份、碳化钦1_2份。
[0008] 上述绝缘电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009] 1)称取原料备用：按照重量份称取各原料；
[0010] 2)制备复混物1 :将聚氯乙烯、聚丙烯树脂、双酚F型环氧树脂、氨丙基三乙氧 基硅烷、邻苯二甲酸酐、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，得到复混物1 ;
[0011] 3)制备复混物2 :将改性高岭土、改性硅藻土、聚羟基乙酸、氢氧化铝、三氧化二锑 以及碳化钛，依次加入反应器中，反应器的温度控制在70°C，边添加原料边搅拌，搅拌均匀 后，静置反应10分钟得到复混物2 ;
[0012] 4)熔融注塑成型：将复混物1和复混物2投入到离心机中，500转/min离心搅拌 10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。
[0013] 优选地，
[0014] 改性高岭土的制备方法为：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；
[0015] 优选地，
[0016] 改性娃藻土的制备方法为：先用10% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 15min，以没过娃藻土 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；
[0017] 优选地，氢氧化铝、三氧化二锑以及碳化钛的粒径均控制在300目。
[0018] 本发明取得的有益效果主要包括：
[0019] 本发明制备的绝缘电缆材料不但具备较好的绝缘性能，而且机械性能较好，具备 优良的热稳定性和阻燃性能；本发明制备的绝缘电缆材料还具备较好的耐腐蚀性能；本发 明使用的原料成本低廉，制备方法简单可行，有利于大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0020] 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。
[0021] 实施例1
[0022] -种绝缘电缆材料，其由如下重量份的原料制备而成：
[0023] 聚氯乙烯30份、聚丙烯树脂20份、双酚F型环氧树脂16份、γ -氨丙基三乙氧基 硅烷12份、邻苯二甲酸酐10份、改性高岭土 5份、改性硅藻土 5份、二甲氨基乙氧基乙醇3 份、聚羟基乙酸2份、三烯丙基异氰脲酸酯1份、氢氧化铝1份、三氧化二锑1份、碳化钛1 份。
[0024] 其中，改性高岭土的制备方法为：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；改性 娃藻土的制备方法为：先用10% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 15min，以没过娃藻土为准，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；氢氧化铝、三氧化二锑以 及碳化钛的粒径均控制在300目。
[0025] 上述绝缘电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026] 1)称取原料备用：按照重量份称取各原料；
[0027] 2)制备复混物1 :将聚氯乙烯30份、聚丙烯树脂20份、双酚F型环氧树脂16份、 Y -氨丙基三乙氧基硅烷12份、邻苯二甲酸酐10份、二甲氨基乙氧基乙醇3份以及三烯丙 基异氰脲酸酯1份，混合均匀，加入密炼机，在温度为90°C下混炼5分钟，得到复混物1 ;
[0028] 3)制备复混物2 :将改性高岭土 5份、改性硅藻土 5份、聚羟基乙酸2份、氢氧化铝 1份、三氧化二锑1份以及碳化钛1份，依次加入反应器中，反应器的温度控制在70°C，边添 加原料边搅拌，搅拌均匀后，静置反应10分钟得到复混物2 ;
[0029] 4)熔融注塑成型：将复混物1和复混物2投入到离心机中，500转/min离心搅拌 10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。
[0030] 实施例2
[0031] 一种绝缘电缆材料，其由如下重量份的原料制备而成：
[0032] 聚氯乙烯40份、聚丙烯树脂30份、双酚F型环氧树脂20份、γ -氨丙基三乙氧基 硅烷15份、邻苯二甲酸酐12份、改性高岭土 6份、改性硅藻土 6份、二甲氨基乙氧基乙醇4 份、聚羟基乙酸3份、三烯丙基异氰脲酸酯2份、氢氧化铝2份、三氧化二锑2份、碳化钛2 份。
[0033] 其中，改性高岭土的制备方法为：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；改性 娃藻土的制备方法为：先用10% (V/V)盐酸浸泡娃藻土 15min，以没过娃藻土为准，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；氢氧化铝、三氧化二锑以 及碳化钛的粒径均控制在300目。
[0034] 上述绝缘电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0035] 1)称取原料备用：按照重量份称取各原料；
[0036] 2)制备复混物1 :将聚氯乙烯、聚丙烯树脂、双酚F型环氧树脂、氨丙基三乙氧 基硅烷、邻苯二甲酸酐、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，得到复混物1 ;
[0037] 3)制备复混物2 :将改性高岭土、改性硅藻土、聚羟基乙酸、氢氧化铝、三氧化二锑 以及碳化钛，依次加入反应器中，反应器的温度控制在70°C，边添加原料边搅拌，搅拌均匀 后，静置反应10分钟得到复混物2 ;
[0038] 4)熔融注塑成型：将复混物1和复混物2投入到离心机中，500转/min离心搅拌 10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。
[0039] 实施例3
[0040] 本发明制备的绝缘电缆材料的性能测试：
[0041] 针对本发明实施例1和2制备的绝缘电缆材料进行性能测试；所得材料的测试结 果见表1-2 :
【权利要求】
1. 一种绝缘电缆材料，其由如下重量份的原料制备而成： 聚氯乙烯30-40份、聚丙烯树脂20-30份、双酚F型环氧树脂16-20份、γ -氨丙基二 乙氧基硅烷12-15份、邻苯二甲酸酐10-12份、改性高岭土 5-6份、改性硅藻土 5-6份、二甲 氨基乙氧基乙醇3-4份、聚羟基乙酸2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份、氢氧化铝1-2份、 二氧化二铺1 _2份、碳化钦1 _2份。
2. 如权利要求1所述的绝缘电缆材料，其特征在于，所述绝缘电缆材料的制备方法包 括以下步骤： 1) 称取原料备用：按照重量份称取各原料； 2) 制备复混物1 :将聚氯乙烯、聚丙烯树脂、双酚F型环氧树脂、γ-氨丙基三乙氧基硅 烷、邻苯二甲酸酐、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，得到复混物1 ; 3) 制备复混物2 :将改性高岭土、改性硅藻土、聚羟基乙酸、氢氧化铝、三氧化二锑以及 碳化钛，依次加入反应器中，反应器的温度控制在70°C，边添加原料边搅拌，搅拌均匀后，静 置反应10分钟得到复混物2 ; 4) 熔融注塑成型：将复混物1和复混物2投入到离心机中，500转/min离心搅拌10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。
3. 如权利要求1或2所述的绝缘电缆材料，其特征在于， 所述改性娃藻土的制备方法为：先用10%盐酸浸泡娃藻土 15min，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； 所述改性高岭土的制备方法为：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； 所述氢氧化铝、三氧化二锑以及碳化钛的粒径均控制在300目。
【文档编号】C08L63/00GK104119624SQ201410325920
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】张鹏, 张平, 李德忠, 耿敏, 张岩, 尹纪伟, 刘超 申请人:国家电网公司, 山东电力集团公司临沂供电公司