一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆的制作方法

文档序号:11933492阅读:226来源:国知局

技术领域
本发明涉及一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,属于电线电缆
技术领域

背景技术
:电力电缆在长期工作中,很容易积聚热量而发生火灾,而火灾致人死亡的主要因素并不是火焰的直接燃烧,而是物料燃烧时产生的烟,这些烟不但产生大量的有毒物质,而且可以导致人窒息,这才是因火灾而死亡的主要因素,而现有大多数电力电缆料燃烧时都会产生大量的烟和有毒物质,而且这些多是有机聚合物,很容易燃烧,因此在火灾时助长了火势,造成更大的损失。技术实现要素:本发明目的是提供一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,其阻燃性能好,且抗老化性、工作稳定性和可靠性强。本发明的方案如下一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,包括铝合金导体、绝缘层、包带层、金属屏蔽层和护套层,所述的导体外绕包绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包包带层,所述的包带层外依次设置金属屏蔽层和护套层;所述的绝缘层与包带层之间设置填充层;所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶22-36份、110-3甲基乙烯基硅橡胶80-100份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶12-20份、氯化聚乙烯15-26份、改性皂土10-20份、改性玻璃纤维8-16份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺3-6份、二硫化二苯并噻唑2-8份、乙二醇双羟甲基醚1-5份、纳米二氧化硅10-15份、纳米氧化钠8-10份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物3-6份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷5-11份、白炭黑2-7份、硬脂酸钡1-5份、碳酸钙4-12份;所述的改性皂土由以下方法制得:在混合机中投入粉碎、研磨后的皂土89-110g、二氧化锡5-8g、过氧化钙10-16g、醋酸镁3-6g、二苯基亚甲基二异氰酸酯1-2g、1-萘胺-4-磺酸钠0.2-0.8g、4-硝基苯基棕榈酸酯1-6g、乙二胺四乙酸二钠镁盐2-5g,在温度42-45℃、转速500-600r/min的条件下混合30-45min;然后加入戊酸叶醇酯2-6g、1-氯乙基环己基碳酸酯4-10g、蓖麻油1-3g,在温度65-72℃、转速750-800r/min的条件下混合1-2h;然后加入N,N-二甲基间苯二胺二盐酸盐2-8g、2,2-二苯基乙胺0.2-0.8g、二茂铁1-2g、乙二醇双羟甲基醚3-5g、2-十二烷基酚0.2-0.6g、硫氰酸钠0.3-0.8g、对氯苯甲酰氯聚乙二醇单月桂酸酯1-4g,在温度99-105℃、转速1000-1200r/min的条件下混合1-2h;冷却、烘干、粉碎、过筛,即得。进一步,所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶28份、110-3甲基乙烯基硅橡胶86份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶15份、氯化聚乙烯20份、改性皂土11份、改性玻璃纤维10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺4份、二硫化二苯并噻唑5份、乙二醇双羟甲基醚3份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠9份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物5份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷10份、白炭黑4份、硬脂酸钡3份、碳酸钙10份;进一步,所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶33份、110-3甲基乙烯基硅橡胶96份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶14份、氯化聚乙烯21份、改性皂土15份、改性玻璃纤维9份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺5份、二硫化二苯并噻唑7份、乙二醇双羟甲基醚2份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠9份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物4份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷6份、白炭黑4份、硬脂酸钡3份、碳酸钙7份;进一步,所述的绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶25份、110-3甲基乙烯基硅橡胶89份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶16份、氯化聚乙烯20份、改性皂土11份、改性玻璃纤维15份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺4份、二硫化二苯并噻唑4份、乙二醇双羟甲基醚2份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠8份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物4.5份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷7份、白炭黑3份、硬脂酸钡4份、碳酸钙10份;所述的改性玻璃纤维由以下方法制备而成:将42-60g玻璃纤维、间苯二酸二烯丙酯树脂2-7g、乙烯丙烯酸共聚物1-4g、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷3-8g、聚乙二醇硬脂酸酯5-10g、二苯甲酸二甘醇酯4-12g、2,2'-双磺酸联苯胺2-7g、硬脂酸镁1-6g混合均匀,在860-880℃下加热1-2h,冷却、烘干、研磨,即得。本发明电缆其阻燃性能好,且抗老化性、工作稳定性和可靠性强。通过对绝缘层原料的改进,使得绝缘层具有优异的阻燃性能和绝缘性能,整体使用寿命长,符合实际使用要求。添加的改性皂土和改性玻璃纤维可进一步加强阻燃、隔热效果。通过耐火试验,在高于960℃的火焰环境中,本发明电缆燃烧一段时间后,硅橡胶绝缘层与导体结合成块,不易脱落,这大大提高了安全性能。具体实施方式改性皂土制备在混合机中投入粉碎、研磨后的皂土105g、二氧化锡5-8g、过氧化钙12g、醋酸镁4g、二苯基亚甲基二异氰酸酯1.5g、1-萘胺-4-磺酸钠0.6g、4-硝基苯基棕榈酸酯4g、乙二胺四乙酸二钠镁盐3g,在温度44℃、转速550r/min的条件下混合10min;然后加入戊酸叶醇酯4g、1-氯乙基环己基碳酸酯8g、蓖麻油2g,在温度70℃、转速780r/min的条件下混合2h;然后加入N,N-二甲基间苯二胺二盐酸盐4g、2,2-二苯基乙胺0.6g、二茂铁1.8g、乙二醇双羟甲基醚4.6g、2-十二烷基酚0.5g、硫氰酸钠0.7g、对氯苯甲酰氯聚乙二醇单月桂酸酯3g,在温度100℃、转速1200r/min的条件下混合2h;冷却、烘干、粉碎、过筛,即得。改性玻璃纤维制备:将58g玻璃纤维、间苯二酸二烯丙酯树脂3g、乙烯丙烯酸共聚物2g、3-(2-氨基乙胺)丙基甲基二甲氧基硅烷7g、聚乙二醇硬脂酸酯8g、二苯甲酸二甘醇酯10g、2,2'-双磺酸联苯胺5g、硬脂酸镁4g混合均匀,在875℃下加热2h,冷却、烘干、研磨,即得。实施例1一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,包括铝合金导体、绝缘层、包带层、金属屏蔽层和护套层,导体外绕包绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包包带层,包带层外依次设置金属屏蔽层和护套层;绝缘层与包带层之间设置填充层;绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶28份、110-3甲基乙烯基硅橡胶86份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶15份、氯化聚乙烯20份、改性皂土11份、改性玻璃纤维10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺4份、二硫化二苯并噻唑5份、乙二醇双羟甲基醚3份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠9份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物5份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷10份、白炭黑4份、硬脂酸钡3份、碳酸钙10份;绝缘层料制备方法如下:将各原料混合搅拌后,送入挤出机中挤出造粒、风干。电缆由常规方法制得。实施例2一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,包括铝合金导体、绝缘层、包带层、金属屏蔽层和护套层,导体外绕包绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包包带层,包带层外依次设置金属屏蔽层和护套层;绝缘层与包带层之间设置填充层;绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶33份、110-3甲基乙烯基硅橡胶96份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶14份、氯化聚乙烯21份、改性皂土15份、改性玻璃纤维9份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺5份、二硫化二苯并噻唑7份、乙二醇双羟甲基醚2份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠9份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物4份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷6份、白炭黑4份、硬脂酸钡3份、碳酸钙7份;绝缘层料制备方法如下:将各原料混合搅拌后,送入挤出机中挤出造粒、风干。电缆由常规方法制得。实施例3一种硅橡胶绝缘铝合金电力电缆,包括铝合金导体、绝缘层、包带层、金属屏蔽层和护套层,导体外绕包绝缘层构成绝缘线芯,多根绝缘线芯绞合后绕包包带层,包带层外依次设置金属屏蔽层和护套层;绝缘层与包带层之间设置填充层;绝缘层由以下重量份原料制备而成:110-1甲基乙烯基硅橡胶25份、110-3甲基乙烯基硅橡胶89份、GY-131甲基乙烯基硅橡胶16份、氯化聚乙烯20份、改性皂土11份、改性玻璃纤维15份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酸酰胺4份、二硫化二苯并噻唑4份、乙二醇双羟甲基醚2份、纳米二氧化硅12份、纳米氧化钠8份、双(3-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物4.5份、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷7份、白炭黑3份、硬脂酸钡4份、碳酸钙10份;绝缘层料制备方法如下:将各原料混合搅拌后,送入挤出机中挤出造粒、风干。电缆由常规方法制得。绝缘层料制备方法如下:将各原料混合搅拌后,送入挤出机中挤出造粒、风干。对比例1与实施例1区别处在于,绝缘层中不含有改性皂土。对比例2与实施例1区别处在于,绝缘层中不含有改性玻璃纤维。对比例3与实施例1区别处在于,绝缘层中不含有改性玻璃纤维和改性皂土。上述实施例1-3中的绝缘层料性能如表一所示。表一测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3普通电缆绝缘料氧指数(%)40.839.939.236.836.234.130.9200℃热稳定时间(min)204196195170172143122上述实施例1-3所得的电缆性能如表二所示。表二测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3普通电缆拉伸强度(Mpa)17.917.818.114.615.112.910.4断裂伸长率(%)433431420386391352321是否通过GB/T19666阻燃试验是是是是是是是尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明,但是应该指明的是,我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改,其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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