一种风力涡轮发电机用电缆的制作方法

文档序号:11539691阅读:116来源:国知局

本发明涉及电缆技术领域,尤其涉及一种风力涡轮发电机用电缆。



背景技术:

从近两年全球的风力发电的增长情况看,在未来几年的风力涡轮发电机可能以50%以上的速度增长,这些情况显示,风力发电有一个大力发展和推广的空间,与风电工程配套使用的专用电缆护套料存在着巨大的市场需求。风能发电工程在露天环境下进行,电缆护套料的使用年限又要求很长,这对风力涡轮发电机用电缆料在极端环境下热稳定性、耐老化性及力学性能要求极高,普通的电缆抗开裂性能差,安全性能低,使用寿命周期短。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种风力涡轮发电机用电缆,热稳定性好,力学性能优异,在极端环境下耐老化性极好,安全性能高,保质期长。

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂2-4份,异丁基三乙氧基硅3-5份,增塑剂8-12份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚0.8-1.4份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.4-1份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯2-3.6份,三元乙丙橡胶55-65份,聚氯乙烯40-60份,聚氨酯20-30份,复合填充物60-80份,硬脂酸钙1-2份,硬脂酸钡1.2-1.6份,环烷酸锌1-3份。

优选地,抗氧剂按重量份包括:亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1.5-2.5份,苯乙烯基化-n-苯基苯胺1.5-2.5份,四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1-2份。

优选地,增塑剂按重量份包括:聚氨酯热熔胶3-5份,羟基硅油2-4份,山梨糖醇3-5份。

优选地,复合填充物采用如下工艺制备:将重质碳酸钙、煅烧水滑石、水搅拌,接着研磨,加入丙二醇混合均匀,喷雾干燥,加入聚磷酸铵、水搅拌,调节体系ph值为5.8-6.4,超声,升温搅拌,过滤,干燥,研磨,加入乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出得到复合填充物。

优选地,复合填充物采用如下工艺制备:将重质碳酸钙、煅烧水滑石、水搅拌3-5h,搅拌速度为1000-1200r/min,接着湿法研磨40-50min,加入丙二醇混合均匀,喷雾干燥,干燥温度为150-160℃,加入聚磷酸铵、水搅拌4-8h,搅拌温度为60-72℃,用浓度为1-1.5mol/l的盐酸调节体系ph值为5.8-6.4,超声30-55min,升温至75-80℃搅拌60-100min,过滤,干燥,研磨,加入乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出,挤出温度为180-200℃,螺杆转速为220-260r/min,得到复合填充物。

优选地,复合填充物采用如下工艺制备:按重量份将36-55份重质碳酸钙、12-16份煅烧水滑石、100-140份水搅拌3-5h,搅拌速度为1000-1200r/min,接着湿法研磨40-50min,加入20-30份丙二醇混合均匀,喷雾干燥,干燥温度为150-160℃,加入20-30份聚磷酸铵、100-150份水搅拌4-8h,搅拌温度为60-72℃,用浓度为1-1.5mol/l的盐酸调节体系ph值为5.8-6.4,超声30-55min,升温至75-80℃搅拌60-100min,过滤,干燥,研磨,加入25-35份乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出,挤出温度为180-200℃,螺杆转速为220-260r/min,得到复合填充物。

本发明采用聚氯乙烯、三元乙丙橡胶、聚氨酯复配为基材,以二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯、六羟甲基三聚氰胺六甲醚、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯协同作为硫化体系,使本发明的热稳定性好,力学性能优异,在极端环境下耐老化性极好,安全性能高,保质期长。

复合填充物中,重质碳酸钙与煅烧水滑石复配并经过湿法研磨,与聚磷酸铵的分散性好,且可有效接枝在煅烧水滑石表面,乙烯丙烯酸共聚物分子链既可以熔融与聚磷酸铵接枝,从而附着在水滑石表面,也可以插层进入水滑石片层结构,使得水滑石得到充分剥离,使本发明不仅相容性好,而且阻燃、抑烟效果显著,可有效提高力学性能。

本发明采用异丁基三乙氧基硅配合聚氯乙烯、三元乙丙橡胶、聚氨酯作用,不仅可增加物料的内润滑性,增加结晶程度,减少本发明内部缺陷和空洞的形成,而且可对复合填充物作用,结合强度高,耐撕裂、耐磨损及抗压性能进一步增强,在长期高温条件下热稳定性好,填充性能好,不仅可有效缓解弯曲、冲击等外力作用,还可有效对本发明的内部结构进行维护,配合山梨糖醇、羟基硅油、聚氨酯热熔胶作用,可有效降低组分间内应力,相互间分散性好,保证本发明具有一定硬度的前提下,韧性较好;而采用亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯、四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯、苯乙烯基化-n-苯基苯胺复配为抗氧剂,不仅可有效减缓老化速度,而且使本发明的断裂伸长率保持率高,力学性能好,使用寿命长。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂2份,异丁基三乙氧基硅5份,增塑剂8份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚1.4份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.4份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯3.6份,三元乙丙橡胶55份,聚氯乙烯60份,聚氨酯20份,复合填充物80份,硬脂酸钙1份,硬脂酸钡1.6份,环烷酸锌1份。

实施例2

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂4份,异丁基三乙氧基硅3份,增塑剂12份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚0.8份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯2份,三元乙丙橡胶65份,聚氯乙烯40份,聚氨酯30份,复合填充物60份,硬脂酸钙2份,硬脂酸钡1.2份,环烷酸锌3份。

复合填充物采用如下工艺制备:将重质碳酸钙、煅烧水滑石、水搅拌,接着研磨,加入丙二醇混合均匀,喷雾干燥,加入聚磷酸铵、水搅拌,调节体系ph值为5.8-6.4,超声,升温搅拌,过滤,干燥,研磨,加入乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出得到复合填充物。

实施例3

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂2.5份,异丁基三乙氧基硅4.5份,增塑剂9份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚1.2份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.6份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯3份,三元乙丙橡胶58份,聚氯乙烯55份,聚氨酯22份,复合填充物75份,硬脂酸钙1.2份,硬脂酸钡1.5份,环烷酸锌1.2份。

抗氧剂按重量份包括:亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1.5份,苯乙烯基化-n-苯基苯胺2.5份,四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1份;增塑剂按重量份包括:聚氨酯热熔胶5份,羟基硅油2份,山梨糖醇5份。

复合填充物采用如下工艺制备:将重质碳酸钙、煅烧水滑石、水搅拌4h,搅拌速度为1100r/min,接着湿法研磨45min,加入丙二醇混合均匀,喷雾干燥,干燥温度为155℃,加入聚磷酸铵、水搅拌6h,搅拌温度为68℃,用浓度为1.2mol/l的盐酸调节体系ph值为5.8-6.4,超声45min,升温至78℃搅拌80min,过滤,干燥,研磨,加入乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出,挤出温度为190℃,螺杆转速为240r/min,得到复合填充物。

实施例4

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂3.5份,异丁基三乙氧基硅3.5份,增塑剂11份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚1份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.8份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯2.5份,三元乙丙橡胶62份,聚氯乙烯45份,聚氨酯28份,复合填充物65份,硬脂酸钙1.6份,硬脂酸钡1.3份,环烷酸锌2.5份。

抗氧剂按重量份包括:亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯2.5份,苯乙烯基化-n-苯基苯胺1.5份,四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯2份;增塑剂按重量份包括:聚氨酯热熔胶3份,羟基硅油4份,山梨糖醇3份。

复合填充物采用如下工艺制备:按重量份将36份重质碳酸钙、16份煅烧水滑石、100份水搅拌5h,搅拌速度为1000r/min,接着湿法研磨50min,加入20份丙二醇混合均匀,喷雾干燥,干燥温度为160℃,加入20份聚磷酸铵、150份水搅拌4h,搅拌温度为72℃,用浓度为1mol/l的盐酸调节体系ph值为5.8-6.4,超声55min,升温至75℃搅拌100min,过滤,干燥,研磨,加入25份乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出,挤出温度为200℃,螺杆转速为220r/min,得到复合填充物。

实施例5

本发明提出的一种风力涡轮发电机用电缆,包括:缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层,护套层的原料按重量份包括:抗氧剂3份,异丁基三乙氧基硅4份,增塑剂10份,六羟甲基三聚氰胺六甲醚1.1份,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.7份,二-(叔丁基过氧)邻苯二甲酸酯2.8份,三元乙丙橡胶60份,聚氯乙烯50份,聚氨酯25份,复合填充物70份,硬脂酸钙1.4份,硬脂酸钡1.4份,环烷酸锌2份。

抗氧剂按重量份包括:亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯2份,苯乙烯基化-n-苯基苯胺2份,四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1.5份;增塑剂按重量份包括:聚氨酯热熔胶4份,羟基硅油3份,山梨糖醇4份。

复合填充物采用如下工艺制备:按重量份将55份重质碳酸钙、12份煅烧水滑石、140份水搅拌3h,搅拌速度为1200r/min,接着湿法研磨40min,加入30份丙二醇混合均匀,喷雾干燥,干燥温度为150℃,加入30份聚磷酸铵、100份水搅拌8h,搅拌温度为60℃,用浓度为1.5mol/l的盐酸调节体系ph值为5.8-6.4,超声30min,升温至80℃搅拌60min,过滤,干燥,研磨,加入35份乙烯丙烯酸共聚物混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融接枝挤出,挤出温度为180℃,螺杆转速为260r/min,得到复合填充物。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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