本发明属于电线电缆材料技术领域，具体涉及一种电线电缆绝缘材料的制备方法。
背景技术：
随着电线电缆绝缘技术的发展，以及人们对电线电缆火灾事故认识的加强，各领域对电线电缆的绝缘要求也越来越高。目前，电线电缆绝缘是为了保证绝缘和应力控制而设计，而没有考虑到散热问题，运行中的电线电缆的体积电阻率随着温度的升高而降低，经常会导致电线电缆在高温下运行，当温度超过了电线电缆的正常运行温度以后，容易发生电线电缆击穿或者爬电等事故，大部分电线电缆事故均是电线电缆在使用中因为电线电缆发热被击穿所致，由此带来了停电或者危险事故。而传统的电线电缆料基本上用的是含卤的pvc（聚氯乙烯，分子中含氯元素）材料，但是含卤线缆燃烧时会产生卤化氢有毒烟雾，使在场受灾人员迷失方向、阻碍呼吸，容易被熏倒，难以逃离火患现场，造成人员伤亡的严重后果，同时，燃烧产生的卤化氢酸性物质会严重腐蚀现场设备，造成设备永久故障或者间歇性故障，妨碍其后续之可靠运作，进而亦造成较大经济损失。
综上所述，因此需要一种更好的电线电缆绝缘材料来改善现有技术的不足，从而推动电线电缆行业的发展。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电线电缆绝缘材料的制备方法，本发明制备方法简单、成本低廉，既保证电线电缆的绝缘效果，又能保证电线电缆的导热效果。
本发明提供了如下的技术方案：
一种电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将聚烯烃树脂、相容剂、防老剂、抗氧剂、无卤阻燃剂和饱和脂肪酸混合均匀后置于双螺杆挤出机中，控制温度在180-190℃，挤出得到混合物一；
b、将混合物一与金属氧化物、弹性体充油物、润滑剂和高效催化剂混合倒入高混机内高速搅拌25-40min，搅拌速度为850-1200r/min，再经双螺杆挤出机在230-250℃下混炼塑化挤出，得到混合物二，将混合物二静置2-3天；
c、将混合物二与偶联剂、交联剂和流动改性剂混合倒入高混机内高速搅拌45-55min，搅拌速度为1100-1350r/min，再经双螺杆挤出机在250-280℃下混炼塑化挤出，得到混合物三；
d、将混合物三与高温添加剂、纳米导热材料进行分散混合25-35min，在350-420℃下熔融挤出，冷却至常温后，即可得到成品。
优选的，所述电线电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃树脂18-24份、相容剂8-10份、防老剂7-11份、抗氧剂6-12份、无卤阻燃剂10-14份、饱和脂肪酸8-12份、金属氧化物12-14份、弹性体充油物10-15份、润滑剂8-12份、高效催化剂5-8份、偶联剂11-14份、交联剂10-13份、流动改性剂9-13份、高温添加剂12-14份和纳米导热材料12-15份。
优选的，所述步骤a的聚烯烃树脂由聚烯烃和基体树脂混合制成，聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-乙酸酯共聚物中的任一种，基体树脂为聚苯醚。
优选的，所述步骤a的相容剂为马来酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性的乙烯-丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚乙烯-辛烯中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤a的无卤阻燃剂为微胶囊红磷、磷酸盐、磷氮系复合阻燃剂、高分子量聚磷酸铵、磷酸酯类阻燃剂、三聚氰胺氰脲酸盐和密胺焦磷酸盐中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤b的弹性体充油物由弹性体和填充油按比例混合而成，弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，填充油为环烷油、石蜡油和硅油的混合。
优选的，所述步骤b的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁和聚乙烯蜡中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤c的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和瑞铝酸酯偶联剂中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤d的纳米导热材料的制备方法为：将纳米锌粉和纳米铝粉加入甲醇中，搅拌后形成溶液一，将纳米铝硅合金粉和纳米铜锌合金粉加入甲醇中搅拌后形成溶液二，将溶液一和溶液二混合后，通入氮气，并在冰水浴条件下滴加硼氢化钠水溶液和l-抗坏血酸水溶液，搅拌反应2-4h后沉淀分离得到纳米导热材料。
本发明的有益效果是：
本发明使用的高效催化剂，能大大加快本发明中反应物的分子的扩散速度，大大提高了反应速度，添加的流动改性剂，大大增强了制备的材料的流动性，使该加工工艺十分方便灵活，操作更加简单。
本发明采用聚烯烃树脂是为了能使材料体系同时拥有较好的韧性和加工流动性，使得制备出的材料既具有较好的耐温性能和绝缘性能，同时具有较好的力学性能和加工性能。
本发明的原材料成本低廉，来源广泛，对制备机械无特殊要求，因此适合工业化大规模生产制造。
具体实施方式
实施例1
一种电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将聚烯烃树脂、相容剂、防老剂、抗氧剂、无卤阻燃剂和饱和脂肪酸混合均匀后置于双螺杆挤出机中，控制温度在190℃，挤出得到混合物一；
b、将混合物一与金属氧化物、弹性体充油物、润滑剂和高效催化剂混合倒入高混机内高速搅拌30min，搅拌速度为1100r/min，再经双螺杆挤出机在250℃下混炼塑化挤出，得到混合物二，将混合物二静置2天；
c、将混合物二与偶联剂、交联剂和流动改性剂混合倒入高混机内高速搅拌45min，搅拌速度为1300r/min，再经双螺杆挤出机在260℃下混炼塑化挤出，得到混合物三；
d、将混合物三与高温添加剂、纳米导热材料进行分散混合30min，在380℃下熔融挤出，冷却至常温后，即可得到成品。
电线电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃树脂22份、相容剂9份、防老剂9份、抗氧剂10份、无卤阻燃剂12份、饱和脂肪酸11份、金属氧化物13份、弹性体充油物14份、润滑剂9份、高效催化剂6份、偶联剂12份、交联剂11份、流动改性剂11份、高温添加剂13份和纳米导热材料13份。
步骤a的聚烯烃树脂由聚烯烃和基体树脂混合制成，聚烯烃为乙烯-乙酸酯共聚物，基体树脂为聚苯醚。
步骤a的相容剂为马来酸酐接枝改性的乙烯-丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚乙烯-辛烯的混合。
步骤a的无卤阻燃剂为高分子量聚磷酸铵、磷酸酯类阻燃剂、三聚氰胺氰脲酸盐和密胺焦磷酸盐的混合。
步骤b的弹性体充油物由弹性体和填充油按比例混合而成，弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，填充油为环烷油、石蜡油和硅油的混合。
步骤b的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁和聚乙烯蜡的混合。
步骤c的偶联剂为钛酸酯偶联剂和瑞铝酸酯偶联剂的混合。
步骤d的纳米导热材料的制备方法为：将纳米锌粉和纳米铝粉加入甲醇中，搅拌后形成溶液一，将纳米铝硅合金粉和纳米铜锌合金粉加入甲醇中搅拌后形成溶液二，将溶液一和溶液二混合后，通入氮气，并在冰水浴条件下滴加硼氢化钠水溶液和l-抗坏血酸水溶液，搅拌反应3h后沉淀分离得到纳米导热材料。
实施例2
一种电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将聚烯烃树脂、相容剂、防老剂、抗氧剂、无卤阻燃剂和饱和脂肪酸混合均匀后置于双螺杆挤出机中，控制温度在180℃，挤出得到混合物一；
b、将混合物一与金属氧化物、弹性体充油物、润滑剂和高效催化剂混合倒入高混机内高速搅拌25min，搅拌速度为850r/min，再经双螺杆挤出机在230℃下混炼塑化挤出，得到混合物二，将混合物二静置2天；
c、将混合物二与偶联剂、交联剂和流动改性剂混合倒入高混机内高速搅拌55min，搅拌速度为1100r/min，再经双螺杆挤出机在250℃下混炼塑化挤出，得到混合物三；
d、将混合物三与高温添加剂、纳米导热材料进行分散混合25min，在350℃下熔融挤出，冷却至常温后，即可得到成品。
电线电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃树脂24份、相容剂8份、防老剂7份、抗氧剂6份、无卤阻燃剂14份、饱和脂肪酸8份、金属氧化物12份、弹性体充油物10份、润滑剂8份、高效催化剂5份、偶联剂11份、交联剂10份、流动改性剂9份、高温添加剂12份和纳米导热材料12份。
步骤a的聚烯烃树脂由聚烯烃和基体树脂混合制成，聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物，基体树脂为聚苯醚。
步骤a的相容剂为马来酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚乙烯-辛烯的混合。
步骤a的无卤阻燃剂为微胶囊红磷、磷酸盐、磷酸酯类阻燃剂、三聚氰胺氰脲酸盐和密胺焦磷酸盐的混合。
步骤b的弹性体充油物由弹性体和填充油按比例混合而成，弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，填充油为环烷油、石蜡油和硅油的混合。
步骤b的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌和聚乙烯蜡的混合。
步骤c的偶联剂为硅烷偶联剂和瑞铝酸酯偶联剂的混合。
步骤d的纳米导热材料的制备方法为：将纳米锌粉和纳米铝粉加入甲醇中，搅拌后形成溶液一，将纳米铝硅合金粉和纳米铜锌合金粉加入甲醇中搅拌后形成溶液二，将溶液一和溶液二混合后，通入氮气，并在冰水浴条件下滴加硼氢化钠水溶液和l-抗坏血酸水溶液，搅拌反应2h后沉淀分离得到纳米导热材料。
实施例3
一种电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将聚烯烃树脂、相容剂、防老剂、抗氧剂、无卤阻燃剂和饱和脂肪酸混合均匀后置于双螺杆挤出机中，控制温度在190℃，挤出得到混合物一；
b、将混合物一与金属氧化物、弹性体充油物、润滑剂和高效催化剂混合倒入高混机内高速搅拌25min，搅拌速度为1200r/min，再经双螺杆挤出机在250℃下混炼塑化挤出，得到混合物二，将混合物二静置3天；
c、将混合物二与偶联剂、交联剂和流动改性剂混合倒入高混机内高速搅拌45min，搅拌速度为1350r/min，再经双螺杆挤出机在250℃下混炼塑化挤出，得到混合物三；
d、将混合物三与高温添加剂、纳米导热材料进行分散混合35min，在350℃下熔融挤出，冷却至常温后，即可得到成品。
电线电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃树脂18份、相容剂10份、防老剂11份、抗氧剂12份、无卤阻燃剂14份、饱和脂肪酸8份、金属氧化物14份、弹性体充油物15份、润滑剂8份、高效催化剂8份、偶联剂14份、交联剂11份、流动改性剂13份、高温添加剂14份和纳米导热材料15份。
步骤a的聚烯烃树脂由聚烯烃和基体树脂混合制成，聚烯烃为乙烯-辛烯共聚物，基体树脂为聚苯醚。
步骤a的相容剂为马来酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性的乙烯-丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚乙烯-辛烯的混合。
步骤a的无卤阻燃剂为微胶囊红磷、磷酸盐、磷氮系复合阻燃剂、高分子量聚磷酸铵、磷酸酯类阻燃剂、三聚氰胺氰脲酸盐和密胺焦磷酸盐的混合。
步骤b的弹性体充油物由弹性体和填充油按比例混合而成，弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，填充油为环烷油、石蜡油和硅油的混合。
步骤b的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁和聚乙烯蜡的混合。
步骤c的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和瑞铝酸酯偶联剂的混合。
步骤d的纳米导热材料的制备方法为：将纳米锌粉和纳米铝粉加入甲醇中，搅拌后形成溶液一，将纳米铝硅合金粉和纳米铜锌合金粉加入甲醇中搅拌后形成溶液二，将溶液一和溶液二混合后，通入氮气，并在冰水浴条件下滴加硼氢化钠水溶液和l-抗坏血酸水溶液，搅拌反应4h后沉淀分离得到纳米导热材料。
检测实施例1、实施例2和实施例3制备的材料的性能，得到如下表数据：
表一：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。