一种自承载抗拉型风能电力电缆的制作方法

文档序号:15682192发布日期:2018-10-16 20:41阅读:349来源:国知局

本发明涉及电缆技术领域,尤其涉及一种自承载抗拉型风能电力电缆。



背景技术:

风能电力电缆在风力发电设备上长期往复的正反扭曲,再加上运行环境和条件苛刻,往往需要具有机械强度高、耐扭、耐震动、耐油、抗紫外线、耐海水腐蚀、耐老化等特点,另外用在寒冷地区的电缆还需要耐低温。但是现有的风能电力电缆在产品质量上良莠不齐,大量的不合格或恶劣产品充斥市场,在使用的过程中,存在耐低温性、耐老化性不是很理想的缺陷,严重威胁电气控制设备、电力系统的正常运行,给用户带来经济损失,限制了其应用。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种自承载抗拉型风能电力电缆,其耐低温性和抗拉性好,耐老化性能优异,强度高。

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶3-8份、天然橡胶2-6份、热塑性聚氨酯2-9份、氯化聚氯乙烯3-5份、热稳定剂5-8.5份、硬脂酸0.5-1份、硫磺0.1-1份、过氧化二异丙苯0.5-1.8份、马来酸1.6-3.2份、三氧化钼1-3.8份、氧化亚铜2-9份、五氧化二钒1-5份、草酸铬3-9份、水滑石5-11份、绿脱石2-9份、碱式硫酸镁晶须2-9份、煅烧高岭土2-9份、白炭黑1-5份、微细化蛋壳粉2-9份、蔗渣纳米纤维素1-5份、增塑剂0.5-2份、二甲基丙烯酸锌0.3-1.4份、防老剂0.5-2份、硅烷偶联剂2-5份。

优选地,所述氯化聚氯乙烯的氯含量为65-70wt%。

优选地,所述热稳定剂为邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、马来酸单十二酯锌、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、硬脂酸钙、β-二酮中的一种或者多种的混合物。

优选地,所述热稳定剂为邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的混合物,且邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的重量比为5-15:7-11:3-13:5-16:2-10:1-2:0.3-2。

优选地,所述微细化蛋壳粉的平均粒径为3-9μm。

优选地,所述增塑剂为环烷油、腰果酚基乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸1,3-丙二醇酯、聚丁二酸1,4-丁二醇酯、聚丁二酸1,6-己二醇酯中的一种或者多种的混合物。

优选地,所述防老剂为防老剂rd、防老剂4010na、防老剂d、防老剂264中的一种或者多种的混合物。

优选地,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

本发明所述微细化蛋壳粉按照以下工艺进行制备:将蛋壳用水清洗,烘干后粉碎,然后进行球磨,过筛后得到。

本发明所述自承载抗拉型风能电力电缆,其护套层材料中,以聚氯乙烯为主料,同时加入了粉末丁腈橡胶、天然橡胶、热塑性聚氨酯,在氯化聚氯乙烯的作用下相容性好,性能协同,提高了护套层的断裂伸长率和拉伸强度,赋予本发明优异的韧性、耐老化性、抗拉性和耐低温性;马来酸加入体系中,能与聚氯乙烯降解产生的c=c共轭双键发生加成反应,改善了护套层的色泽,同时能插入水滑石、绿脱石的片层间,显著提高了水滑石、绿脱石与体系的相容性,与三氧化钼、氧化亚铜、五氧化二钒、草酸铬、碱式硫酸镁晶须、煅烧高岭土、白炭黑、微细化蛋壳粉、蔗渣纳米纤维素配合,显著提高了护套层的强度和耐热性能,同时赋予本发明优异的阻燃性能;优选方式中以邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的混合物为热稳定剂,并调节了其比例具体为5-15:7-11:3-13:5-16:2-10:1-2:0.3-2,从而使其发挥最佳的协同作用,能有效抑制护套层材料的降解,延缓了聚氯乙烯开始释放hcl的时间,抑制共轭多烯的形成,大幅提高了护套层的热稳定性的同时能缩短护套层的塑化时间,有助于护套层的塑化;二甲基丙烯酸锌加入体系中,具有活化作用,与氧化锌配合,提高了体系的交联程度,赋予本发明更加优异的耐热氧老化性能以及屈挠疲劳性能。

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

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶8份、天然橡胶2份、热塑性聚氨酯9份、氯化聚氯乙烯3份、热稳定剂8.5份、硬脂酸0.5份、硫磺1份、过氧化二异丙苯0.5份、马来酸3.2份、三氧化钼1份、氧化亚铜9份、五氧化二钒1份、草酸铬9份、水滑石5份、绿脱石9份、碱式硫酸镁晶须2份、煅烧高岭土9份、白炭黑1份、微细化蛋壳粉9份、蔗渣纳米纤维素1份、增塑剂2份、二甲基丙烯酸锌0.3份、防老剂2份、硅烷偶联剂2份。

实施例2

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶3份、天然橡胶6份、热塑性聚氨酯2份、氯化聚氯乙烯5份、热稳定剂5份、硬脂酸1份、硫磺0.1份、过氧化二异丙苯1.8份、马来酸1.6份、三氧化钼3.8份、氧化亚铜2份、五氧化二钒5份、草酸铬3份、水滑石11份、绿脱石2份、碱式硫酸镁晶须9份、煅烧高岭土2份、白炭黑5份、微细化蛋壳粉2份、蔗渣纳米纤维素5份、增塑剂0.5份、二甲基丙烯酸锌1.4份、防老剂0.5份、硅烷偶联剂5份。

实施例3

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶7.2份、天然橡胶3.5份、热塑性聚氨酯8份、氯化聚氯乙烯3.3份、热稳定剂8.2份、硬脂酸0.6份、硫磺0.8份、过氧化二异丙苯0.7份、马来酸3份、三氧化钼1.3份、氧化亚铜8.3份、五氧化二钒1.8份、草酸铬8.5份、水滑石7份、绿脱石8份、碱式硫酸镁晶须3.2份、煅烧高岭土7.3份、白炭黑2份、微细化蛋壳粉8.5份、蔗渣纳米纤维素2份、增塑剂1.8份、二甲基丙烯酸锌0.6份、防老剂1.9份、硅烷偶联剂2.6份;

其中,所述氯化聚氯乙烯的氯含量为65wt%;

所述热稳定剂为马来酸单十二酯锌;

所述微细化蛋壳粉的平均粒径为9μm;

所述增塑剂为环烷油;

所述防老剂为防老剂4010na、防老剂d的混合物,且防老剂4010na、防老剂d的重量比为4:3;

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

实施例4

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶4份、天然橡胶5.3份、热塑性聚氨酯3.2份、氯化聚氯乙烯4.7份、热稳定剂5.6份、硬脂酸0.7份、硫磺0.2份、过氧化二异丙苯1.4份、马来酸1.9份、三氧化钼3.5份、氧化亚铜3.2份、五氧化二钒4.3份、草酸铬4.2份、水滑石10份、绿脱石3份、碱式硫酸镁晶须8.5份、煅烧高岭土3.5份、白炭黑4.3份、微细化蛋壳粉3.6份、蔗渣纳米纤维素4.3份、增塑剂1份、二甲基丙烯酸锌1.1份、防老剂0.8份、硅烷偶联剂4.3份;

其中,所述氯化聚氯乙烯的氯含量为70wt%;

所述热稳定剂为邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的混合物,且邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的重量比为15:7:13:5:10:1:2;

所述微细化蛋壳粉的平均粒径为3μm;

所述增塑剂为腰果酚基乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯的混合物,且腰果酚基乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯的重量比为3:4;

所述防老剂为防老剂rd;

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

实施例5

本发明提出的一种自承载抗拉型风能电力电缆,包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层;所述护套层的原料按重量份包括:聚氯乙烯100份、粉末丁腈橡胶6份、天然橡胶4份、热塑性聚氨酯7份、氯化聚氯乙烯4份、热稳定剂6份、硬脂酸0.8份、硫磺0.7份、过氧化二异丙苯1份、马来酸1.9份、三氧化钼1.8份、氧化亚铜5份、五氧化二钒3.2份、草酸铬6.3份、水滑石8份、绿脱石5份、碱式硫酸镁晶须7份、煅烧高岭土6份、白炭黑3份、微细化蛋壳粉5份、蔗渣纳米纤维素3.2份、增塑剂1份、二甲基丙烯酸锌1.2份、防老剂1.3份、硅烷偶联剂3.5份;

其中,所述氯化聚氯乙烯的氯含量为68wt%;

所述热稳定剂为邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的混合物,且邻羟基肉桂酸镧、马来酸单十二酯钙、衣康酸镧、甘油锌、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、季戊四醇、β-二酮的重量比为5:11:3:16:2:2:0.3;

所述微细化蛋壳粉的平均粒径为6μm;

所述增塑剂为环烷油、腰果酚基乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸1,3-丙二醇酯、聚丁二酸1,4-丁二醇酯、聚丁二酸1,6-己二醇酯的混合物,且环烷油、腰果酚基乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸1,3-丙二醇酯、聚丁二酸1,4-丁二醇酯、聚丁二酸1,6-己二醇酯的重量比为3:5:6:1:4:2:1;

所述防老剂为防老剂rd、防老剂4010na、防老剂d、防老剂264的混合物,且防老剂rd、防老剂4010na、防老剂d、防老剂264的重量比为3:1:4:2;

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

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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