一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法与流程

文档序号:15501677发布日期:2018-09-21 22:38阅读:435来源:国知局

本发明属于电缆技术领域,具体地,涉及一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法。



背景技术:

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆,常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。随着经济的发展,需要使用电力电缆的场所变得多样化,对电力电缆的性能指标有了更加严格和多样的要求,比如拉伸强度、使用温度、耐老化性、阻燃性能等指标均有严格的要求,不断的提高电力电缆的综合性能,是经济和社会发展的迫切需求。现有的电力电缆多存在力学性能低、使用寿命短等问题,给实际使用带来很多不便,甚至威胁到人们的生命财产安全,因此,需要进行改进以适应电力电缆市场多样的需求。

在电力电缆的制造中增塑剂是一种常见的添加剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性和强度增强,容易加工。但现有的增塑剂的性能不能满足电力电缆性能的市场需求。

因此,为了克服上述不足,需要研发一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法。

根据本发明提供的一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)石墨烯的改性:

将15-25份石墨烯加入到70-85份质量浓度为10-13%的酸液中,浸泡10-25min,再加入5-10份改性偶联剂和3-10份流平剂,于50-70℃下,反应20-24h,然后在负压下脱去有机溶剂,得到改性的石墨烯;

(2)石墨烯增效增塑剂的制备:

将0.5-2.0份改性石墨烯加入到90-100份增塑剂中,混合均匀,于30-40℃下,反应2-5h,获得石墨烯增效增塑剂。

优选地,所述(1)中酸液为稀硝酸。

优选地,所述(2)中改性偶联剂经过如下方法的处理:

步骤一、在有机溶剂中加入水,并滴加碱将ph值至8以上,然后加入偶联剂,使偶联剂与有机溶剂的摩尔比为1∶20-100,混合搅拌得混合液;

步骤二、将步骤一的混合液静置4-9h,直到溶液澄清透明,水解完成,溶胶化反应结束,形成了稳定溶液,即可。

优选地,所述步骤一的有机溶剂为质量浓度为10-20%的丙酮溶液。

优选地,用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取70-100份改性聚氨酯弹性体、3-7份稳定剂、7-12份石墨烯增效增塑剂、2-3份发泡剂、5-10份填料,后投入高效混合机中混合6-10min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在150-180℃下密炼4-20min,然后加入到温度设定为150-160℃的开炼机中开炼8-10min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至140-150℃再混炼15-16min后,降温出料,即可。

优选地,所述用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取70-90份改性聚氨酯弹性体、3-6份稳定剂、7-12份石墨烯增效增塑剂、2-3份发泡剂、5-6份填料,后投入高效混合机中混合7-10min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在160-180℃下密炼15-20min,然后加入到温度设定为150-160℃的开炼机中开炼9-10min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至145-150℃再混炼15-16min后,降温出料,即可。

优选地,所述稳定剂包括如下重量份数的原料:钙盐主稳定剂10-20份、锌盐主稳定剂15-30份、水滑石20-50份、润滑剂11-20份、抗氧剂1-4份、辅助稳定剂2-5份、紫外线吸收剂3-5份。

优选地,所述填料为海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的混合物,所述海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的质量比为2-5:1-6:2-9:1。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

本发明提供的适用于电力电缆的增塑剂制备方法,本发明的用于电力电缆的增塑剂首先将石墨烯进行酸化改性,再将酸化后的石墨烯与增塑剂混合,加热,制得石墨烯增效增塑剂,将石墨烯增效增塑剂与改性聚氨酯弹性体、稳定剂、石墨烯增效增塑剂、发泡剂、填料以一定的量配比后制得电力电缆,所制得的电力电缆柔韧性和强度较传统的电缆提高9-12%。将石墨烯的引入,既能铆定增塑剂,降低增塑剂的迁移性,还能有效提升电缆的耐热性、耐老化性、电磁屏蔽和阻燃等性能,提升电缆的性能和品质。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)石墨烯的改性:

将25份石墨烯加入到70份质量浓度为13%的酸液中,浸泡10min,再加入10份改性偶联剂和3份流平剂,于70℃下,反应20h,然后在负压下脱去有机溶剂,得到改性的石墨烯;

(2)石墨烯增效增塑剂的制备:

将2.0份改性石墨烯加入到90份增塑剂中,混合均匀,于40℃下,反应2h,获得石墨烯增效增塑剂。

作为优选方案,所述(1)中酸液为稀硝酸。

作为优选方案,所述(2)中改性偶联剂经过如下方法的处理:

步骤一、在有机溶剂中加入水,并滴加碱将ph值至8以上,然后加入偶联剂,使偶联剂与有机溶剂的摩尔比为1∶100,混合搅拌得混合液;

步骤二、将步骤一的混合液静置9h,直到溶液澄清透明,水解完成,溶胶化反应结束,形成了稳定溶液,即可。

作为优选方案,所述步骤一的有机溶剂为质量浓度为20%的丙酮溶液。

作为优选方案,用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取100份改性聚氨酯弹性体、3份稳定剂、12份石墨烯增效增塑剂、2份发泡剂、10份填料,后投入高效混合机中混合6min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在180℃下密炼4min,然后加入到温度设定为160℃的开炼机中开炼8min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至150℃再混炼16min后,降温出料,即可。

作为优选方案,所述稳定剂包括如下重量份数的原料:钙盐主稳定剂20份、锌盐主稳定剂15份、水滑石50份、润滑剂11份、抗氧剂4份、辅助稳定剂2份、紫外线吸收剂5份。

作为优选方案,所述填料为海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的混合物,所述海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的质量比为5:1:9:1。

实施例2

本实施例提供的一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)石墨烯的改性:

将15份石墨烯加入到85份质量浓度为10%的酸液中,浸泡25min,再加入5份改性偶联剂和10份流平剂,于50℃下,反应24h,然后在负压下脱去有机溶剂,得到改性的石墨烯;

(2)石墨烯增效增塑剂的制备:

将0.5份改性石墨烯加入到100份增塑剂中,混合均匀,于30℃下,反应5h,获得石墨烯增效增塑剂。

作为优选方案,所述(1)中酸液为稀硝酸。

作为优选方案,所述(2)中改性偶联剂经过如下方法的处理:

步骤一、在有机溶剂中加入水,并滴加碱将ph值至8以上,然后加入偶联剂,使偶联剂与有机溶剂的摩尔比为1∶20,混合搅拌得混合液;

步骤二、将步骤一的混合液静置4h,直到溶液澄清透明,水解完成,溶胶化反应结束,形成了稳定溶液,即可。

作为优选方案,所述步骤一的有机溶剂为质量浓度为10%的丙酮溶液。

作为优选方案,所述用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取70份改性聚氨酯弹性体、6份稳定剂、7份石墨烯增效增塑剂、3份发泡剂、5份填料,后投入高效混合机中混合10min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在160℃下密炼20min,然后加入到温度设定为150℃的开炼机中开炼10min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至145℃再混炼16min后,降温出料,即可。

作为优选方案,所述稳定剂包括如下重量份数的原料:钙盐主稳定剂10份、锌盐主稳定剂30份、水滑石20份、润滑剂20份、抗氧剂1份、辅助稳定剂5份、紫外线吸收剂3份。

作为优选方案,所述填料为海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的混合物,所述海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的质量比为2:6:2:1。

实施例3

本实施例提供的一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)石墨烯的改性:

将17份石墨烯加入到75份质量浓度为12%的酸液中,浸泡16min,再加入7份改性偶联剂和6份流平剂,于60℃下,反应22h,然后在负压下脱去有机溶剂,得到改性的石墨烯;

(2)石墨烯增效增塑剂的制备:

将1.3份改性石墨烯加入到95份增塑剂中,混合均匀,于35℃下,反应3h,获得石墨烯增效增塑剂。

作为优选方案,所述(1)中酸液为稀硝酸。

作为优选方案,所述(2)中改性偶联剂经过如下方法的处理:

步骤一、在有机溶剂中加入水,并滴加碱将ph值至8以上,然后加入偶联剂,使偶联剂与有机溶剂的摩尔比为1∶70,混合搅拌得混合液;

步骤二、将步骤一的混合液静置6h,直到溶液澄清透明,水解完成,溶胶化反应结束,形成了稳定溶液,即可。

作为优选方案,所述步骤一的有机溶剂为质量浓度为17%的丙酮溶液。

作为优选方案,用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取80份改性聚氨酯弹性体、5份稳定剂、9份石墨烯增效增塑剂、2份发泡剂、7份填料,后投入高效混合机中混合7min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在160℃下密炼12min,然后加入到温度设定为155℃的开炼机中开炼9min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至145℃再混炼16min后,降温出料,即可。

作为优选方案,所述用所述石墨烯增效增塑剂制备电力电缆的方法如下:

(1)称取80份改性聚氨酯弹性体、5份稳定剂、9份石墨烯增效增塑剂、2份发泡剂、5份填料,后投入高效混合机中混合8min;

(2)将(1)混合好的混合物加入到密炼机中,在170℃下密炼17min,然后加入到温度设定为160℃的开炼机中开炼10min;

(3)将(2)开练后的产物将温度升至150℃再混炼16min后,降温出料,即可。

作为优选方案,所述稳定剂包括如下重量份数的原料:钙盐主稳定剂10份、锌盐主稳定剂30份、水滑石20份、润滑剂20份、抗氧剂1份、辅助稳定剂5份、紫外线吸收剂3份。

作为优选方案,所述填料为海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的混合物,所述海泡石粉末、无机纤维、红磷母粒、氧化锌的质量比为2-5:1-6:2-9:1。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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