一种高耐候性的电缆保护材料及其制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电缆技术领域，具体是一种高耐候性的电缆保护材料及其制备方 法及应用。
【背景技术】
[0002] 电缆保护管又名电缆管、电力电缆管、水泥电缆管、电力排管、电力电缆保护管等。 电缆保护管主要安装在地下或者地表，用于保护电缆不被腐蚀和破坏，防止电力线发生断 线造成短路事故，引起通讯电缆和钢丝绳带电，以保护电缆、交换机、机芯板，以至整机不被 烧坏，对电力线磁场干扰也起到一定的隔离作用。电缆保护管一般需要应用在各种恶劣环 境，包括海底、雪地以及盐碱环境等等。由于其应用环境非常恶劣，需要对塑料材质进行增 强改性，使之具有较高的环刚度，用以抵抗外界荷载;需要有较强的耐冷耐热能力，并且不 易被腐蚀不易变形，使用寿命长等特点。
[0003] 聚丙烯具有质量轻、来源丰富、价格低廉、易于成型加工、产品综合性能优异等优 点，在化工、建筑、电力、汽车、机械、纺织、医疗、包装和建材家具等产业都得到了广泛应用， 其不足之处是韧性差、耐冲击性差，未经稳定化的聚丙烯在自然环境中受光和热的影响，极 易自动光氧化降解、破坏而不能使用，利用其制备的电缆保护材料的强度、韧性和耐候性均 较差，限制了聚丙烯的应用。为了克服和改善聚丙烯的缺陷，通常需要对聚丙烯进行改性， 以提高聚丙烯的综合性能。聚丙烯的改性方法主要有共混改性、增强改性、填充改性等。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种高耐候性的电缆保护材料及其制备方法及应用，通过 白桦木粉、栀子叶提取物对聚丙烯进行改性，制得的电缆保护材料具备较好的耐热性、耐寒 性、耐臭氧性、耐气候老化性，且拉伸性能好，不易断裂，能够使用于各种极端环境，应用范 围广泛，使用寿命长，可以对地下和地表电缆起到有效的保护作用。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] -种高耐候性的电缆保护材料，按照重量份计，由以下原料制成：白桦木粉22~28 份、栀子叶提取物5~7份、聚丙烯84~96份、聚碳酸酯24~28份、聚乙烯醇35~38份、硬脂酸 12~14份、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺6~8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物23~28份、聚磷酸铵 2.5~3.0份、氮化铝微粉2.8~3.4份、防老剂NBC 0.7~0.9份、紫外线吸收剂RMB 1.1~1.4 份、纳米二氧化钛粉1~2份、滑石粉1~2份;其中氮化铝微粉的粒径为0.8~Ι.Ομπι;白桦木 粉的制备为:将白桦木粗粉碎至长度为8~12mm、宽度为1~2mm的白桦木段后，置于75~78 °(：的烘箱中烘烤至含水率< 3%，接着将其粉碎为粒径250~300目，即为白桦木粉。
[0007] 作为本发明进一步的方案：按照重量份计，由以下原料制成：白桦木粉24~26份、 栀子叶提取物5.8~6.5份、聚丙烯88~93份、聚碳酸酯25~27份、聚乙烯醇36~38份、硬脂 酸12~13份、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺6~7.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25~26份、聚磷酸 铵2.5~2.8份、氮化铝微粉2.8~3.2份、防老剂NBC 0.7~0.8份、紫外线吸收剂RMB 1.2~ 1.3份、纳米二氧化钛粉1.4~1.8份、滑石粉1.2~1.6份。
[0008] 作为本发明进一步的方案:按照重量份计，由以下原料制成：白桦木粉25份、栀子 叶提取物6.2份、聚丙烯92份、聚碳酸酯26份、聚乙烯醇37份、硬脂酸12.5份、N，N'_间苯撑双 马来酰亚胺6.6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25.4份、聚磷酸铵2.7份、氮化铝微粉3.0份、防老 剂NBC 0.75份、紫外线吸收剂RMB 1.24份、纳米二氧化钛粉1.6份、滑石粉1.5份。
[0009] 作为本发明进一步的方案:所述的栀子叶提取物的制备，包括以下步骤：
[0010] (1)将栀子叶洗净，烘干后，粉碎至粒度为400~600μπι的粉末，接着按照料液比为 lg: 6~8ml的比例加入体积浓度为78~85 %的乙醇作为提取剂，在超声波功率为350~ 420W，温度为52~55°C的条件下进行超声提取1~2h，分离得上清液和沉淀，取上清液浓缩 干燥为浸膏；
[0011] (2)接着将醇提后的沉淀加入其质量的5~7倍量的水中煎煮2次，每次2~3小时， 合并煎煮液，过滤，经减压浓缩为稠膏；
[0012] (3)将浸膏与稠膏混合，干燥，粉碎，过300~350目筛，得到栀子叶提取物。
[0013] 所述的高耐候性的电缆保护材料的制备方法，包括以下步骤:按上述重量份称取 白桦木粉、栀子叶提取物、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、硬脂酸、N，N'_间苯撑双马来酰亚 胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚磷酸铵、氮化铝微粉、防老剂NBC、紫外线吸收剂RMB、纳米二氧 化钛粉、滑石粉混合，以500~650r/min的速度搅拌22~25min至混合均匀；接着在55~68°C 下搅拌25~30min，然后在162~168°C下混炼18~22min，最后在165~172°C下塑炼3~ 5min，出料，即为所述的高耐候性的电缆保护材料。
[0014] 所述的材料在制备高耐候性的电缆保护管、电缆护套料方面的应用。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016] 本发明添加的白桦木粉、栀子叶提取物，极大程度上增强了聚丙烯电缆保护材料 的弹性、耐候性和抗腐蚀性，制得的电缆保护材料具备较好的耐热性、耐寒性、耐臭氧性、耐 气候老化性，且拉伸性能好，不易断裂，能够使用于各种极端环境，应用范围广泛，使用寿命 长，可以对地下和地表电缆起到有效的保护作用。
[0017] 本发明制备方法简单，成本低廉，具备较好的应用前景。
[0018] 本发明制得的高强度高韧性的电缆保护材料的冲击强度为154.8~168.7kJ/m2， 拉伸强度为172~184MPa，弯曲强度为168~184MPa，摩擦系数<0.28。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例1
[0021] 本发明实施例中，一种高耐候性的电缆保护材料，按照重量份计，由以下原料制 成：白桦木粉22份、栀子叶提取物7份、聚丙烯84份、聚碳酸酯28份、聚乙烯醇35份、硬脂酸14 份、N，N间苯撑双马来酰亚胺6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物28份、聚磷酸铵2.5份、氮化铝微 粉3.4份、防老剂NBC 0.7份、紫外线吸收剂RMB 1.4份、纳米二氧化钛粉1份、滑石粉2份;其 中氮化铝微粉的粒径为0.8~1. Ομπι。
[0022] 所述的高耐候性的电缆保护材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023] -、白桦木粉的制备:将白桦木粗粉碎至长度为8~12mm、宽度为1~2mm的白桦木 段后，置于76°C的烘箱中烘烤至含水率<3%，接着将其粉碎为粒径250~300目，即为白桦 木粉；
[0024] 二、栀子叶提取物的制备，包括以下步骤：
[0025] (1)将栀子叶洗净，烘干后，粉碎至粒度为500~580μπι的粉末，接着按照料液比为 lg:7ml的比例加入体积浓度为82%的乙醇作为提取剂，在超声波功率为380W，温度为53°C 的条件下进行超声提取2h，分离得上清液和沉淀，取上清液浓缩干燥为浸膏；
[0026] (2)接着将醇提后的沉淀加入其质量的6倍量的水中煎煮2次，每次3小时，合并煎 煮液，过滤，经减压浓缩为稠膏；
[0027] (3)将浸膏与稠膏混合，干燥，粉碎，过300~350目筛，得到栀子叶提取物；
[0028]三、电缆保护材料的制备:按上述重量份称取白桦木粉、栀子叶提取物、聚丙烯、聚 碳酸酯、聚乙烯醇、硬脂酸、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚磷酸铵、 氮化铝微粉、防老剂NBC、紫外线吸收剂RMB、纳米二氧化钛粉、滑石粉混合，以600r/min的速 度搅拌24min至混合均勾;接着在62°C下搅拌28min，然后在166°C下混炼21min，最后在168 °C下塑炼5min，出料，即为所述的高耐候性的电缆保护材料。
[0029] 实施例2
[0030]本发明实施例中，一种高耐候性的电缆保护材料，按照重量份计，由以下原料制 成：白桦木粉28份、栀子叶提取物5份、聚丙烯96份、聚碳酸酯24份、聚乙烯醇38份、硬脂酸12 份、N，N 间苯撑双马来酰亚胺8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物23份、聚磷酸铵3.0份、氮化铝微 粉2.8份、防老剂NBC 0.9份、紫外线吸收剂RMB 1.1份、纳米二氧化钛粉2份、滑石粉1份;其 中氮化铝微粉的粒径为0.8~1. Ομπι。
[0031 ]所述的高耐候性的电缆保护材料的制备方法与实施例1相同。
[0032] 实施例3
[0033] 本发明实施例中，一种高耐候性的电缆保护材料，按照重量份计，由以下原料制 成：白桦木粉24份、栀子叶提取物6.5份、聚丙烯88份、聚碳酸酯27份、聚乙烯醇36份、硬脂酸 13份、Ν，Ν'_间苯撑双马来酰亚胺6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物26份、聚磷酸铵2.5份、氮化铝 微粉3.2份、防老剂NBC 0.7份、紫外线吸收剂RMB 1.3份、纳米二氧化钛粉1.4份、滑石粉1.6 份。
[0034] 所述的高耐候性的电缆保护材料的制备方法与实施例1相同。
[0035] 实施