CN105837911B - 一种绝缘导热电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种绝缘导热电缆料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105837911B
CN105837911B CN201610361324.7A CN201610361324A CN105837911B CN 105837911 B CN105837911 B CN 105837911B CN 201610361324 A CN201610361324 A CN 201610361324A CN 105837911 B CN105837911 B CN 105837911B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
cable materials
insulating heat
conductive cable
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610361324.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105837911A (zh
Inventor
石岩
薛宇
王伟
张菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Henan Sheqi Power Supply Co
Original Assignee
State Grid Henan Sheqi Power Supply Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Henan Sheqi Power Supply Co filed Critical State Grid Henan Sheqi Power Supply Co
Priority to CN201610361324.7A priority Critical patent/CN105837911B/zh
Publication of CN105837911A publication Critical patent/CN105837911A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105837911B publication Critical patent/CN105837911B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/9259—Angular velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/08—Polymer mixtures characterised by other features containing additives to improve the compatibility between two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/062—HDPE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯60‑70份，改性聚丙烯20‑30份，导热填料15‑25份，聚烯烃弹性体6‑10份，玻璃纤维5‑8份，相容剂3‑5份，改性硼酸锌3‑8份，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10‑15份。该绝缘电缆料热导率高，绝缘性能好，而且抗拉强度高，韧性强，便于加工。

Description

一种绝缘导热电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，尤其是涉及一种绝缘导热电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆包括裸线、电器装备用电线电缆、电力电缆、通信电缆和光缆、绕组线，电缆料是电线电缆绝缘及护套用塑料的俗称，所用高分子材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺等，这类高分子材料具有轻质、耐化学腐蚀、易加工成型、电绝缘性能优异、力学及抗疲劳性能优良等特点，但是这类材料的导热率很低，一般在0.1～0.3W/（m·K），几乎是热绝缘体，散热效果差，不能及时将电线电缆中的热量散发出去。
中国专利CN 105017676 A公开了含石墨烯的电缆用高导热聚氯乙烯护套材料及电缆，本发明护套材料包括以下质量份数的材料：聚氯乙烯树脂100份，导热剂0.05～3份，辅助导热剂8～9份，增塑剂20～25份，抗氧剂0.1～0.5份，稳定剂2.2～2.9份，润滑剂0.5～3份，填充剂37～53份。本发明的电缆护套层由以下材料组成：聚氯乙烯树脂，导热剂，辅助导热剂，增塑剂，抗氧剂，稳定剂，润滑剂，填充剂，阻燃剂，颜料助剂。该发明导热剂和辅助导热剂配合使用可明显提高护套层材料的导热率，但是该发明中导热剂采用石墨烯或氧化石墨烯均为导电材料，可能会影响护套材料的绝缘性能，有安全隐患。中国专利CN103275357 B公开了一种导热绝缘电力电缆护套管专用复合导热粉及其生产工艺，各组份的配方为：不同粒径氧化铝40～60%、纳米碳化硅5～25%、纳米氮化铝3～15%、纳米氧化锌2～12%、纳米氧化镁1～10%、纳米氮化硅4～10%、纳米氮化硼1～8%。该导热粉中碳化硅、氮化铝、氧化锌、氧化镁、氮化硅以及氮化硼均为纳米粉末，容易在高分子材料中团聚，不容易分散形成导热通路。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种绝缘导热电缆料，该绝缘电缆料热导率高，绝缘性能好，而且抗拉强度高，韧性强，便于加工。
本发明还公开了绝缘导热电缆料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯60-70份，改性聚丙烯20-30份，导热填料15-25份，聚烯烃弹性体6-10份，玻璃纤维5-8份，相容剂3-5份，改性硼酸锌3-8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15份。
优选的，所述改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰以及聚丙烯按重量比0.5-1:0.3-0.6：10混合后，在170-180℃下熔融反应6-10min后，粉碎至80-100目。
优选的，所述导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须和氧化镁按重量比2-3:1混合均匀后，加入质量分数为2-5%的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，在60-70℃下超声分散1.5-2.5h，过滤除去滤液后烘干。
优选的，所述氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm，所述氧化镁的粒径为60-80nm。
优选的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
优选的，所述改性硼酸锌的制备方法包括以下步骤：将硼酸锌溶于3-4倍重量的75%乙醇溶液中，分散10-20min后，然后加入硬脂酸钠，所述硬脂酸钠与硼酸锌的重量比为0.5-1:1，在60-70℃下搅拌40-60min，过滤除去滤液，烘干，粉碎至80-100目。
优选的，所述玻璃纤维的单丝直径为8-12μm。
一种绝缘导热电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料干燥后，混合均匀；
（2）将上述混合均匀的原料通过挤出机混炼挤出造粒，所述挤出机的温度设定为160-210℃。
本发明的有益效果是：
1、本发明绝缘导热电缆料采用高密度聚乙烯为基体，高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好，但是加工性能较差，而在高密度聚乙烯添加无机材料后，会导致高密度聚乙烯本身的机械性能和加工性能进一步下降，因此添加了聚丙烯，以提高高密度聚乙烯的加工性能，为增加高密度聚乙烯和聚丙烯的相容性，本发明对聚丙烯进行了改性，用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，甲基丙烯酸缩水甘油酯分子中含有碳碳双键和活性很强的环氧集团，将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝到聚丙烯上，可以增加聚丙烯与高密度聚乙烯以及其他成分的相容性，进而提供基体的整体性能。
2、为改善绝缘导热电缆料的导热性能，本发明在基体中增加导热填料，导热填料为氮化硅晶须和氧化镁，其中氧化镁粒径为60-80nm，纳米级氧化镁 的导热性因原子间距和结构变化而大大的增加；而氮化硅晶须的直径为0.1-0.6 μm，晶须长度为5-20μm，由于氧化镁和氮化硅晶须粒径不同，当氮化硅晶须和氧化镁按重量比2-3:1在基体中分布时，可使氧化镁和氮化硅晶须间形成较密集堆积，相互接触几率增大，可实现较高填充量，在基体内部形成导热网链，从而大大提高材料的热导率。
3、为了改善导电填料与基体之间的相容性，本发明采用硅烷偶联剂对对导电填料进行改性，从而改善导电填料和基体之间的界面张力，减少界面热阻，增加导电填料在基体中的分散性能，从而有效的提高绝缘导热电缆料的热导率和加工性能。
4、在基体中添加硼酸锌，从而增加绝缘导热电缆料的阻燃性能，本发明还采用硬脂酸钠对硼酸锌进行表面改性，从而增加硼酸锌与基体的界面结合力，增强硼酸锌在材料中的分散性能。
5、聚烯烃弹性体有优异的韧性和良好的加工性能，与聚丙烯以及高密度聚乙烯的相容性和分散性好，分散在基体中的聚烯烃弹性体作为应力集中点,在体系受到冲击时,诱发了银纹,银纹在其向周围发展过程中吸收了大量冲击能；同时银纹与剪切带之间应力场相互干扰,阻碍其进一步发展成为裂纹,从而大大提高了体系的冲击性能,达到增韧的目的。而玻璃纤维的作用是当基体受到外来的负荷或能量时,负载沿着玻璃纤维向四周传递,应力被迅速地扩散了,从而阻止了裂纹的增长，最终增强聚丙烯的韧性和抗冲击能力；聚烯烃弹性体和玻璃纤维从不同的方面增强材料韧性和抗冲击能力，具有协同增效的作用。
6、本发明中添加的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为20%，对填料的受容性较好，而且加工性能好，可以改善基体的加工性能，另外还添加了相容剂来改善无机材料与基体之间的界面，从而改善绝缘导热电缆料机械性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯60份，改性聚丙烯22份，导热填料25份，聚烯烃弹性体6份，玻璃纤维5份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯3份，改性硼酸锌3份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份。
其中改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰以及聚丙烯按重量比0.5：0.3：10混合后，在170℃下熔融反应10min后，粉碎至80目。
其中导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须和氧化镁按重量比2：1混合均匀后，加入质量分数为2%硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，在60℃下超声分散2.5h，过滤除去滤液后烘干；其中氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm，氧化镁的粒径为60-80nm。
改性硼酸锌的制备方法包括以下步骤：将硼酸锌溶于3倍重量的75%乙醇溶液中，在高速分散机中高速分散20min后，然后加入硬脂酸钠，其中硬脂酸钠与硼酸锌的重量比为0.5:1，在60℃下搅拌60min，过滤除去滤液，烘干后，粉碎至80目。
其中玻璃纤维的单丝直径为8-12μm。
绝缘导热电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料在80℃下干燥后，采用高速混合机混合均匀；
（2）将上述混合均匀的原料通过双螺杆挤出机混炼挤出造粒，挤出机的温度设定为160-210℃，螺杆转速为90rpm。其中挤出机各区温度分别为：Ⅰ区160℃，Ⅱ区170℃，Ⅲ区180℃，Ⅳ区190℃，Ⅴ区200℃，Ⅵ区205℃，Ⅶ区210℃，Ⅷ区205℃，机头200℃。
实施例2
一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯62份，改性聚丙烯20份，导热填料22份，聚烯烃弹性体7份，玻璃纤维6份，相容剂马来酸酐接枝聚乙烯4份，改性硼酸锌4份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物14份。
其中改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰以及聚丙烯按重量比0.5：0.6：10混合后，在180℃下熔融反应6min后，粉碎至100目。
其中导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须和氧化镁按重量比3：1混合均匀后，加入质量分数为5%硅烷偶联剂γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中，在70℃下超声分散1.5h，过滤除去滤液后烘干；其中氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm，氧化镁的粒径为60-80nm。
改性硼酸锌的制备方法包括以下步骤：将硼酸锌溶于4倍重量的75%乙醇溶液中，在高速分散机中高速分散10min后，然后加入硬脂酸钠，其中硬脂酸钠与硼酸锌的重量比为1:1，在70℃下搅拌40min，过滤除去滤液，烘干后，粉碎至100目。
其中玻璃纤维的单丝直径为8-12μm。
绝缘导热电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料在80℃下干燥后，采用高速混合机混合均匀；
（2）将上述混合均匀的原料通过双螺杆挤出机混炼挤出造粒，挤出机的温度设定为160-210℃，螺杆转速为90rpm。其中挤出机各区温度分别为：Ⅰ区160℃，Ⅱ区170℃，Ⅲ区180℃，Ⅳ区190℃，Ⅴ区200℃，Ⅵ区205℃，Ⅶ区210℃，Ⅷ区205℃，机头200℃。
实施例3
一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯65份，改性聚丙烯25份，导热填料20份，聚烯烃弹性体8份，玻璃纤维7份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5份，改性硼酸锌6份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物13份。
其中改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰以及聚丙烯按重量比1：0.3：10混合后，在175℃下熔融反应10min后，粉碎至90目。
其中导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须和氧化镁按重量比2.5：1混合均匀后，加入质量分数为3%硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，在65℃下超声分散6h，过滤除去滤液后烘干；其中氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm，氧化镁的粒径为60-80nm。
改性硼酸锌的制备方法包括以下步骤：将硼酸锌溶于3.5倍重量的75%乙醇溶液中，在高速分散机中高速分散15min后，然后加入硬脂酸钠，其中硬脂酸钠与硼酸锌的重量比为0.8:1，在65℃下搅拌50min，过滤除去滤液，烘干，粉碎至90目。
其中玻璃纤维的单丝直径为8-12μm。
绝缘导热电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料在80℃下干燥后，采用高速混合机混合均匀；
（2）将上述混合均匀的原料通过双螺杆挤出机混炼挤出造粒，挤出机的温度设定为160-210℃，螺杆转速为90rpm。其中挤出机各区温度分别为：Ⅰ区160℃，Ⅱ区170℃，Ⅲ区180℃，Ⅳ区190℃，Ⅴ区200℃，Ⅵ区205℃，Ⅶ区210℃，Ⅷ区205℃，机头200℃。
实施例4
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯68份，改性聚丙烯28份，导热填料18份，聚烯烃弹性体9份，玻璃纤维8份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯3份，改性硼酸锌5份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12份。
实施例5
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯66份，改性聚丙烯30份，导热填料16份，聚烯烃弹性体10份，玻璃纤维6份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯4份，改性硼酸锌7份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物11份。
实施例6
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯70份，改性聚丙烯26份，导热填料15份，聚烯烃弹性体9份，玻璃纤维7份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5份，改性硼酸锌8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10份。
实施例7
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于对是实施例3中的玻璃纤维进行改性，即采用改性玻璃纤维替换实施例3中配方中的玻璃纤维，具体改性方法为：将玻璃纤维分散到pH为9.0的碱溶液中搅拌30min，洗涤烘干后置于质量分数为6%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，超声分散30min，离心除掉上清液后烘干，即制备得到改性玻璃纤维。
采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对玻璃纤维进行改性，可以增强玻璃纤维与基体的结合力，从而增强本发明绝缘导热电缆料的机械性能。
对比例1
对比例1与实施例3基本相同，不同之处在于：由高密度聚乙烯代替改性聚丙烯，修改后的配方为：一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯90份，导热填料20份，聚烯烃弹性体8份，玻璃纤维7份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5份，改性硼酸锌6份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物13份。
对比例2
对比例2与实施例3基本相同，不同之处在于聚丙烯不进行改性，直接作为原料使用。
对比例3
对比例3与实施例3基本相同，不同之处在于：导电填料中只包括氮化硅晶须，其中导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须加入质量分数为3%硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，在65℃下超声分散6h，过滤除去滤液后烘干；其中氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm。
对比例4
对比例4与实施例3的不同之处在于：导电填料中只包括氧化镁，导热填料的制备方法包括以下步骤：将氧化镁加入质量分数为3%硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，在65℃下超声分散6h，过滤除去滤液后烘干；其中氧化镁的粒径为60-80nm。
对比例5
对比例5将导电填料中氮化硅晶须和氧化镁的重量比调整为1:1，其他配方和制备工艺与实施例3相同。
对比例6
对比例6将导电填料中氮化硅晶须和氧化镁的重量比调整为4:1，其他配方和制备工艺与实施例3相同。
对比例7
对比例7与实施例3的不同之处在于：导电填料不进行改性：即将氮化硅晶须和氧化镁按重量比2.5：1混合均匀后，直接作为制备电缆料的原料使用。
对比例8
对比例8与实施例3的不同之处在于：配方中以硼酸锌代替改性硼酸锌，即：一种绝缘导热电缆料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯60-70份，改性聚丙烯20-30份，导热填料15-25份，聚烯烃弹性体6-10份，玻璃纤维5-8份，相容剂3-5份，硼酸锌3-8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15份。
测试与分析
将实施例1-7以及对比例1-8制备的电缆料采用注塑机注塑成所需要的标准测试样条，其中注塑温度为210-220℃，转速为80rpm，模具温度为80℃。拉伸性能参照GB/T 1040测试，拉伸速度50mm/min；热导率测试参照ASTM-D5470标准，采用DRL-Ⅲ型导热系数测试仪；体积电阻率参照GB/T1410-2006 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法；性能测试结果见表1所示。
表1 电缆料的性能测试结果
由表1可以看出，本发明实施例1-6中制备的绝缘导热电缆料的拉伸强度可以达到30.6-38.5MPa，断裂伸长率为170.1%-200.5%，热导率为4.0-5.4W/（m·K），体积电阻率为4.8×1014- 6.7×1014Ω*cm，导热效果好，机械性能高，绝缘性能优异。而实施例7中对玻璃纤维进行了改性，电缆料的拉伸强度和断裂伸长率均有所提升。而对比例1与实施例3相比由高密度聚乙烯代替改性聚丙烯，对比例2与实施例3相比聚丙烯没有进行改性，制备的电缆料的抗拉强度和断裂伸长率都有所下降，说明在基体中添加改性聚丙烯，可以提高基体的机械性能。对比例3与实施例3相比导电填料中只包括氮化硅晶须，而对比例4与实施例3相比导电填料中只包括氧化镁，而对比例3和对比例4与实施例3相比，热导率下降很多，说明氮化硅晶须与氧化镁具有协同提高基体热导率的作用；对比例5和对比例6中与实施例3的区别在于将氮化硅晶须与氧化镁的配比做调整，而制备的电缆料的热导率均比实施例3小，说明本发明实施例3中的导热填料的配方最优选，氮化硅晶须与氧化镁在基体中形成了导热网链，从而大大提高材料的热导率。而对比例7与实施例3的区别是没有采用硅烷偶联剂进行处理，而对比例8与实施例3的区别是硼酸锌也没有进行表面处理，结果导致对比例7和对比例8制备的电缆料的拉伸强度和热导率都有很大成都的降低，说明基体与添加的无机填料的界面结合力对电缆料的机械强度以及添加剂在基体中的分散有很大的影响，进而影响基体的热导率，本发明中对硼酸锌以及氮化硅晶须与氧化镁的表面处理大大提高了电缆料的机械性能和热导率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种绝缘导热电缆料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯60-70份，改性聚丙烯20-30份，导热填料15-25份，聚烯烃弹性体6-10份，玻璃纤维5-8份，相容剂3-5份，改性硼酸锌3-8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-15份；
所述改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酰以及聚丙烯按重量比0.5-1:0.3-0.6：10混合后，在170-180℃下熔融反应6-10min后，粉碎至80-100目；
所述改性硼酸锌的制备方法包括以下步骤：将硼酸锌溶于3-4倍重量的75%乙醇溶液中，分散10-20min后，然后加入硬脂酸钠，所述硬脂酸钠与硼酸锌的重量比为0.5-1:1，在60-70℃下搅拌40-60min，过滤除去滤液，烘干，粉碎至80-100目。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘导热电缆料，其特征在于：所述导热填料的制备方法包括以下步骤：将氮化硅晶须和氧化镁按重量比2-3:1混合均匀后，加入质量分数为2-5%的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，在60-70℃下超声分散1.5-2.5h，过滤除去滤液后烘干。
3.根据权利要求2所述的一种绝缘导热电缆料，其特征在于：所述氮化硅晶须的直径为0.1-0.6μm，晶须长度为5-20μm，所述氧化镁的粒径为60-80nm。
4.根据权利要求2所述的一种绝缘导热电缆料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘导热电缆料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘导热电缆料，其特征在于：所述玻璃纤维的单丝直径为8-12μm。
7.如权利要求1-6任一项所述的绝缘导热电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将原料干燥后，混合均匀；
（2）将上述混合均匀的原料通过挤出机混炼挤出造粒，所述挤出机的温度设定为160-210℃。
CN201610361324.7A 2016-05-27 2016-05-27 一种绝缘导热电缆料及其制备方法 Expired - Fee Related CN105837911B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610361324.7A CN105837911B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 一种绝缘导热电缆料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610361324.7A CN105837911B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 一种绝缘导热电缆料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105837911A CN105837911A (zh) 2016-08-10
CN105837911B true CN105837911B (zh) 2018-04-03

Family

ID=56594737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610361324.7A Expired - Fee Related CN105837911B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 一种绝缘导热电缆料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105837911B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106366440A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 胡军 一种电力绝缘材料
CN106189042A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 苏州亨利通信材料有限公司 一种具有导热性能阻燃tpe电缆料及其制备方法
CN106519510A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 安徽意力电缆有限公司 一种绝缘导热pvc电缆料配方
CN106519398A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 安徽意力电缆有限公司 一种抗紫外线耐辐射聚乙烯电缆料配方
CN107151397A (zh) * 2017-05-30 2017-09-12 泉州盈创新材料技术开发有限公司 一种led灯散热器用高强度高导热聚乙烯及其制备方法
CN107118676A (zh) * 2017-06-23 2017-09-01 芜湖航天特种电缆厂股份有限公司 电缆用绝缘漆及其制备方法
CN107564608B (zh) * 2017-08-17 2023-07-28 江苏东方电缆材料有限公司 一种热交联电缆
CN108727670A (zh) * 2018-06-14 2018-11-02 合肥市大卓电力有限责任公司 一种绝缘导热电缆料及其制备方法
CN111471232A (zh) * 2020-04-27 2020-07-31 芜湖博康新能源汽车技术有限公司 一种驱动电机高压线束用电缆料及其制备方法
CN112751306B (zh) * 2020-12-24 2023-02-28 安徽蓝通科技股份有限公司 一种耐热、抗冲击的mpp电力管
CN112624723B (zh) * 2021-01-13 2022-02-08 杭州申华混凝土有限公司 一种抗冻融型混凝土及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010024601A2 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Ls Cable Ltd. Flame-retardant insulating materials comprising polypropylene with improved dispersion and mechanical properties
CN102079864A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 比亚迪股份有限公司 一种绝缘导热树脂组合物及其塑胶制品
CN103483671A (zh) * 2013-10-12 2014-01-01 苏州宝兴电线电缆有限公司 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN105061855A (zh) * 2015-08-05 2015-11-18 苏州赛斯德工程设备有限公司 一种导热绝缘材料的制备方法
CN105199191A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 深圳市西甫新材料股份有限公司 一种高韧性导热阻燃塑料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010024601A2 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Ls Cable Ltd. Flame-retardant insulating materials comprising polypropylene with improved dispersion and mechanical properties
CN102079864A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 比亚迪股份有限公司 一种绝缘导热树脂组合物及其塑胶制品
CN103483671A (zh) * 2013-10-12 2014-01-01 苏州宝兴电线电缆有限公司 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN105061855A (zh) * 2015-08-05 2015-11-18 苏州赛斯德工程设备有限公司 一种导热绝缘材料的制备方法
CN105199191A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 深圳市西甫新材料股份有限公司 一种高韧性导热阻燃塑料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105837911A (zh) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105837911B (zh) 一种绝缘导热电缆料及其制备方法
CN109438808B (zh) 发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法和应用
CN103897323B (zh) 交联树脂组合物、使用了该交联树脂组合物的电线以及电缆
CN105153528B (zh) 一种柔软、耐磨辐照交联环保聚烯烃电缆料及其制备方法
CN108623894B (zh) 一种硅烷自交联无卤阻燃材料及其制备方法和应用
CN104910477A (zh) 一种建筑用高强度低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN111154171A (zh) 一种矿物绝缘电缆用耐老化抗开裂护套料及其制备方法
CN109337192A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106710682A (zh) 一种新型阻燃电缆及其制备方法
CN104761832B (zh) 一种介孔二氧化硅纳米复合核电电缆绝缘料及制备方法
CN113402804B (zh) 用过氧化物引发剂制备交联的聚烯烃的组合物和方法
CN112552604B (zh) 一种导热绝缘聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114213741A (zh) 一种耐热水耐油的热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料
CN103554636B (zh) 一种性能优异的电缆绝缘用材料的制备工艺
CN105440398B (zh) 硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆材料及其制备方法
CN112708186A (zh) 一种辐照交联超柔韧耐弯曲耐磨低烟无卤组合物及其应用
CN112592537A (zh) 一种高弹性电缆保护管及其制备方法
CN112080090A (zh) 电缆套管的制备方法
CN116102807B (zh) 一种耐腐蚀线缆护套材料及线缆
CN113896979A (zh) 一种高阻燃耐低温热塑性低烟无卤阻燃组合物及其制备方法和应用
CN106397925A (zh) 充电桩电缆用无卤低烟阻燃交联聚烯烃护套料制备方法
CN109206718A (zh) 一种光伏设备用高韧性抗老化电缆料
CN107768037A (zh) 一种双层防火型高速信号传输线缆及其制备方法
CN106674707A (zh) 耐开裂低烟无卤聚烯烃电缆材料及其制备工艺
CN106995546A (zh) 大截面电缆用耐开裂低烟无卤聚烯烃护套料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180403