CN107245241A - 一种用于电力***的电缆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力电料生产技术领域，提供了一种用于电力***的电缆材料及其制备方法，所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶30‑50份、增塑剂20‑40份、增韧剂20‑40份、阻燃剂3‑10份、润滑剂1‑3份、填充剂1‑3份、抗氧剂20‑40份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶20‑40份、丁腈橡胶20‑30份、氯丁橡胶10‑14份、氯丁橡胶8‑21份、聚异戊二烯橡胶2‑9份。本发明制备的电缆材料耐老化、强度大、柔韧性、拉伸性好。

Description

一种用于电力***的电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电力电料生产技术领域，具体地，一种用于电力***的电缆材料及其制备方法。
背景技术
随着国家电网建设的飞速发展，高压电力电缆的应用越来越多，人们对供电可靠率的要求也越来越高。为确保电缆安全稳定运行，杜绝新投产及运行线路出现接地线、同轴电缆出现各种安全问题。但在一些频繁运动的应用场合，电缆线经常被频繁弯曲或拉伸，导致电缆线的使用寿命短，电缆容易破裂或折断，传统的聚氯乙烯电缆常常满足不了电线电缆在实际运用中的抗老化需求。
此外，近年来世界各国对电线电缆的公害现状十分重视，均制定了法律法规电线电缆制造过程及报废的处理实施全面监控，要求电线电缆制造企业采用符合环保的材料取代传统材料，尤其是对产品的安全性、无毒性指标格外严格，以达到绿色环保的要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是一方面提供一种用于电力***的电缆材料及制备方法，使得制备的电缆材料耐老化、强度大、柔韧性、拉伸性好。
根据本发明一方面提供的一种用于电力***的电缆材料，所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶30-50份、增塑剂20-40份、增韧剂20-40份、阻燃剂3-10份、润滑剂1-3份、填充剂1-3份、抗氧剂20-40份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶20-40份、丁腈橡胶20-30份、氯丁橡胶10-14份、氯丁橡胶8-21份、聚异戊二烯橡胶2-9份。
优选地，所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂。
优选地，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或聚醚砜。
优选地，所述填充剂为矿物填充剂。
优选地，所述矿物填充剂为纳米碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、苦土粉中的一种或几种。
优选地，所述增塑剂包括第一增塑剂和第二增塑剂，所述第一增塑剂包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述第二增塑剂包含环氧化天然油。
优选地，所述增塑剂的制备方法为：
步骤一、将第一增塑剂和第二增塑剂按质量比1:2称量备用；
步骤二、使所述第一增塑剂和所述第二增塑剂分别与氧化物接触反应，进行颜色减淡处理，所述氧化物为高锰酸钾粉末，所述高锰酸钾粉末装在透气袋中；
步骤三、将经过步骤二的颜色减淡处理后的第一增塑剂和第二增塑剂混合，即可。
本发明另一方面还提供一种用于电力***的电缆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按权利要求1-7任一所述的配方称取复合橡胶、增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂，备用；
步骤二、将所述复合橡胶与所述增塑剂混合，得混合物一；
步骤三 、向所述混合物一中加入增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂混合，得混合物二；
步骤四、将混合物二熔融挤出进行塑化处理，所述熔融挤出塑化的温度为165-185℃，切粒，冷却，获得所述用于电力***的电缆材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的一种用于电力***的电缆材料，采用复合橡胶，同时利用增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂对该复合橡胶进行改性，使得制备的电缆材料耐老化、强度大、柔韧性、拉伸性好。本发明实施例提供的用于电力***的电缆材料的制备工艺简单、材料易得、效果显著；
（2）本发明提供的一种用于电力***的电缆材料配方中主料为复合橡胶，所述复合橡胶由硅橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶组成，具有弹性柔软和抗磨损等特性，能够适应-50-65℃的极端恶劣环境，随环境温度的不断降低，不会明显硬化而失去柔软性和弹性；
（3）本发明提供的一种用于电力***的电缆材料配方中含有增塑剂，采用本增塑剂，可使得制备的电缆材料具有良好耐候性能、柔韧性和弹性，耐候性能、柔韧性和弹性都不随时间而改变，本增塑剂降低了电缆材料变色和气味。
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用于电力***的电缆材料，所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶50份、增塑剂20份、增韧剂40份、阻燃剂3份、润滑剂3份、填充剂1份、抗氧剂40份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶40份、丁腈橡胶20份、氯丁橡胶14份、氯丁橡胶8份、聚异戊二烯橡胶9份。
其中，所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂。具体地可以选择氢氧化镁。
其中，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或聚醚砜
其中，所述填充剂为矿物填充剂。作为优选方案，所述矿物填充剂采用纳米碳酸钙、滑石粉、苦土粉的混合物。
其中，所述增塑剂包括第一增塑剂和第二增塑剂，所述第一增塑剂包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述第二增塑剂包含环氧化天然油。所述增塑剂的制备方法为：
步骤一、将第一增塑剂和第二增塑剂按质量比1:2称量备用；
步骤二、使所述第一增塑剂和所述第二增塑剂分别与氧化物接触反应，进行颜色减淡处理，所述氧化物为高锰酸钾粉末，所述高锰酸钾粉末装在透气袋中；
步骤三、将经过步骤二的颜色减淡处理后的第一增塑剂和第二增塑剂混合，即可。
本发明另一方面还提供一种用于电力***的电缆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按所述的配方称取复合橡胶、增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂，备用；
步骤二、将所述复合橡胶与所述增塑剂混合，得混合物一；
步骤三 、向所述混合物一中加入增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂混合，得混合物二；
步骤四、将混合物二熔融挤出进行塑化处理，所述熔融挤出塑化的温度为175℃，切粒，冷却，获得所述用于电力***的电缆材料。
实施例2
本实施例提供的一种用于电力***的电缆材料，所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶30份、增塑剂40份、增韧剂20份、阻燃剂10份、润滑剂1份、填充剂3份、抗氧剂20份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶20份、丁腈橡胶30份、氯丁橡胶10份、氯丁橡胶21份、聚异戊二烯橡胶2份。
其中，所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂。具体地可以选择氢氧化镁。
其中，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或聚醚砜
其中，所述填充剂为矿物填充剂。作为优选方案，所述矿物填充剂采用纳米碳酸钙、煅烧高岭土混合物。
其中，所述增塑剂包括第一增塑剂和第二增塑剂，所述第一增塑剂包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述第二增塑剂包含环氧化天然油。所述增塑剂的制备方法为：
步骤一、将第一增塑剂和第二增塑剂按质量比1:2称量备用；
步骤二、使所述第一增塑剂和所述第二增塑剂分别与氧化物接触反应，进行颜色减淡处理，所述氧化物为高锰酸钾粉末，所述高锰酸钾粉末装在透气袋中；
步骤三、将经过步骤二的颜色减淡处理后的第一增塑剂和第二增塑剂混合，即可。
本发明另一方面还提供一种用于电力***的电缆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按所述的配方称取复合橡胶、增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂，备用；
步骤二、将所述复合橡胶与所述增塑剂混合，得混合物一；
步骤三 、向所述混合物一中加入增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂混合，得混合物二；
步骤四、将混合物二熔融挤出进行塑化处理，所述熔融挤出塑化的温度为165℃，切粒，冷却，获得所述用于电力***的电缆材料。
实施例3
本实施例提供的一种用于电力***的电缆材料，所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶35份、增塑剂30份、增韧剂23份、阻燃剂7份、润滑剂2份、填充剂2份、抗氧剂28份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶22份、丁腈橡胶24份、氯丁橡胶12份、氯丁橡胶11份、聚异戊二烯橡胶4份。
其中，所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂。具体地可以选择氢氧化镁。
其中，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或聚醚砜。
其中，所述填充剂为矿物填充剂。作为优选方案，所述矿物填充剂采用滑石粉、苦土粉的混合物。
其中，所述增塑剂包括第一增塑剂和第二增塑剂，所述第一增塑剂包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述第二增塑剂包含环氧化天然油。所述增塑剂的制备方法为：
步骤一、将第一增塑剂和第二增塑剂按质量比1:2称量备用；
步骤二、使所述第一增塑剂和所述第二增塑剂分别与氧化物接触反应，进行颜色减淡处理，所述氧化物为高锰酸钾粉末，所述高锰酸钾粉末装在透气袋中；
步骤三、将经过步骤二的颜色减淡处理后的第一增塑剂和第二增塑剂混合，即可。
本发明另一方面还提供一种用于电力***的电缆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按所述的配方称取复合橡胶、增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂，备用；
步骤二、将所述复合橡胶与所述增塑剂混合，得混合物一；
步骤三 、向所述混合物一中加入增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂混合，得混合物二；
步骤四、将混合物二熔融挤出进行塑化处理，所述熔融挤出塑化的温度为185℃，切粒，冷却，获得所述用于电力***的电缆材料。
实施例4
性能测试：
按照实施例1-3所述的原料及配比，制备用于电力***的电缆材料，同时选取市售的普通电缆材料，标记为实验1组、实验2组、实验3组、对照组，采用UL758及UL1581中规定的额定温度105℃聚氯乙烯电缆测试标准，对实施例及对照组的电缆材料UL标准规定的强制换气式恒温（136+/-1℃）老化试验箱中进行加速老化测试168h，测试结果见表1。
表1 性能测试情况一览表
从表1中的数据可见，本实施例的电缆材料耐老化、强度大、柔韧性、拉伸性好，较一般的电缆材料好。
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。

Claims (8)

1.一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述电缆材料包括如下重量份数的原料：复合橡胶30-50份、增塑剂20-40份、增韧剂20-40份、阻燃剂3-10份、润滑剂1-3份、填充剂1-3份、抗氧剂20-40份，所述复合橡胶包括如下重量份数的原料：硅橡胶20-40份、丁腈橡胶20-30份、氯丁橡胶10-14份、氯丁橡胶8-21份、聚异戊二烯橡胶2-9份。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛或聚醚砜。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述填充剂为矿物填充剂。
5.根据权利要求4所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述矿物填充剂为纳米碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、苦土粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述增塑剂包括第一增塑剂和第二增塑剂，所述第一增塑剂包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述第二增塑剂包含环氧化天然油。
7.根据权利要求6所述的一种用于电力***的电缆材料，其特征在于：所述增塑剂的制备方法为：
步骤一、将第一增塑剂和第二增塑剂按质量比1:2称量备用；
步骤二、使所述第一增塑剂和所述第二增塑剂分别与氧化物接触反应，进行颜色减淡处理，所述氧化物为高锰酸钾粉末，所述高锰酸钾粉末装在透气袋中；
步骤三、将经过步骤二的颜色减淡处理后的第一增塑剂和第二增塑剂混合，即可。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种用于电力***的电缆材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按权利要求1-7任一所述的配方称取复合橡胶、增塑剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂，备用；
步骤二、将所述复合橡胶与所述增塑剂混合，得混合物一；
步骤三 、向所述混合物一中加入增韧剂、阻燃剂、润滑剂、填充剂、抗氧剂混合，得混合物二；
步骤四、将混合物二熔融挤出进行塑化处理，所述熔融挤出塑化的温度为165-185℃，切粒，冷却，获得所述用于电力***的电缆材料。
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