CN109111696A - 一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法 - Google Patents

一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，包括以下步骤：步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂32‑36份、交联聚乙烯改性醇酸树脂28‑32份、四氟乙烯14‑18份、改性纳米氧化锌6‑10份、抗静电剂3‑5份、增韧剂2‑4份、偶联剂4‑6份。本发明一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，该电缆料在潮湿条件下绝缘性依旧稳定，同时制备工艺简单，适合中小企业规模化生产。

Description

一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法
技术领域
本发明涉及电缆绝缘料技术领域，具体涉及一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法。
背景技术
电缆主要由以下4部分组成，①导电线芯：用高电导率材料(铜或铝)制成，根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数；电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等；③密封护套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤，对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套；④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外(称铠装电缆)，铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。
现有中国专利文献(公开号：CN101735520B)公开了一种电缆绝缘材料，所述电缆绝缘材料包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂，各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份、填充剂100-140份、橡胶软化油3-5份、交联助剂3-6份、过氧化物交联剂3-6份、稳定剂4-8份、活性剂4-8份、润滑剂3-5份、偶联剂3-5份、防老剂1-3份，该电缆料具有低毒性、环保性特点，虽具有绝缘性，但不耐水，在潮湿条件下绝缘性易变差。
中国专利文献(公开号：CN104119681B)公开了一种耐火电缆绝缘材料制备方法，耐火电缆绝缘材料原料由以下质量组分的原料组成：氢氧化铝70％～85％，硅橡胶10％～20％、添加剂5～10％，所述添加剂包括96级SiO2微粉、防爆纤维和复合树脂；将氢氧化铝、硅橡胶和添加剂按质量配比混合均匀，然后加入结合剂，所述结合剂由无水葡萄糖、硼砂、托品和工业盐组成，所述结合剂的添加质量占氢氧化铝、硅橡胶和添加剂总质量的3～6％，该材料虽耐火，但耐水性差。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，该电缆料在潮湿条件下绝缘性依旧稳定，同时制备工艺简单，适合中小企业规模化生产。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂32-36份、交联聚乙烯改性醇酸树脂28-32份、四氟乙烯14-18份、改性纳米氧化锌6-10份、抗静电剂3-5份、增韧剂2-4份、偶联剂4-6份；
步骤二，将步骤一中原料依次加入到高速混合机中进行混合，混合转速为550-650r/min，搅拌时间为25-35min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出转速为45-55r/min，挤出温度为135-145℃，即得本发明的电缆绝缘料。
优选地，所述茶籽油改性环氧树脂制备方法为将环氧树脂、茶籽油加入到三口烧瓶中，随后加入顺丁烯二酸酐，搅拌转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入DMP-30、继续搅拌6-10min，随后再真空脱泡，然后于125-135℃下固化25-35min，即得本发明的茶籽油改性环氧树脂。
优选地，所述环氧树脂、茶籽油物质的质量比为(5-9)：3。
优选地，所述环氧树脂、茶籽油物质的质量比为7：3。
优选地，所述交联聚乙烯改性醇酸树脂制备方法为将苯甲酸、醇酸树脂、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，反应温度为165-175℃，保温35-45min，随后将温度降至45℃，向其中加入冰醋酸调节pH至5.0-6.0，随后再加入交联聚乙烯、过氧化二异丙苯，继续搅拌15-25min，随后冷却至室温，即得交联聚乙烯改性醇酸树脂。
优选地，所述醇酸树脂、交联聚乙烯物质的质量比为4:1。
优选地，所述改性纳米氧化锌采用钛酸酯偶联剂经过改性处理。
优选地，所述抗静电剂为乙氧基月桂酷胺、甘油-硬脂酸酯按照重量比5:2组成的混合物。
优选地，所述增韧剂为不饱和聚酰胺树脂。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH172、氨基硅烷偶联剂KH-550按照重量比3:2组成的混合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的基料为茶籽油改性环氧树脂、交联聚乙烯改性醇酸树脂，环氧树脂经过茶籽油改性后，不仅增强与交联聚乙烯改性醇酸树脂之间融合，同时本身耐候性强，绝缘性佳，醇酸树脂本身具有良好的耐候、绝缘性质，经过交联聚乙烯改性后性质更稳定，二者原料作为基料，起到协同作用，增强电缆料的绝缘性。
(2)本发明的四氟乙烯化学性质稳定，添加到材料中可明显增强材料在水中绝缘稳定性，同时纳米氧化锌经过偶联剂改性后更易于其他材料结合，其本身抗氧化能力强，不仅增强电缆使用寿命，同时经过数据论证可有效改善电缆绝缘稳定性。
(3)本发明实施例3相对于对比例4，未经过水浸泡测电阻率相差不大，但在25℃水下浸泡，电阻率明显有很大差距，对比例4，1月后电阻率为1.2×1013Ω.m，实施例3电阻率为1.9×1013Ω.m，此外从对比例1-3中得出，电缆材料绝缘影响中，四氟乙烯>环氧树脂未经茶籽油改性>改性纳米氧化锌。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
实施例1.
本实施例的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂32份、交联聚乙烯改性醇酸树脂28份、四氟乙烯14份、改性纳米氧化锌6份、抗静电剂3份、增韧剂2份、偶联剂4份；
步骤二，将步骤一中原料依次加入到高速混合机中进行混合，混合转速为550r/min，搅拌时间为25min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出转速为45r/min，挤出温度为135℃，即得本发明的电缆绝缘料。
本实施例的茶籽油改性环氧树脂制备方法为将环氧树脂、茶籽油加入到三口烧瓶中，随后加入顺丁烯二酸酐，搅拌转速为65r/min，搅拌时间为25min，随后再加入DMP-30、继续搅拌6min，随后再真空脱泡，然后于125℃下固化25min，即得本发明的茶籽油改性环氧树脂。
本实施例的环氧树脂、茶籽油物质的质量比为5：3。
本实施例的交联聚乙烯改性醇酸树脂制备方法为将苯甲酸、醇酸树脂、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，反应温度为165℃，保温35min，随后将温度降至45℃，向其中加入冰醋酸调节pH至5.0，随后再加入交联聚乙烯、过氧化二异丙苯，继续搅拌15min，随后冷却至室温，即得交联聚乙烯改性醇酸树脂。
本实施例的醇酸树脂、交联聚乙烯物质的质量比为4:1。
本实施例的改性纳米氧化锌采用钛酸酯偶联剂经过改性处理。
本实施例的抗静电剂为乙氧基月桂酷胺、甘油-硬脂酸酯按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的增韧剂为不饱和聚酰胺树脂。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH172、氨基硅烷偶联剂KH-550按照重量比3:2组成的混合物。
实施例2.
本实施例的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂36份、交联聚乙烯改性醇酸树脂32份、四氟乙烯18份、改性纳米氧化锌10份、抗静电剂5份、增韧剂4份、偶联剂6份；
步骤二，将步骤一中原料依次加入到高速混合机中进行混合，混合转速为650r/min，搅拌时间为35min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出转速为55r/min，挤出温度为145℃，即得本发明的电缆绝缘料。
本实施例的茶籽油改性环氧树脂制备方法为将环氧树脂、茶籽油加入到三口烧瓶中，随后加入顺丁烯二酸酐，搅拌转速为75r/min，搅拌时间为35min，随后再加入DMP-30、继续搅拌10min，随后再真空脱泡，然后于135℃下固化35min，即得本发明的茶籽油改性环氧树脂。
本实施例的环氧树脂、茶籽油物质的质量比为9：3。
本实施例的交联聚乙烯改性醇酸树脂制备方法为将苯甲酸、醇酸树脂、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，反应温度为175℃，保温45min，随后将温度降至45℃，向其中加入冰醋酸调节pH至6.0，随后再加入交联聚乙烯、过氧化二异丙苯，继续搅拌25min，随后冷却至室温，即得交联聚乙烯改性醇酸树脂。
本实施例的醇酸树脂、交联聚乙烯物质的质量比为4:1。
本实施例的改性纳米氧化锌采用钛酸酯偶联剂经过改性处理。
本实施例的抗静电剂为乙氧基月桂酷胺、甘油-硬脂酸酯按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的增韧剂为不饱和聚酰胺树脂。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH172、氨基硅烷偶联剂KH-550按照重量比3:2组成的混合物。
实施例3.
本实施例的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂34份、交联聚乙烯改性醇酸树脂30份、四氟乙烯16份、改性纳米氧化锌8份、抗静电剂4份、增韧剂3份、偶联剂5份；
步骤二，将步骤一中原料依次加入到高速混合机中进行混合，混合转速为550-650r/min，搅拌时间为25-35min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出转速为45-55r/min，挤出温度为135-145℃，即得本发明的电缆绝缘料。
本实施例的茶籽油改性环氧树脂制备方法为将环氧树脂、茶籽油加入到三口烧瓶中，随后加入顺丁烯二酸酐，搅拌转速为70r/min，搅拌时间为30min，随后再加入DMP-30、继续搅拌8min，随后再真空脱泡，然后于130℃下固化30min，即得本发明的茶籽油改性环氧树脂。
本实施例的环氧树脂、茶籽油物质的质量比为7：3。
本实施例的交联聚乙烯改性醇酸树脂制备方法为将苯甲酸、醇酸树脂、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，反应温度为170℃，保温35-45min，随后将温度降至45℃，向其中加入冰醋酸调节pH至5.5，随后再加入交联聚乙烯、过氧化二异丙苯，继续搅拌20min，随后冷却至室温，即得交联聚乙烯改性醇酸树脂。
本实施例的醇酸树脂、交联聚乙烯物质的质量比为4:1。
本实施例的改性纳米氧化锌采用钛酸酯偶联剂经过改性处理。
本实施例的抗静电剂为乙氧基月桂酷胺、甘油-硬脂酸酯按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的增韧剂为不饱和聚酰胺树脂。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH172、氨基硅烷偶联剂KH-550按照重量比3:2组成的混合物。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是环氧树脂未经茶籽油改性。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加四氟乙烯。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加改性纳米氧化锌。
对比例4.
采用中国专利文献(公开号：CN101735520B)公开了一种电缆绝缘材料中实施例1原料及方法。
实施例3及对比例1-4性能测试结果如下
本发明实施例3相对于对比例4，未经过水浸泡测电阻率相差不大，但在25℃水下浸泡，电阻率明显有很大差距，对比例4，1月后电阻率为1.2×1013Ω.m，实施例3电阻率为1.9×1013Ω.m，此外从对比例1-3中得出，电缆材料绝缘影响中，四氟乙烯>环氧树脂未经茶籽油改性>改性纳米氧化锌。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：茶籽油改性环氧树脂32-36份、交联聚乙烯改性醇酸树脂28-32份、四氟乙烯14-18份、改性纳米氧化锌6-10份、抗静电剂3-5份、增韧剂2-4份、偶联剂4-6份；
步骤二，将步骤一中原料依次加入到高速混合机中进行混合，混合转速为550-650r/min，搅拌时间为25-35min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出转速为45-55r/min，挤出温度为135-145℃，即得本发明的电缆绝缘料。
2.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述茶籽油改性环氧树脂制备方法为将环氧树脂、茶籽油加入到三口烧瓶中，随后加入顺丁烯二酸酐，搅拌转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入DMP-30、继续搅拌6-10min，随后再真空脱泡，然后于125-135℃下固化25-35min，即得本发明的茶籽油改性环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、茶籽油物质的质量比为(5-9)：3。
4.根据权利要求3所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、茶籽油物质的质量比为7：3。
5.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述交联聚乙烯改性醇酸树脂制备方法为将苯甲酸、醇酸树脂、二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，反应温度为165-175℃，保温35-45min，随后将温度降至45℃，向其中加入冰醋酸调节pH至5.0-6.0，随后再加入交联聚乙烯、过氧化二异丙苯，继续搅拌15-25min，随后冷却至室温，即得交联聚乙烯改性醇酸树脂。
6.根据权利要求5所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述醇酸树脂、交联聚乙烯物质的质量比为4:1。
7.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述改性纳米氧化锌采用钛酸酯偶联剂经过改性处理。
8.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述抗静电剂为乙氧基月桂酷胺、甘油-硬脂酸酯按照重量比5:2组成的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述增韧剂为不饱和聚酰胺树脂。
10.根据权利要求1所述的一种基于茶籽油改性环氧树脂的电缆绝缘料制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH172、氨基硅烷偶联剂KH-550按照重量比3:2组成的混合物。
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