CN116741472A - 一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 - Google Patents
一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116741472A CN116741472A CN202310748771.8A CN202310748771A CN116741472A CN 116741472 A CN116741472 A CN 116741472A CN 202310748771 A CN202310748771 A CN 202310748771A CN 116741472 A CN116741472 A CN 116741472A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mof
- temperature
- cable
- reinforcing material
- special anti
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010074 rubber mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 claims description 72
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 51
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 29
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 26
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 22
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 22
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 22
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000013082 iron-based metal-organic framework Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 31
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 31
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013118 MOF-74-type framework Substances 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- -1 hydroxyl radicals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
- H01B13/24—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by extrusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本申请涉及电缆技术领域,尤其是涉及一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺;其制备工艺为:S1、炼胶造粒;S2、制备线芯;S3、成缆制备缆芯。本申请采用简便的工艺即可制备结构简单且具有优良的耐高温、抗拉以及防腐性能的特种电缆。
Description
技术领域
本申请涉及电缆技术领域,尤其是涉及一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺。
背景技术
随着电力电缆应用的范围越来越广,不同使用环境有不同要求,如,耐高温、耐低温、耐油、抗撕裂、阻燃、防动物破坏等。特别是在使用条件特殊、应用环境复杂的情况下,特种电缆的需求日显突出,对电缆的可靠性、耐用性提出了更高的要求。
常见的特种电缆有:防火电缆、发热电缆、环保电缆等等。现有技术中,根据特种电缆的需求,往往采用新结构、新材料、新工艺制备形成适合需求的特种电缆。
为满足特种电缆的各项性能指标需求,现有的特种电缆制备过程中通常在缆芯外依次包裹多层材料,例如阻燃填充层、耐高温防护层、防腐层以及防水层等等。在制备特种电缆时,首先需要熔炼多种不同性能的材料,导致特种电缆的制备工艺较为复杂,且制备所得的特种电缆通常具有多层结构,结构较为复杂,同时还提升了特种电缆的生产成本。
针对上述中的相关技术,发明人认为如何采用简便的工艺、制备结构简单的电缆,使其不仅具有优良的耐高温性能和抗拉性能,还具有优异的防腐性能,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了采用简便的工艺制备结构简单且具有优良的耐高温、抗拉以及防腐性能的特种电缆,本申请提供一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺。
本申请提供的一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺采用如下的技术方案:
第一方面,本申请提供一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,采用如下的技术方案:
一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,包括以下步骤:
S1、炼胶造粒:将加强材料经切粒机造粒,获得加强材料颗粒;
S2、制备线芯:将单根或多根铜线或铝线绞成金属导体线芯,并在金属导体线芯外周面包裹绝缘材料;
S3、成缆制备缆芯:将所述金属导体线芯成缆得到缆芯,将所述加强材料颗粒加入预热到160-220℃的塑料挤出机内,在机头温度215-240℃下挤出,将所述加强材料挤塑包覆在所述缆芯外周面,当所述加强材料尚处于熔融状态而未发生偏心的情况下进行固化,固化完成后得到耐高温抗拉特种防腐电缆。
通过采用上述技术方案,为了满足特种电缆的各项性能指标要求,通常将导体成缆后,在缆芯外周包裹多层功能性橡胶,例如阻燃填充层、耐高温防护层、防腐层以及防水层等等。在制备特种电缆时,首先需要熔炼多种不同性能的材料,导致特种电缆的制备工艺较为复杂,且制备所得的特种电缆通常具有多层结构,结构较为复杂,同时还提升了特种电缆的生产成本。
本申请的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺中,将加强材料包裹于缆芯外周,通过加强材料的应用,使得本申请的耐高温抗拉特种防腐电缆不仅制备工艺简单,并且只具有缆芯与加强材料两层,结构简单。同时,本申请制备工艺值得的特种电缆还具有良好的耐高温性能、抗拉性能以及防腐性能。
优选的,所述加强材料包括以下重量份的组分:丁苯橡胶90-110份、丁腈橡胶10-30份、促进剂1-3份、硫化剂1-2份、活化剂2-4份、填充料60-70份以及加工助剂40-55份;
所述加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按照1:2-4的重量比例构成。
通过采用上述技术方案,将丁苯橡胶与丁腈橡胶共混后,得到的橡胶同时具有丁苯橡胶优良的耐磨性以及丁腈橡胶优良的耐油性,并且降低橡胶的生产成本。
通过在橡胶中加入由改性MOF以及二氧化钛按照1:2-4的重量比例构成的加工助剂,使得生产所得的加强材料同时具备优良的耐高温性、防腐蚀性以及抗拉性
改性MOF与二氧化钛同时加入橡胶后,二氧化钛与改性MOF的协同作用,能够有效吸收和分散紫外线,增强加强材料的耐热性,减少加强材料的退化与寿命等表面损伤。同时,改性MOF与二氧化钛的协同作用下,可以吸附和催化分解空气中的有害物质,保护橡胶表面免受外界环境的腐蚀从而增强加强材料的防腐蚀性能。
优选的,所述加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按照1:3的重量比例构成。
通过采用上述技术方案,采用由改性MOF以及二氧化钛按照1:3的重量比例构成的加工助剂能够进一步提高加强材料的耐高温性、抗拉性以及防腐蚀性,进而使得采用改加强材料包裹的特种电缆具备优良的耐高温性、抗拉性以及防腐蚀性。
优选的,所述改性MOF为铁基MOF与N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺的复合材料。
通过采用上述技术方案,改性MOF为铁基MOF与N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺的复合材料,由于MOF材料具有较多的可控孔结构,N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺与MOF材料复合后,占据这些孔结构,在加强材料的制备过程中N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺缓慢释放,发挥其防老化和耐热性能。同时,MOF的孔结构逐渐暴露,吸附和催化分解有害物质,如羟自由基、酸、碱和金属离子等,从而保护橡胶制品免受腐蚀和老化的影响,通过添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺与MOF的复合材料可增强橡胶制品的耐久性、耐热性以及抗拉性。
进一步地,采用铁基MOF,铁基MOF在水中能够快速溶解,释放出具有抗氧化和抗腐蚀性能的Fe2+离子,这些离子可以与橡胶中的自由基物质反应,有效地减少自由基反应,减缓橡胶的老化速度,并提高橡胶的防腐蚀能力。
优选的,所述改性MOF的制备工艺包括以下步骤:
(1)将所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺溶解于丙酮中得到溶液A;
(2)将硫酸亚铁加入所述溶液A搅拌使其混合均匀,得到溶液B;
(3)将MOF加入所述溶液B中超声分散40-60min,形成所述改性MOF,然后加入丙酮稀释搅拌5-6h。
(4)将步骤(3)中得到的浊液放入70℃烘箱中,烘干,最终得到所述改性MOF。
通过采用上述技术方案,可以有效地降低杂质和杂质的含量,提高产品的纯度和质量,实现组分的均匀混合和分散,保证复合材料中6PPD和铁基MOF的分散稳定性,提高综合性能和稳定性。
优选的,所述硫酸亚铁、所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及所述MOF的质量比为(3-8):(4-6):(3-8)。
通过采用上述技术方案,采用硫酸亚铁、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及MOF按照(3-8):(4-6):(3-8)的质量比对MOF进行性改性,使得改性MOF具备更优良的加工性能。
优选的,所述硫酸亚铁、所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及所述MOF的质量比为3:2:3。
通过采用上述技术方案,采用硫酸亚铁、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及MOF按照3:2:3的质量比对MOF进行性改性,使得改性MOF具备更优良的加工性能。
优选的,所述填充料由细石粉、沸石粉以及碳酸钙按照10:1:2的质量比构成。
通过采用上述技术方案,采用由细石粉、沸石粉以及碳酸钙按照10:1:2的质量比构成的填充料,能够提高加强材料的耐高温、抗拉以及防腐蚀性能,进而使得包裹有该加强材料的特种电缆具备较好的耐高温、抗拉以及防腐蚀性能。
优选的,所述加强材料的制备工艺包括以下步骤:
(1)选取主剂丁苯橡胶,加入细石粉以及碳酸钙,进行混炼,在混炼的同时,将丁腈橡胶以及沸石粉等辅料加入,并充分混合均匀;
(2)在混合好的橡胶中加入促进剂、硫化剂以及活化剂依次进行混合、热压和后处理,得到所述加强材料。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.本申请的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺中,将加强材料包裹于缆芯外周,通过加强材料的应用,使得本申请的耐高温抗拉特种防腐电缆不仅制备工艺简单,并且只具有缆芯与加强材料两层,结构简单。同时,本申请制备工艺值得的特种电缆还具有良好的耐高温性能、抗拉性能以及防腐性能;
2.改性MOF与二氧化钛同时加入橡胶后,二氧化钛与改性MOF的协同作用,能够有效吸收和分散紫外线,增强加强材料的耐热性,减少加强材料的退化与寿命等表面损伤。同时,改性MOF与二氧化钛的协同作用下,可以吸附和催化分解空气中的有害物质,保护橡胶表面免受外界环境的腐蚀从而增强加强材料的防腐蚀性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
丁苯橡胶:CAS号9003-30-7;
丁腈橡胶:CAS号9003-18-3;
促进剂:MBTS:CAS号120-78-5;
硫化机:硫磺:CAS号7704-34-9;
活化剂:TMTD:CAS号137-26-8;
填充料:细石粉:CAS号14808-60-7、沸石粉:CAS号1318-02-1、碳酸钙:CAS号471-34-1;
加工助剂:MOF采用MOF-74、硫酸亚铁:CAS号7720-78-7、N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺:CAS号793-24-8、二氧化钛:CAS号13463-67-7。
实施例
实施例1
实施例1提供的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺包括以下步骤:
S1、炼胶造粒:将加强材料经切粒机造粒,获得加强材料颗粒;
S2、制备线芯:将单根或多根铜线或铝线绞成金属导体线芯,并在金属导体线芯外周面包裹绝缘材料;
S3、成缆制备缆芯:将金属导体线芯成缆得到缆芯,将加强材料颗粒加入预热到180℃的塑料挤出机内,在机头温度220℃下挤出,将加强材料挤塑包覆在所述缆芯外周面,当加强材料尚处于熔融状态而未发生偏心的情况下进行固化,固化完成后得到耐高温抗拉特种防腐电缆。
上述的加强材料包括以下重量份的组分:丁苯橡胶100kg、丁腈橡胶20kg、促进剂1kg、硫化剂2kg、活化剂3kg、细石粉50kg、沸石粉5kg、碳酸钙10kg以及加工助剂50kg;
加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按照1:3的重量比例构成。
上述的加强材料的炼胶过程如下:
(1)选取主剂丁苯橡胶,加入细石粉以及碳酸钙,进行混炼,在混炼的同时,将丁腈橡胶以及沸石粉等辅料加入,并充分混合均匀;
(2)在混合好的橡胶中加入促进剂、硫化剂以及活化剂依次进行混合、热压和后处理,得到所述加强材料。
上述的改性MOF的制备工艺包括以下步骤:
(1)将N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺溶解于丙酮中得到溶液A;
(2)将硫酸亚铁加入所述溶液A搅拌使其混合均匀,得到溶液B;
(3)将MOF加入所述溶液B中超声分散50min,形成所述改性MOF,然后加入丙酮稀释搅拌6h。
(4)将步骤(3)中得到的浊液放入70℃烘箱中,烘干,最终得到所述改性MOF。
其中,硫酸亚铁、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及MOF的质量比为3:2:3。
实施例2-7
实施例2-7均在实施例1的方法基础上,对加强材料基础配方的用量进行调整,具体调整情况参见下表一,其中,加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按1:3的重量比例构成,改性MOF中硫酸亚铁、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及MOF的质量比为3:2:3。
表1实施例1、实施例2-7中加强材料的基础组分调整表
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于加工助剂的配比不同,具体为:改性MOF:二氧化钛=1:2。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于加工助剂的配比不同,具体为:改性MOF:二氧化钛=1:4。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于改性MOF的配比不同,具体为:硫酸亚铁:N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺:MOF=1:2:1。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在于改性MOF的配比不同,具体为:硫酸亚铁:N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺:MOF=2:1:2。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于未添加加工助剂。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于加工助剂的配比不同,具体为:改性MOF:二氧化钛=1:1。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于加工助剂的配比不同,具体为:改性MOF:二氧化钛=1:5。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于加工助剂中未添加二氧化钛。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于加工助剂中未添加改性MOF。
对比例6
对比例6与实施例1的区别在于采用未改性的MOF。
对比例7
对比例7与实施例1的区别在于改性MOF中未添加硫酸亚铁。
对比例8
对比例8与实施例1的区别在于为在改性MOF中添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺,而是直接在加强材料中添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺。
对比例9
对比例9与实施例1的区别在于未添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺。
对比例10
对比例10与实施例1的区别在于改性MOF中未添加硫酸亚铁,但添加了氯化铝。
性能检测试验
为进一步研究各组分及制备参数对耐高温抗拉特种防腐电缆的影响,本申请进一步开展如下实施例验证,测试结果如表2所示。
1、以电缆绝缘的导热系数间接表示其耐热性,当试件所得导热系数更高,间接说明其耐热性能更佳。其试验方法如下:
电缆绝缘的耐热性能检测:按照GB/T 10294-88的要求,用热常数分析仪测试电缆绝缘的导热系数,测试条件为500℃灼烧3h。
2、酸碱度测试:将电缆分别置于pH为4以及pH为9的溶液中浸泡2h,然后于常温下暴晒3h,并重复酸浸或碱浸、暴晒20次后观察电缆的表面是否有裂纹。
3、抗拉性能:采用拉伸试验机测试电缆的抗拉能。
表2实施例1-11以及对比例1-10的性能检测结果
参见表2,实施例1-11中针对加强材料的组分配比进行了对比,通过测试最终得到的特种电缆的各项性能发现发现,在加强材料中添加加工助剂后制备得到的特种电缆均具有更好的耐高温性、抗拉性以及防腐性。其中,实施例1中的耐高温抗拉特种防腐电缆的耐高温性以及抗拉性最佳,通过酸碱度测试后未出现裂痕,即具有良好的防腐性。
以实施例1为对照,实施例2-7考察了采用不同基础组分配比制得的加强材料的特种电缆的性能影响,测试结果显示,在重量份数范围内调整各项基础组分的添加量制备所得的加强材料包裹缆芯后得到的特种电缆的导热系数在0.29-0.35W·m-1·k-1之间,抗拉能均≥66Mpa,再通过酸碱度测试后未为出现裂痕。
以实施例1为对照,实施例8-9考察了采用不同配比的加工助剂制得的加强材料包裹缆芯后制备得的特种电缆的性能,测试结果显示,采用改性MOF、二氧化钛按照1:2-4的重量比制备所得的加强材料包裹缆芯后得到的特种电缆的导热系数在0.31-0.33W·m-1·k-1之间,抗拉能均≥66Mpa,再通过酸碱度测试后均未出现裂痕。
以实施例1为对照,实施例10-11考察了采用不同配比的改性MOF制得的加强材料包裹缆芯后制备得到的特种电缆的性能,测试结果显示,采用硫酸亚铁、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及MOF按照(3-8):(4-6):(3-8)的重量比制备所得的加强材料包裹缆芯后得到的特种电缆的导热系数在0.28-0.29W·m-1·k-1之间,抗拉能均≥67Mpa,再通过酸碱度测试后均未出现裂痕。
将实施例1与对比例1进行对比,发现未添加加工助剂的加强材料包裹缆芯后制备得到的特种电缆的导热系数为0.06W·m-1·k-1相比实施例1大幅下降,抗拉能为31Mpa远低于实施例1,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-5mm不等的细纹。测试结果显示未添加加工助剂的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性均较差,表明本申请的加工助剂对特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性均具有良好的提升作用。
将实施例1与对比例2进行对比,发现当加工助剂中二氧化钛的比例较低时,制备得到的特种电缆的导热系数为0.15W·m-1·k-1相比实施例1较差,抗拉能为47Mpa也低于实施例1,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-2mm不等的细纹。测试结果显示当二氧化钛比例较低时,制备所得的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性较差,表明本申请配比的加工助剂对特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性均具有良好的提升作用。
将实施例1与对比例3进行对比,发现当加工助剂中二氧化钛的比例较高时,制备得到的特种电缆的导热系数为0.18W·m-1·k-1相比实施例1较差,抗拉能为Mpa也低于实施例1,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-2mm不等的细纹。测试结果显示当二氧化钛比例较高时,制备所得的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性较差,表明本申请配比的加工助剂对特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性均具有良好的提升作用。
将实施例1对比例4进行对比,发现未添加二氧化钛的特种电缆的导热系数为0.10W·m-1·k-1相比实施例1较差,抗拉能为45Mpa与实施例1相差较多,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-3mm不等的细纹。测试结果显示未添加二氧化钛时,制备所得的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性较差,表明二氧化钛与改性MOF的协同作用下能够进一步提高特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性。
将实施例1对比例5进行对比,发现未添加改性MOF的特种电缆的导热系数为0.09W·m-1·k-1相比实施例1较差,抗拉能为33Mpa与实施例1相差较多,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-3mm不等的细纹。测试结果显示未添加改性MOF时,制备所得的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性较差,表明二氧化钛与改性MOF的协同作用下能够进一步提高特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性。
将实施例1对比例6进行对比,发现采用未改性的MOF制备所得的特种电缆的导热系数为0.19W·m-1·k-1相比实施例1较差,抗拉能为41Mpa与实施例1相差较多,并在通过酸碱度测试后出现了1mm-3mm不等的细纹。测试结果显示添加未改性的MOF时,制备所得的特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性较差,表明采用本申请中改性的MOF对特种电缆的耐高温性、防腐性以及抗拉性均具有明显的改善作用。
将实施例1对比例7进行对比,发现不在改性MOF中添加硫酸亚铁时制备得到的特种电缆的导热系数为0.29W·m-1·k-1相比实施例1相差不大,抗拉能为69Mpa与实施例1接近,但在通过酸碱度测试后出现了1mm-5mm不等的细纹。测试结果显示不在改性MOF中添加硫酸亚铁时,制备所得的特种电缆的耐高温性、以及抗拉性较好,但其防腐性以及抗拉性较差,表明采用本申请中改性的MOF对特种电缆的防腐性具有明显的改善作用。
将实施例1对比例8进行对比,发现不在改性MOF中添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺,而是直接在加强材料中添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺时,制备得到的特种电缆的导热系数为0.21W·m-1·k-1低于实施例1,抗拉能为61Mpa与实施例1接近,但在通过酸碱度测试后未出现裂纹。表明将N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺与MOF复合后,制备过程中缓慢释放对N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺对特种电缆的耐高温性以及防腐性具有改善作用。
将实施例1对比例9进行对比,发现不在改性MOF中添加N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺,制备得到的特种电缆的耐高温性以及抗拉性能均较差,且在通过酸碱度测试后未出现1mm-3mm的细纹。
将实施例1对比例10进行对比,发现在改性MOF中添加氯化铝时,制备得到的特种电缆的耐高温性以及抗拉性能与实施例1相近,但在通过酸碱度测试后出现1mm-4mm的细纹,表明铁基MOF对特种电缆耐防腐性具有明显的改善作用。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1、炼胶造粒:将加强材料经切粒机造粒,获得加强材料颗粒;
S2、制备线芯:将单根或多根铜线或铝线绞成金属导体线芯,并在金属导体线芯外周面包裹绝缘材料;
S3、成缆制备缆芯:将所述金属导体线芯成缆得到缆芯,将所述加强材料颗粒加入预热到160-220℃的塑料挤出机内,在机头温度215-240℃下挤出,将所述加强材料挤塑包覆在所述缆芯外周面,当所述加强材料尚处于熔融状态而未发生偏心的情况下进行固化,固化完成后得到耐高温抗拉特种防腐电缆。
2.根据权利要求1所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述加强材料包括以下重量份的组分:丁苯橡胶90-110份、丁腈橡胶10-30份、促进剂1-3份、硫化剂1-2份、活化剂2-4份、填充料60-70份以及加工助剂40-55份;
所述加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按照1:2-4的重量比例构成。
3.根据权利要求2所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述加工助剂由改性MOF以及二氧化钛按照1:3的重量比例构成。
4.根据权利要求2所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述改性MOF为铁基MOF与N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺的复合材料。
5.根据权利要求4所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述改性MOF的制备工艺包括以下步骤:
(1)将所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺溶解于丙酮中得到溶液A;
(2)将硫酸亚铁加入所述溶液A搅拌使其混合均匀,得到溶液B;
(3)将MOF加入所述溶液B中超声分散40-60min,形成所述改性MOF,然后加入丙酮稀释搅拌5-6h。
(4)将步骤(3)中得到的浊液放入70℃烘箱中,烘干,最终得到所述改性MOF。
6.根据权利要求5所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述硫酸亚铁、所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及所述MOF的质量比为(3-8):(4-6):(3-8)。
7.根据权利要求5所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述硫酸亚铁、所述N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺以及所述MOF的质量比为3:2:3。
8.根据权利要求2所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述填充料由细石粉、沸石粉以及碳酸钙按照10:1:2的质量比构成。
9.根据权利要求1所述的耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺,其特征在于:所述加强材料的制备工艺包括以下步骤:
(1)选取主剂丁苯橡胶,加入细石粉以及碳酸钙,进行混炼,在混炼的同时,将丁腈橡胶以及沸石粉等辅料加入,并充分混合均匀;
(2)在混合好的橡胶中加入促进剂、硫化剂以及活化剂依次进行混合、热压和后处理,得到所述加强材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310748771.8A CN116741472B (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310748771.8A CN116741472B (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116741472A true CN116741472A (zh) | 2023-09-12 |
CN116741472B CN116741472B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=87916625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310748771.8A Active CN116741472B (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116741472B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050252677A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Gagne Norman P | Flat flexible cable with integrated stiffener |
CN104610587A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中山大学 | 一种具有自修复及可回收的硫化橡胶及其制备方法和应用 |
CN105924725A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 温州泓呈祥科技有限公司 | 一种包含Ag-CNFS/ZIF-90的阻燃电缆绝缘材料的制备方法及用途 |
CN109988401A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 宁波市河清源技术转移服务有限公司 | 一种抗拉伸电缆绝缘层的制备方法 |
CN110729077A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-24 | 广东森杨线缆材料科技有限公司 | 一种阻燃耐高温加强型电缆及其制备方法 |
-
2023
- 2023-06-25 CN CN202310748771.8A patent/CN116741472B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050252677A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Gagne Norman P | Flat flexible cable with integrated stiffener |
CN104610587A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中山大学 | 一种具有自修复及可回收的硫化橡胶及其制备方法和应用 |
CN105924725A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 温州泓呈祥科技有限公司 | 一种包含Ag-CNFS/ZIF-90的阻燃电缆绝缘材料的制备方法及用途 |
CN109988401A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 宁波市河清源技术转移服务有限公司 | 一种抗拉伸电缆绝缘层的制备方法 |
CN110729077A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-24 | 广东森杨线缆材料科技有限公司 | 一种阻燃耐高温加强型电缆及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MOBASSERUL ISLAM 等: "High density polyethylene and metal oxides based nanocomposites for high voltage cable application", JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 139, no. 11, 15 March 2020 (2020-03-15), pages 1 - 15 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116741472B (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103012946B (zh) | 一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料 | |
CN112831174B (zh) | ZnO@MOF@聚磷腈阻燃剂的制备及应用 | |
CN112500707B (zh) | 一种高效阻燃硅橡胶及其制备方法和用途 | |
CN114188085B (zh) | 一种多芯柔软型矿物绝缘防火电缆及其制备方法 | |
CN105061835A (zh) | 一种大功率用低毒高效电缆料及其制备方法 | |
CN116741472B (zh) | 一种耐高温抗拉特种防腐电缆制备工艺 | |
CN111192707B (zh) | 一种耐高温耐老化电力电缆 | |
CN117050403A (zh) | 高强度抗氧化改性丁苯橡胶材料及其制备方法 | |
CN109824971B (zh) | 由仿生修饰石墨烯阻燃增强的弹性体及制备方法 | |
CN116041820A (zh) | 一种改性矿渣复合材料的制备方法及应用 | |
CN105505293B (zh) | 抗菌阻燃硅酮密封胶及其制备方法 | |
CN114656700A (zh) | 一种阻燃氯丁橡胶及其制备方法 | |
CN113248848A (zh) | 一种阻燃耐高温电缆及其制备方法 | |
CN111793362A (zh) | 一种防火减震硅橡胶及其制备方法 | |
CN106904627A (zh) | 2MgO·B2O3·1.5H2O/Mg(OH)2纳米复合阻燃材料及其原位制备方法 | |
CN111138737A (zh) | 一种阻燃橡胶的制备方法 | |
CN108986981B (zh) | 一种阻燃型电力电缆 | |
CN109021396A (zh) | 一种耐高温阻燃电缆材料及其制备方法 | |
CN111205572A (zh) | 一种氟聚合物电线电缆料及其制备方法 | |
CN110862622A (zh) | 一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套及其制备方法 | |
CN105061875A (zh) | 一种大功率用耐磨损电缆料及其制备方法 | |
CN109161208A (zh) | 一种高阻燃耐腐蚀电缆材料及其制备方法 | |
CN112940443B (zh) | 一种电力用密封堵料及制备方法及应用 | |
CN114672078B (zh) | 一种改性橡胶及其制备方法 | |
CN115073829A (zh) | 一种阻燃型绝缘复合橡胶材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |