[发明专利]一种用于电力电缆的绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电力材料领域，具体涉及一种用于电力电缆的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

近年来随着生产生活电线电缆的运用日益发展和普及，电线电缆的需要量增加很快，而且随着经济的发展，对其材料的要求也越来越高，它要求柔软、耐磨、耐低温等性能。而无论从机械性、热火化学耐受性以及灾害防护角度考虑，电缆外层绝缘材料在防护内部原料受损以维持其正常运行方面均起到至关重要的作用，在具体应用过程中，电缆外层绝缘材料必须能都抵抗日晒、UV辐射、臭氧老化、化学药品侵蚀，同时在意外灾害情况下仍能保证或暂时保证其正常运行，随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆存在的问题逐渐引起世界各国的重视。开发一种高性能的电缆绝缘材料尤为重要。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中用于电缆的绝缘材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种用于电缆的绝缘材料，该绝缘材料具备较好的绝缘性能、耐腐蚀性能、阻燃性能以及机械性能；上述绝缘材料的制备工艺简单，适合大规模工业化生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：

一种用于电力电缆的绝缘材料，其由下述原料制备而得：

氢氧化铝，三氧化二锑，油酸酰胺，硼砂，磷酸三苯酯，硼酸锌，玻璃纤维，硬脂酸，鸡蛋壳，高岭土，氮化铝，三聚氰酸三烯丙酯，氯化聚乙烯，三元乙丙橡胶，氢化丁腈橡胶。

具体地，由如下重量份的原料制备而成：

氢氧化铝1-2份，三氧化二锑1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂2-3份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸锌2-3份，玻璃纤维2-3份，硬脂酸3-5份，鸡蛋壳5-7份，高岭土6-8份，氮化铝8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，氯化聚乙烯12-15份，三元乙丙橡胶15-18份，氢化丁腈橡胶19-22份。

优选地，氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在200目；玻璃纤维的直径为10-20um，长度为30-50um。

上述绝缘材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备物料1：将硼砂以及鸡蛋壳依次添加到破碎机中进行破碎，然后进行研磨，得到粒径为200目的粉末，即为物料1；

步骤2）制备物料2：将油酸酰胺、玻璃纤维、硬脂酸以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至室温，得到物料2；

步骤3）制备物料3：将磷酸三苯酯、三聚氰酸三烯丙酯、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶以及氢化丁腈橡胶，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，得到物料3；

步骤4）制备绝缘材料：将氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、物料1、物料2以及物料3依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明原料配伍合理，大大提高了电缆绝缘材料的性能；玻璃纤维优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。油酸酰胺可以减少树脂等在加工过程中的内摩擦薄膜和传送设备之间摩擦，简化对最终产品的操作，降低树脂颗粒成型熔融黏度，改进流动性。三聚氰酸三烯丙酯能显著提高产品的强度、刚性和耐热性能，可使制品在250℃左右长期使用。三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异。氢化丁腈橡胶具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能。鸡蛋壳属于生活废弃物，本发明对其进行了有效利用，原料低廉，提高了机械性能，变废为宝，一举两得。氮化铝是良好的耐热冲击材料，其稳定性好、强度高、导热性好、热膨胀系数小，但是其与橡胶基体的相容性差，本发明对其进行了改性，使得氮化铝的表面得到了改善，其团聚趋势减弱，其与橡胶基体之间的相容性增强，提高了电缆材料的机械性能、耐热老化性能以及耐磨性能；本发明制备的绝缘材料具备绝缘性能、耐腐蚀性能、阻燃性能以及机械性能；本发明制备工艺简单，适合大规模工业化生产。

具体实施方式