[发明专利]一种用于电缆的绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种用于电缆的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯制造电线电缆绝缘料的主要缺点是耐温性能差、易燃烧、抗老化性能不是很好，为了提高绝缘材料的综合性能，提高绝缘材料的使用寿命，通过交联的方式使聚烯烃绝缘发生交联，以获得更好的性能。

但功能较为单一，在耐磨性、抗弯曲能力、耐老化程度、易腐蚀状况、强度和耐日照性等方面还存在缺陷。

发明内容

本发明提供了一种用于电缆的绝缘材料及其制备方法，所述用于电缆的绝缘材料耐磨性和抗弯曲能力比较好，抗腐蚀性好，使用寿命长，所述制备方法简单，适合推广。

一种用于电缆的绝缘材料，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯30～45份、引发剂3～7份、接枝剂2～5份、低密度聚乙烯20～30份、催化剂1～6份、抗氧剂1～6份、纳米银粉末2～3份、消泡剂2～4份、硬脂酸10～15份、尼龙5～8份、改性氧化石墨烯3～8份、钛白粉1～2份、紫外线吸收剂1～2份、水适量。

优选的，所述用于电缆的绝缘材料，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯35～40份、引发剂4～6份、接枝剂3～4份、低密度聚乙烯25～28份、催化剂2～5份、抗氧剂2～4份、纳米银粉末2.3～2.7份、消泡剂3.2～3.6份、硬脂酸12～14份、尼龙6～7份、改性氧化石墨烯5～7份、钛白粉1.2～1.7份、紫外线吸收剂1.3～1.5份、水适量。

优选的，所述用于电缆的绝缘材料，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯38份、引发剂5份、接枝剂3.6份、低密度聚乙烯27份、催化剂3份、抗氧剂3份、纳米银粉末2.5份、消泡剂3.3份、硬脂酸13份、尼龙6.5份、改性氧化石墨烯6份、钛白粉1.5份、紫外线吸收剂1.4份、水适量。

优选的，所述改性氧化石墨烯为聚多巴胺包覆的抗氧剂功能化的氧化石墨烯。

优选的，所述接枝剂为乙烯基三甲氧基硅烷，所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述的催化剂为钛酸酯类衍生物，所述抗氧剂为β（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八烷基醇酯。

一种制备所述用于电缆的绝缘材料的方法，包括如下步骤：

（1）按上述组分称取高密度聚乙烯、引发剂、接枝剂、低密度聚乙烯、催化剂、抗氧剂、纳米银粉末、消泡剂、硬脂酸、尼龙、改性氧化石墨烯、钛白粉、紫外线吸收剂、水，备用；

（2）将氧化石墨烯、纳米银粉末、钛白粉和水混合放入球磨机中研磨1～2小时，然后置于高速分散机中分散20～30分钟，得混合填料，备用；

（3）将高密度聚乙烯置于分子塞中干燥，并且控制干燥时间和干燥温度，将干燥后的高密度聚乙烯、引发剂、尼龙和接枝剂放入高速混合机中混合，然后置于混炼机中混炼30～50分钟，得母料A；

（4）将低密度聚乙烯和催化剂、抗氧剂及硬脂酸放入高速混合机中混合，然后置于混炼机中混炼30～50分钟，得母料B；

（5）将母料A和母料B及混合填料混合，加入紫外线吸收剂置于超声波分散机中分散30～40分钟，然后置于造粒机中造粒，得绝缘材料母料；

（6）将绝缘材料母料置于有水的密闭空间内，白天放在阳光下照射，经过2～9天处理，干燥，即得到所述用于电缆的绝缘材料。

优选的，所述步骤（5）中挤出造粒的条件为D70mm挤出机，螺杆长径比为14:1，模口温度为110～120℃，机头温度为80～100℃，机身温度为70～90℃，螺杆温度为30～50℃。

优选的，所述高速分散机的转速为1200～1300r/min。

本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：

本发明所述用于电缆的绝缘材料耐磨性和抗弯曲能力比较好，抗腐蚀性好，使用寿命长，所述制备方法简单，适合推广，具体如下：

（1）本发明所述用于电缆的绝缘材料选择聚多巴胺包覆的抗氧剂功能化的氧化石墨烯作为填料，相对于现有技术中通常是选择无机粒子作为抗氧剂载体，本发明只需添加很少量的填料，即可达到提高聚合物复合材料热氧稳定性的目的；

（2）本发明所添加的聚多巴胺包覆的抗氧剂功能化的氧化石墨烯，由于还原程度很小仍然是绝缘材料，所制备的聚烯烃复合材料仍然保持良好的绝缘性能，并且增强了其耐磨性；

（3）本发明所添加的聚多巴胺包覆的抗氧剂功能化的氧化石墨烯，可增强聚合物基体与氧化石墨烯填料之间的界面结合力，减少材料内部缺陷，从而降低复合材料的界面极化，减少介电损耗，增强你抗弯曲能力；