[发明专利]一种风力发电用耐扭曲软电缆材料

说明书

本发明公开了一种风力发电用耐扭曲软电缆材料，属于电缆材料制备领域。本发明以戊二醛交联壳聚糖为刚性网络，提高本材料内部的交联效率和交联密度，提高内聚强度和表面能，辅助提高本体系的韧性及耐扭曲性能；本发明体系偏碱性，使得加入的铁离子和铜离子分别生成氢氧化物晶核，避免体系应力集中而引起结构和弹性急剧变化，有效控制形变在较低损耗过程中进行；本发明先将丁腈橡胶和过氧化苯甲酰混炼，接着加入硅烷偶联剂进行改性，提高粘结强度的同时，碳化硅及一些纳米材料与复合粘结液混合喷雾造粒，共同构成本电缆材料体系。本发明解决了目前常用风力发电用电缆耐扭曲性能及韧性不佳的问题。

技术领域

本发明属于电缆材料制备领域，具体涉及一种风力发电用耐扭曲软电缆材料。

背景技术

在众多可再生能源中，目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的，当属风力发电。风力发电机的运行环境极端恶劣，它不像其他设备、家电、自行车有间歇的时间，而是一直在户外，经受大风大雨的洗礼，烈日阳光的暴晒，不能有丝毫的懈怠；而且常年累月不停运转。作为风能之一的风能电缆由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断旋转，对电缆的性能要求较高，我国风能电缆一直依赖进口，高端风能电缆国产化道路任重道远。风能电缆用的软电缆往往需要具备耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、柔软等性能。风力发电机组为了迎合最大风力的风向，追风器需要频繁转动，故风力发电用专用电缆须具有优异的柔韧性耐扭曲性能。由于我国的风力资源基本集中在东北部、西北部，皆属于高寒地区，具有良好的耐寒特性也是低烟无卤（环保型）风力发电用耐寒（耐严寒）耐扭曲软电缆必须具备的特性之一。

现有用于风力发电的电缆主要采用的是聚氨酯弹性体护套材料，但是，现有聚氨酯弹性体护套材料存在着以下几点不足：1、不能在低温-55℃的环境下工作；2、耐扭曲性能不能符合风力发电用耐扭转软电缆的标准要求；3、工艺操作相对较难，操作温度难以控制；4、在有水的环境下材料极容易分解，性能急剧下降。现有聚氨酯弹性体的性能不能满足以上几点的主要原因是：1、现有聚氨酯弹性体护套料采用包括二异氰酸酯和大分子二醇以及丁二醇的三元嵌段共聚物，采取化学合成的方法；2、现有技术配方结构不合理，各组细料搭配不合理等原因。现有的电缆料是以上述所述基础材料配制的电缆料，现有的聚氨酯弹性体护套料耐低温-55℃满足不了客户耐低温要求，同时现有材料耐油性、耐水解性、耐扭曲性能不是很好，给使用单位在使用过程中带来不便，电缆在低温环境下使用后电气性能很难符合标准。现有聚氨酯弹性体护套料采用包括二异氰酸酯和大分子二醇以及丁二醇的三元嵌段共聚物为基料的配方一般组成，但是现有聚氨酯弹性体护套料存在：在-55℃的超低温的环境下电缆绝缘护套开裂，其性能无法满足客户要求。

因此需提供一种风力发电用耐扭曲软电缆材料，使其具备耐扭转及韧性强的特点，以满足风力发电电缆的发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常用风力发电用电缆耐扭曲性能及韧性不佳的问题，提供一种风力发电用耐扭曲软电缆材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种风力发电用耐扭曲软电缆材料，包括如下组分：3~7份聚氯乙烯树脂、3~7份石油树脂、1~4份助剂、2~5份防老化剂、2~5份增塑剂，其特征在于，还包括：25~40份复合耐扭曲基料、8~15份复合烧结料。

所述复合耐扭曲基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）于60~75℃，按质量比1：5~8取聚乙二醇、马来酸酐混合搅拌，保温处理，加入聚乙二醇质量2~4倍的二氯甲烷、聚乙二醇质量12~20倍的无水乙醚混合搅拌，抽滤，取滤渣干燥，得干燥物，按质量比1：15~25取壳聚糖、乙酸溶液混合搅拌，得壳聚糖液，取壳聚糖液按质量比15：1~4：2加入N-乙烯吡咯烷酮、干燥物混合搅拌，得混合料，升温至55~70℃，取混合料按质量比15~25：3：0.3~0.7加入N，N΄-亚甲基双丙烯酰胺、引发剂混合，抽真空，通入氮气保护，保温，冷却，得料液；