一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法

xiaoxiao2021-1-7  92

一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于电力材料领域,具体涉及一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的 制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 随着电力工程的不断发展,需要使用电缆的场所变得多样化,对电缆用护套材料 的性能指标有了更加严格和多样的要求,比如绝缘性、拉伸强度、使用温度、阻燃性能等指 标均有严格的要求,不断的提高护套材料的性能,是经济和社会发展的迫切需求,传统的护 套材料多存在阻燃性差、机械强度低、耐腐蚀性能差,高温易变形、力学性能差、使用寿命短 等问题,给实际使用带来很多不便,容易带来安全隐患,发生触电或火灾,因此,如何改进已 有的电缆护套材料,完全配方和制备工艺,是我们急待解决的技术问题。
[0005]

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于,提供一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法, 该方法工艺简单可行,提升了传统橡胶材料的性能,使其具备良好的阻燃性能和力学性能, 能够适应特定的使用环境条件,为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下: 一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法,其包括如下步骤: 步骤1)称取原料:按照重量份取各原料备用;氢氧化镁1-2份,氧化铝1-2份,锂基膨 润土 1-2份,氮化错1-2份,二硫化钼2-3份,凸凹棒土 2-3份,镁橄榄石2-3份,戊二酸二乙 酯3-4份,氮化硅4-6份,磷酸三苯酯5-7份,碳化硅5-7份,鸡蛋壳7-10份,聚碳酸酯7-10 份,石英砂8-12份,聚乙烯蜡8-12份,溴化聚苯乙烯8-12份,氯化丁基橡胶20-30份,三元 乙丙橡胶30-40份,聚烯烃弹性体(TP0)30-40份。其中,氢氧化镁,氧化铝,锂基膨润土,氮 化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英砂的粒径均为100目; 步骤2)制备物料1 :将氢氧化镁,氧化铝,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英 砂依次投入到搅拌机中,300转/min搅拌lOmin,得到物料1 ; 步骤3)制备物料2 :往锂基膨润土添加同等重量的70% (v/v)的乙醇,500转/min搅 拌3min,然后静置30min,即为物料2 ; 步骤4)制备物料3 :往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸,500转/min搅拌5min,80°C 烘干,研磨至粒径为100目,即为物料3 ; 步骤5)制备物料4 :将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎,然后进行研磨,得 到粒径为100目的粉末,即为物料4 ; 步骤6)制备物料5 :将戊二酸二乙酯,磷酸三苯酯,聚碳酸酯,聚乙烯蜡,溴化聚苯乙 烯,氯化丁基橡胶,三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中,反应罐温度控制 在60°C,搅拌处理,搅拌时间为lOmin,搅拌速度为300转/min,然后静置30min,得到物料 5 ; 步骤7)制备护套绝缘料:将物料1,物料2,物料3,物料4以及物料5依次投入到离心 机中,2000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 经成型机将产品拉出后,由切割机定长切割,送入扩口机,扩口完成后即得。
[0007] 本发明取得的有益效果主要包括: 本发明护套绝缘材料的原料配伍合理,大大提高了耐热阻燃性能,并且机械性能以及 耐腐蚀性能大大改善;氢氧化镁,氧化铝,氮化铝以及石英砂大大提高了耐热阻燃性能;碳 化硅以及氮化硅适量添加,大大提高了护套管的机械性能;磷酸三苯酯属于环保阻燃剂; 戊二酸二乙酯属于环保型增塑剂;聚乙烯蜡又称高分子蜡简称聚乙烯蜡,具备优良的耐寒 性、耐热性、耐化学性和耐磨性;溴化聚苯乙烯是一种溴系有机阻燃剂,具有高阻燃性、热稳 定性及光稳定性等良好的机械物理和化学性质;三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共 辄二烯烃的共聚物,防霉、耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异;氯化丁基橡胶具良好的耐 热耐曲以及耐天候性能;聚烯烃弹性体对其缺口冲击强度以及耐热性能提高很大;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;本发明还对锂基膨润土进行了改性,提高了原料之间的结合力,增加了机械性能; 对凸凹棒土进行了改性,提高了绝热性能和耐腐蚀性能;本发明护套管制备工艺简单,适合 大规模工业化生产。
[0008]
【具体实施方式】
[0009] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请具 体实施例,对本发明进行更加清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部 分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0010] 实施例1 一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法,其包括如下步骤: 步骤1)称取原料:按照重量份取各原料备用;氢氧化镁1份,氧化铝1份,锂基膨润土 1份,氮化铝1份,二硫化钼2份,凸凹棒土 2份,镁橄榄石2份,戊二酸二乙酯3份,氮化硅 4份,磷酸三苯酯5份,碳化硅5份,鸡蛋壳7份,聚碳酸酯7份,石英砂8份,聚乙烯蜡8份, 溴化聚苯乙烯8份,氯化丁基橡胶20份,三元乙丙橡胶30份,聚烯烃弹性体(TPO) 30份。 其中,氢氧化镁,氧化铝,锂基膨润土,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英砂的粒径 均为100目; 步骤2)制备物料1 :将氢氧化镁,氧化铝,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英 砂依次投入到搅拌机中,300转/min搅拌lOmin,得到物料1 ; 步骤3)制备物料2 :往锂基膨润土添加同等重量的70% (v/v)的乙醇,500转/min搅 拌3min,然后静置30min,即为物料2 ; 步骤4)制备物料3 :往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸,500转/min搅拌5min,80°C 烘干,研磨至粒径为100目,即为物料3 ; 步骤5)制备物料4 :将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎,然后进行研磨,得 到粒径为100目的粉末,即为物料4 ; 步骤6)制备物料5 :将戊二酸二乙酯,磷酸三苯酯,聚碳酸酯,聚乙烯蜡,溴化聚苯乙 烯,氯化丁基橡胶,三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中,反应罐温度控制 在60°C,搅拌处理,搅拌时间为lOmin,搅拌速度为300转/min,然后静置30min,得到物料 5 ; 步骤7)制备护套绝缘料:将物料1,物料2,物 料3,物料4以及物料5依次投入到离心 机中,2000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 经成型机将产品拉出后,由切割机定长切割,送入扩口机,扩口完成后即得。
[0011] 实施例2 一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法,其包括如下步骤: 步骤1)称取原料:按照重量份取各原料备用;氢氧化镁1-2份,氧化铝1-2份,锂基膨 润土 1-2份,氮化错1-2份,二硫化钼2-3份,凸凹棒土 2-3份,镁橄榄石2-3份,戊二酸二乙 酯3-4份,氮化硅4-6份,磷酸三苯酯5-7份,碳化硅5-7份,鸡蛋壳7-10份,聚碳酸酯7-10 份,石英砂8-12份,聚乙烯蜡8-12份,溴化聚苯乙烯8-12份,氯化丁基橡胶20-30份,三元 乙丙橡胶30-40份,聚烯烃弹性体(TP0)30-40份。其中,氢氧化镁,氧化铝,锂基膨润土,氮 化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英砂的粒径均为100目; 步骤2)制备物料1 :将氢氧化镁,氧化铝,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英 砂依次投入到搅拌机中,300转/min搅拌lOmin,得到物料1 ; 步骤3)制备物料2 :往锂基膨润土添加同等重量的70% (v/v)的乙醇,500转/min搅 拌3min,然后静置30min,即为物料2 ; 步骤4)制备物料3 :往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸,500转/min搅拌5min,80°C 烘干,研磨至粒径为100目,即为物料3 ; 步骤5)制备物料4 :将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎,然后进行研磨,得 到粒径为100目的粉末,即为物料4 ; 步骤6)制备物料5 :将戊二酸二乙酯,磷酸三苯酯,聚碳酸酯,聚乙烯蜡,溴化聚苯乙 烯,氯化丁基橡胶,三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中,反应罐温度控制 在60°C,搅拌处理,搅拌时间为lOmin,搅拌速度为300转/min,然后静置30min,得到物料 5 ; 步骤7)制备护套绝缘料:将物料1,物料2,物料3,物料4以及物料5依次投入到离心 机中,2000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 经成型机将产品拉出后,由切割机定长切割,送入扩口机,扩口完成后即得。
[0012] 实施例3 本发明制备的电力护套管的各项性能参数测定:以外径100mm,壁厚5mm,长度10m为 例。拉伸强度、弯曲强度、巴士硬度、水平垂直燃烧等级以及氧指数分别参照GB/T1458,GB/ T1449, GB/T3854, GB/T2408, GB/T8924。具体结果见表 1。
[0013] 表 1

最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不 限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接 导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法,其特征在于,所述方法包括 如下步骤: 步骤1)称取原料:按照重量份取各原料备用;氢氧化镁1-2份,氧化铝1-2份,锂基膨 润土 1-2份,氮化错1-2份,二硫化钼2-3份,凸凹棒土 2-3份,镁橄榄石2-3份,戊二酸二乙 酯3-4份,氮化硅4-6份,磷酸三苯酯5-7份,碳化硅5-7份,鸡蛋壳7-10份,聚碳酸酯7-10 份,石英砂8-12份,聚乙烯蜡8-12份,溴化聚苯乙烯8-12份,氯化丁基橡胶20-30份,三元 乙丙橡胶30-40份,聚烯烃弹性体30-40份; 步骤2)制备物料1 :将氢氧化镁,氧化铝,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英 砂依次投入到搅拌机中,300转/min搅拌lOmin,得到物料1 ; 步骤3)制备物料2 :往锂基膨润土添加同等重量的70% (v/v)的乙醇,500转/min搅 拌3min,然后静置30min,即为物料2 ; 步骤4)制备物料3 :往凸凹棒土添加同等重量的1M盐酸,500转/min搅拌5min,80°C 烘干,研磨至粒径为100目,即为物料3 ; 步骤5)制备物料4 :将镁橄榄石和鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎,然后进行研磨,得 到粒径为100目的粉末,即为物料4 ; 步骤6)制备物料5 :将戊二酸二乙酯,磷酸三苯酯,聚碳酸酯,聚乙烯蜡,溴化聚苯乙 烯,氯化丁基橡胶,三元乙丙橡胶以及聚烯烃弹性体依次投入到反应罐中,反应罐温度控制 在60°C,搅拌处理,搅拌时间为lOmin,搅拌速度为300转/min,然后静置30min,得到物料 5 ; 步骤7)制备护套绝缘料:将物料1,物料2,物料3,物料4以及物料5依次投入到离心 机中,2000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 经成型机将产品拉出后,由切割机定长切割,送入扩口机,扩口完成后即得。2. 根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤1)中,优选地,氢氧化镁,氧化铝, 锂基膨润土,氮化铝,二硫化钼,氮化硅,碳化硅以及石英砂的粒径均为100目。
【专利摘要】本发明属于电力材料领域,公开了一种聚烯烃热塑性弹性体阻燃电缆护套料的制备方法,该方法使用了如下原料:氢氧化镁1-2份,氧化铝1-2份,锂基膨润土1-2份,氮化铝1-2份,二硫化钼2-3份,凸凹棒土2-3份,镁橄榄石2-3份,戊二酸二乙酯3-4份,氮化硅4-6份,磷酸三苯酯5-7份,碳化硅5-7份,鸡蛋壳7-10份,聚碳酸酯7-10份,石英砂8-12份,聚乙烯蜡8-12份,溴化聚苯乙烯8-12份,氯化丁基橡胶20-30份,三元乙丙橡胶30-40份,聚烯烃弹性体30-40份。本发明工艺简单可行,提升了传统橡胶材料的阻燃和力学性能。
【IPC分类】C08K3/36, C08K3/28, C08L23/00, C08K5/11, C08L25/06, C08K3/30, C08L23/28, C08L69/00, C08L23/16, C08K3/34, C08K13/02, C08K5/523, C08L23/06, C08K3/22
【公开号】CN105504532
【申请号】CN201510441796
【发明人】苏永义, 刘斐, 隋树法, 张庆伟, 李文峰, 巩固
【申请人】国网山东省电力公司临沂供电公司, 国家电网公司, 国网山东费县供电公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年7月26日

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