一种电缆绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种电缆绝缘材料及其制备方法，由以下成分制备而成：乙烯‑醋酸乙烯共聚物、环氧树脂、氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶、高密度聚乙烯、改性膨润土、改性纳米结晶纤维素、改性生石灰、二氧化钛、氧化锌、硬脂酸镁、邻苯二甲酸二丁酯、助熔剂、阻燃剂、润滑剂和抗氧剂。本发明专利技术制备的电缆材料具有优异力学性能和绝缘性能，且抗拉伸性能和耐冲击性能好，吸水率低、不易受潮，具有良好的应用前景。

Cable insulation material and preparation method thereof

The invention provides a cable insulation material and a preparation method thereof, which are prepared from the following components: ethylene vinyl acetate copolymer, epoxy resin, chloroprene rubber, hydrogenated nitrile rubber, high density polyethylene, modified bentonite, modified nanocrystalline cellulose, modified quicklime, titanium dioxide, zinc oxide, stearic acid. Magnesium, dibutyl phthalate, fluxes, flame retardants, lubricants and antioxidants. The cable material prepared by the invention has excellent mechanical and insulating properties, good tensile and impact resistance, low water absorption and moisture resistance, and has good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种电缆绝缘材料及其制备方法
本专利技术属于电线电缆
，具体涉及一种电缆绝缘材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会、经济的发展，电线电缆成为人们日常生活中隐形的重要部分。在意外情况下，保证电路的正常运行是十分重要的，因此，在一些大型高层建筑、人员密集场所，绝缘性能好的电线电缆成为人们主观的选择。现有的电缆主要有：云母带耐火电缆、氧化镁矿物绝缘电缆、柔性防火电缆和防火泥无机矿物防火耐火电缆等，上述这些电缆存在各种缺点，例如：云母带耐火电缆柔软性差，厚度受限制，绕包速度慢且生产效率低，从而导致加工、人力成本高；吸潮性强，储存3-6个月，受潮后绝缘性能迅速下降；此外，价格高，特别是合成云母。氧化镁矿物绝缘电缆价格昂贵、生产工艺复杂且敷设难度大。综上所述，因此需要一种更好的电缆材料来改善现有技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电缆绝缘材料及其制备方法，本专利技术制备的电缆材料具有优异力学性能和绝缘性能，且抗拉伸性能和耐冲击性能好，吸水率低、不易受潮，具有良好的应用前景。本专利技术提供了如下的技术方案：一种电缆绝缘材料，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物35-48份、环氧树脂28-36份、氯丁橡胶22-27份、氢化丁腈橡胶24-32份、高密度聚乙烯18-26份、改性膨润土35-46份、改性纳米结晶纤维素43-55份、改性生石灰27-33份、二氧化钛24-32份、氧化锌18-26份、硬脂酸镁17-25份、邻苯二甲酸二丁酯24-35份、助熔剂15-19份、阻燃剂18-22份、润滑剂13-17份和抗氧剂14-20份。优选的，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物35-42份、环氧树脂28-33份、氯丁橡胶24-27份、氢化丁腈橡胶24-30份、高密度聚乙烯23-26份、改性膨润土38-46份、改性纳米结晶纤维素43-51份、改性生石灰29-33份、二氧化钛27-32份、氧化锌23-26份、硬脂酸镁17-22份、邻苯二甲酸二丁酯24-31份、助熔剂15-18份、阻燃剂18-20份、润滑剂15-17份和抗氧剂16-20份。优选的，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物39份、环氧树脂33份、氯丁橡胶24份、氢化丁腈橡胶27份、高密度聚乙烯23份、改性膨润土46份、改性纳米结晶纤维素51份、改性生石灰29份、二氧化钛32份、氧化锌23份、硬脂酸镁17份、邻苯二甲酸二丁酯28份、助熔剂15份、阻燃剂20份、润滑剂17份和抗氧剂19份。一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶和高密度聚乙烯混合导入密炼机中，在330-350℃密炼2-3h，再降温至180-200℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂，在机械搅拌下反应1-2h，得到材料一；b、将改性膨润土、二氧化钛、氧化锌和硬脂酸镁导入混料机中，在300-400r/min的转速下搅拌20-30min，再超声振荡分散20-25min，得到材料二；c、向材料二中加入润滑剂、改性纳米结晶纤维素和改性生石灰，搅拌反应30-40min，得到材料三；d、将材料一、材料三导入双螺旋杆机中，再加入邻苯二甲酸二丁酯、助熔剂、阻燃剂和抗氧剂，在140-160℃下，以100-120r/min的转速搅拌反应2-3h，挤出成型，即可得到成品。优选的，所述步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土、硅烷偶联剂、乙醇溶液混合，在80-90℃下搅拌反应3-5h，再过滤、用蒸馏水洗涤，加入十四烷基三甲基溴化铵，送入超临界CO2反应釜中，在温度为50-55℃、压强为8-15MPa下，通入二氧化碳反应50-60min，再依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤，在60-80℃干燥1-2h，即可得到改性膨润土。优选的，所述步骤c的润滑剂为硬脂酰胺、油酸酰胺、硅酮胶、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酸、甲基硅油和液体石蜡中的任一种或几种的混合。优选的，所述步骤c的改性纳米结晶纤维素的制备方法为：将γ―(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷与丙酮溶液混合搅拌均匀，再加入纳米结晶纤维素，在80-100℃下，以160-180r/min的速度搅拌20-30min，即可得到改性纳米结晶纤维素。优选的，所述步骤c的改性生石灰的制备方法为：将脂肪醇、无水乙醇、生石灰混合搅拌，经过滤、干燥、粉碎，与酪蛋白和混合均匀，调节体系pH值至6-7，再加入琥珀酸酐，调节体系pH值至8-9，经喷雾干燥，即可得到改性生石灰。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的电缆材料具有优异力学性能和绝缘性能，且抗拉伸性能和耐冲击性能好，吸水率低、不易受潮，具有良好的应用前景。本专利技术中添加的橡胶原料可提高制备的成品的防水性能、耐老化性能及力学性能；添加的邻苯二甲酸二丁酯与乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂复配使用，不仅加工性能好，防水性好，热稳定性能优异，大大增加了本专利技术的机械性能、韧性、抗冲击性、抗张、抗弯曲性能等；添加的改性膨润土、二氧化钛、氧化锌，不仅价格低廉，而且相互间分散性好，结合力强，可提高成品的耐磨性能、绝缘性能，防火、防潮；其中改性生石灰的制备过程中，脂肪醇、生石灰、乙醇在一定条件下发生，脂肪醇烷基链通过化学键连接在反应生成的氢氧化钙表层，形成具有强烈憎水性的憎水膜，使防水作用进一步增强。具体实施方式实施例1一种电缆绝缘材料，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物48份、环氧树脂36份、氯丁橡胶22份、氢化丁腈橡胶32份、高密度聚乙烯18份、改性膨润土35份、改性纳米结晶纤维素43份、改性生石灰27份、二氧化钛32份、氧化锌26份、硬脂酸镁25份、邻苯二甲酸二丁酯24份、助熔剂19份、阻燃剂18份、润滑剂13份和抗氧剂20份。一种电缆绝缘材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶和高密度聚乙烯混合导入密炼机中，在350℃密炼3h，再降温至180℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂，在机械搅拌下反应1h，得到材料一；b、将改性膨润土、二氧化钛、氧化锌和硬脂酸镁导入混料机中，在300r/min的转速下搅拌30min，再超声振荡分散25min，得到材料二；c、向材料二中加入润滑剂、改性纳米结晶纤维素和改性生石灰，搅拌反应30min，得到材料三；d、将材料一、材料三导入双螺旋杆机中，再加入邻苯二甲酸二丁酯、助熔剂、阻燃剂和抗氧剂，在160℃下，以100r/min的转速搅拌反应3h，挤出成型，即可得到成品。步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土、硅烷偶联剂、乙醇溶液混合，在90℃下搅拌反应3h，再过滤、用蒸馏水洗涤，加入十四烷基三甲基溴化铵，送入超临界CO2反应釜中，在温度为55℃、压强为8MPa下，通入二氧化碳反应50min，再依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤，在60℃干燥2h，即可得到改性膨润土。步骤c的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酸、甲基硅油和液体石蜡的混合。步骤c的改性纳米结晶纤维素的制备方法为：将γ―(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷与丙酮溶液混合搅拌均匀，再加入纳米结晶纤维素，在100℃下，以160r/min的速度搅拌30min，即可得到改性纳米结晶纤维素。步骤c的改性生石灰的制备方法为：将脂肪醇、无水乙醇、生石灰混合搅拌，经过滤、干燥、粉碎，与酪蛋白和混合均匀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物35‑48份、环氧树脂28‑36份、氯丁橡胶22‑27份、氢化丁腈橡胶24‑32份、高密度聚乙烯18‑26份、改性膨润土35‑46份、改性纳米结晶纤维素43‑55份、改性生石灰27‑33份、二氧化钛24‑32份、氧化锌18‑26份、硬脂酸镁17‑25份、邻苯二甲酸二丁酯24‑35份、助熔剂15‑19份、阻燃剂18‑22份、润滑剂13‑17份和抗氧剂14‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种电缆绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物35-48份、环氧树脂28-36份、氯丁橡胶22-27份、氢化丁腈橡胶24-32份、高密度聚乙烯18-26份、改性膨润土35-46份、改性纳米结晶纤维素43-55份、改性生石灰27-33份、二氧化钛24-32份、氧化锌18-26份、硬脂酸镁17-25份、邻苯二甲酸二丁酯24-35份、助熔剂15-19份、阻燃剂18-22份、润滑剂13-17份和抗氧剂14-20份。2.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料，其特征在于，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物35-42份、环氧树脂28-33份、氯丁橡胶24-27份、氢化丁腈橡胶24-30份、高密度聚乙烯23-26份、改性膨润土38-46份、改性纳米结晶纤维素43-51份、改性生石灰29-33份、二氧化钛27-32份、氧化锌23-26份、硬脂酸镁17-22份、邻苯二甲酸二丁酯24-31份、助熔剂15-18份、阻燃剂18-20份、润滑剂15-17份和抗氧剂16-20份。3.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘材料，其特征在于，所述绝缘材料包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物39份、环氧树脂33份、氯丁橡胶24份、氢化丁腈橡胶27份、高密度聚乙烯23份、改性膨润土46份、改性纳米结晶纤维素51份、改性生石灰29份、二氧化钛32份、氧化锌23份、硬脂酸镁17份、邻苯二甲酸二丁酯28份、助熔剂15份、阻燃剂20份、润滑剂17份和抗氧剂19份。4.权利要求1-3任一项所述的一种电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：a、将氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶和高密度聚乙烯混合导入密炼机中，在330-350℃密炼2-3h，再降温至180-200℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂，在机械搅拌下反应1-2h，得到材料一；b、将改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：武行峰，
申请(专利权)人：合肥羿振电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34