耐老化电缆绝缘材料及其制备方法技术

技术编号:19733935 阅读:25 留言:0更新日期:2018-12-12 02:53
本发明专利技术公开了一种耐老化电缆绝缘材料及其制备方法,制得的电缆绝缘材料不仅具有良好的机械性能,而且具有良好的抗紫外线性能,耐老化,有利于提高绝缘材料的使用寿命。不仅如此,本发明专利技术的制备方法简单易于制备,原料易得,具有较高的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
耐老化电缆绝缘材料及其制备方法
本专利技术涉及电缆绝缘材料,具体地,涉及一种耐老化电缆绝缘材料及其制备方法。
技术介绍
目前,电缆的绝缘层使用最多的为高分子材料,在电工技术上,将体积电阻率大于109Ω·cm的物质所构成的材料称为绝缘材料,也就是用来使器件在电气上能够阻止电流通过的材料。交联聚乙烯具有优良的介电性能和机械性能,己被广泛应用于高压和超高压塑料绝缘电力电缆中。随着使用时间的增长,日光的照射,往往导致绝缘材料发粘,绝缘老化问题越来越严重,己成为绝缘电缆向超高压发展的主要障碍。因此,提供一种机械强度较高、抗紫外线辐射强,不易老化的电缆绝缘材料及其制备方法是本专利技术亟需所要解决的问题。
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,解决了普通电缆的绝缘材料在长时间使用后容易发生老化,降低电缆的使用寿命的问题。为了实现上述目的,本专利技术提供了一种耐老化电缆绝缘材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应以制得改性高岭土;(2)将钛酸酯偶联剂加压后,采用气雾法喷洒在改性高岭土表面,得到二次改性高岭土;(3)将氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醋酸乙烯酯、乙基磷酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二胺、亚油酸、有机硅阻燃剂、增塑剂、抗氧剂和二次改性高岭土进行混炼,然后挤出成型。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的耐老化电缆绝缘材料。通过上述技术方案,本专利技术应用高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应,将铝盐和锡盐与碱反应后的产物均螯合在高岭土上,提高了高岭土的比表面积,具有良好的界面反射性能,可将紫外线向各个方向散射,使得高岭土对紫外线和可见光的反射性能增强,提高了材料的屏蔽紫外线的能力;另外将改性高岭土再通过钛酸酯偶联剂接触,再添加至制备绝缘材料的原料中,提高了改性高岭土与其他原料的结合性能,使得材料的性能更均匀。再结合本专利技术的上述原材料,制得的电缆绝缘材料不仅具有良好的机械性能,而且具有良好的抗紫外线性能,耐老化,有利于提高绝缘材料的使用寿命。不仅如此,本专利技术的制备方法简单易于制备,原料易得,具有较高的推广应用价值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种耐老化电缆绝缘材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应以制得改性高岭土;(2)将钛酸酯偶联剂加压后,采用气雾法喷洒在改性高岭土表面,得到二次改性高岭土;(3)将氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醋酸乙烯酯、乙基磷酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二胺、亚油酸、有机硅阻燃剂、增塑剂、抗氧剂和二次改性高岭土进行混炼,然后挤出成型。通过上述技术方案,本专利技术应用高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应,将铝盐和锡盐与碱反应后的产物均螯合在高岭土上,提高了高岭土的比表面积,具有良好的界面反射性能,可将紫外线向各个方向散射,使得高岭土对紫外线和可见光的反射性能增强,提高了材料的屏蔽紫外线的能力;另外将改性高岭土再通过钛酸酯偶联剂接触,再添加至制备绝缘材料的原料中,提高了改性高岭土与其他原料的结合性能,使得材料的性能更均匀。再结合本专利技术的上述原材料,制得的电缆绝缘材料不仅具有良好的机械性能,而且具有良好的抗紫外线性能,耐老化,有利于提高绝缘材料的使用寿命。不仅如此,本专利技术的制备方法简单易于制备,原料易得,具有较高的推广应用价值。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,在步骤(1)中,所述高岭土、铝盐、锡盐、碱和水的重量比为50:8-12:5-10:15-20:100-200。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,改性高岭土与钛酸酯偶联剂的质量比为100:10-15。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,以质量份计,相对于100份氟橡胶,三元乙丙橡胶的用量为15-20份,聚醋酸乙烯酯的用量为5-8份,乙基磷酸二乙酯的用量为6-8份,丙二酸二乙酯的用量为4-5份,乙二胺的用量为6-8份,亚油酸的用量为3-5份,有机硅阻燃剂的用量为1-2份,增塑剂的用量为3-5份,抗氧剂的用量为1-2份,二次改性高岭土的用量12-18份。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,所述水热反应满足以下条件:反应温度为100-140℃,反应时间为6-10h。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,所述铝盐选自氯化铝、硫酸铝和硝酸铝中的至少一者。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,所述锡盐选自氯化锡、硫酸锡和硝酸锡中的至少一者。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一者。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,增塑剂选自邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酯类化合物和偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,钛酸酯偶联剂为JS-109、JS-201和JS-311中的一种或多种。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂CA中的一种或多种。在上述技术方案中,作为塑料、橡胶的常规市售品填料的高岭土均可实现本专利技术,本专利技术不作要求,一般来说平均粒径不大于100微米。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,有机硅阻燃剂为KR-480和KR-2710中的至少一种。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,混炼的条件包括:温度为160-210℃;时间为0.8-1.5h。在本专利技术一种优选的实施方式中,为了提高绝缘材料的机械性能和抗老化性能,优选地,挤出温度为180-220℃。氟橡胶可以有多种选择,如选择型号为氟橡胶23、氟橡胶26、氟橡胶246、氟橡胶TP等,均可实现本专利技术,在后文的实施例中,选择氟橡胶26进行说明。在上述技术方案中,聚醋酸乙烯酯的多种规格,例如数均分子量为55000-420000均能够实现本专利技术,在后文的具体实施例中,选择江苏银洋胶基材料有限公司生产的数均分子量为80000-110000,等级为PVAC3的聚醋酸乙烯酯进行说明。在上述技术方案中,常规复合橡胶的三元乙丙橡胶均能实现本专利技术,本专利技术不作要求。在后文的实施例中,以三元乙丙橡胶4045进行说明。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐老化电缆绝缘材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(1)将高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应以制得改性高岭土;(2)将钛酸酯偶联剂加压后,采用气雾法喷洒在改性高岭土表面,得到二次改性高岭土;(3)将氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醋酸乙烯酯、乙基磷酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二胺、亚油酸、有机硅阻燃剂、增塑剂、抗氧剂和二次改性高岭土进行混炼,然后挤出成型。

【技术特征摘要】
1.一种耐老化电缆绝缘材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(1)将高岭土、铝盐、锡盐、碱和水进行水热反应以制得改性高岭土;(2)将钛酸酯偶联剂加压后,采用气雾法喷洒在改性高岭土表面,得到二次改性高岭土;(3)将氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醋酸乙烯酯、乙基磷酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二胺、亚油酸、有机硅阻燃剂、增塑剂、抗氧剂和二次改性高岭土进行混炼,然后挤出成型。2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在步骤(1)中,所述高岭土、铝盐、锡盐、碱和水的重量比为50:8-12:5-10:15-20:100-200;和/或,改性高岭土与钛酸酯偶联剂的质量比为100:10-15。3.根据权利要求2所述的制备方法,其中,以质量份计,相对于100份氟橡胶,三元乙丙橡胶的用量为15-20份,聚醋酸乙烯酯的用量为5-8份,乙基磷酸二乙酯的用量为6-8份,丙二酸二乙酯的用量为4-5份,乙二胺的用量为6-8份,亚油酸的用量为3-5份,有机硅阻燃剂的用量为1-2份,增塑剂的用量为3-5份,抗氧剂的用量为1-2份,二次改性高岭土的用量12-18份。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:程奇许继红何源李倩
申请(专利权)人:芜湖航天特种电缆厂股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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