一种抗凝冻、阻燃电缆涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗凝冻、阻燃电缆涂层及其制备方法，该复合材料由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷55－65份、硫酸钙15－28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35－45份、环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。本发明专利技术还公开了该种电缆涂层的制备方法。本发明专利技术具有抗凝冻、阻燃性好的优点。

A Coating for Antifreezing and Flame Retardant Cables and Its Preparation Method

The invention discloses an anticoagulant and flame retardant cable coating and a preparation method thereof. The composite material is made of 55-65 parts of polydimethylsiloxane, 15-28 parts of calcium sulfate, 35-45 parts of vinyltriethoxysilane as coupling agent, 40-60 parts of epoxy resin, 20-30 parts of silicate particles, 1-5 parts of hydroxypropyl methyl cellulose, 0.6-2.5 parts of bentonite and sea. Sodium alginate 1-5 phr, drier 0.3-1.8 phr, curing agent 0.2-0.6 phr, curing accelerator 0.05-0.15 phr, solvent 60-80 phr. The invention also discloses a preparation method of the cable coating. The invention has the advantages of anti-freezing and good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种抗凝冻、阻燃电缆涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种电缆涂层及其制备方法，尤其是涉及一种抗凝冻、阻燃电缆涂层及其制备方法。
技术介绍
防盐雾电缆是用于海洋开采船和石油钻井平台的电力连接。电缆通过浮坨漂浮在水面，将电力传输给采掘设备，在这样的使用场合，常常要经受大风速，强紫外线照射，高盐污、卤水浸泡，酸、碱、油、盐严重腐蚀的场合下，普通的电缆在长期使用后会在电缆表面凝结了一层很厚的结晶盐，加大电缆的重量，造成电缆重量增加，腐蚀电缆的表面，严重的会拉断电缆。同时，由于这些石油开采的特殊环境，需要电缆具有阻燃性。而目前许多用于电缆涂层的硅橡胶组合物的表面在燃烧时破碎，暴露了未燃烧的聚合物和基质，使得火势蔓延，因此，危害性很大。但是，电缆在寒冷地区使用时，还需要具有耐候性，因为寒冷覆冰常引起输电线路倒杆、断线和绝缘子闪络等重大事故，对电力系统的安全运行产生严重危害。现有的防敷冰手段多采用的是机械除冰法或热力防冰法，能耗大、施工麻烦，尤其是对于地形复杂的山区，操作非常不利，且耗时耗力。因此开发一种具有优良阻燃性和抗凝冻的涂层材料具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种抗凝冻、阻燃电缆涂层及其制备方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷55－65份、硫酸钙15－28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35－45份、环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。优选的，由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维素3份、膨润土2份、海藻酸钠2份、催干剂1.5份、固化剂0.3份、固化促进剂0.08份、溶剂72份。优选的，催干剂为萘酸钴、萘酸锰、萘酸钙中的一种或多种的混合物。优选的，固化剂为多乙烯多胺、三甲基六亚甲基二胺、二氨甲基环已烷、氨乙基呱嗪、四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或多种的混合物。优选的，固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基)苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、N-(2-羟基苯基)-NN、NN-二甲基脲中的一种或多种的混合物。优选的，溶剂为乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。一种抗凝冻、阻燃电缆涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250－290ml无水乙醇中，于33－42℃下搅拌3-5小时，抽滤6-7次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌36-45分钟，超声9-11分钟，再搅拌10-15分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗2-3次，再于真空箱中45－55℃下干燥23－25小时得到干燥的改性无水硫酸钙；(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于30-35℃下搅拌25－35min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24～30小时得到混合物a，然后用常温水冷却；(4)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50～60℃，以400～600r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30～40min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70～80℃反应1～2小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性的环氧树脂；(5)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100～120℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150～160℃，高速搅拌反应20～30min后得到混合物b；(6)将改性环氧树脂、混合物a、混合物b在常温下混合搅拌均匀，投入密炼机中，升温至250～270℃密炼3～5小时，出料冷却即得到该电缆涂层。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的改性电缆涂层，所采用的聚二甲基硅氧烷聚合物无毒无味，具有生理惰性，具有良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性、疏水性，其耐腐蚀性好，制造成本比氟聚合物低。改性无水硫酸钙化学性质不活泼，具有耐化学药品性和电绝缘性，因此一方面可提高材料的阻燃性和电绝缘性，大大地降低成本；另外一方面可调节材料的稳定性、刚性和硬度，从而提高材料的力学性能和耐热性；由于硫酸钙是无机物，而聚二甲基硅氧烷聚合物是高聚物，两者界面相容性差，因此加入乙烯基三乙氧基硅烷，其分子链上有亲聚二甲基硅氧烷聚合物的乙烯基，也有亲硫酸钙的乙氧基，所以乙烯基三乙氧基硅烷能够很好的改善聚二甲基硅氧烷聚合物和无水硫酸钙之间的界面相容性，不仅能提高材料的阻燃性，也能够保证材料的整体力学性能。本专利技术的电缆涂层还以环氧树脂为主要成分，使用高分散性、稳定性的海藻酸钠对其进行改性，结合环氧树脂的常用固化剂和固化促进剂，使得改性后的环氧树脂结构粗糙化，耐温性、耐候性得到了很大的提高。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例原料重量配比：聚二甲基硅氧烷55份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、环氧树脂40份、硅酸盐颗粒20份、羟丙基甲基纤维素1份、膨润土0.6份、海藻酸钠1份、催干剂萘酸钴0.3份、固化剂二氨甲基环已烷0.2份、固化促进剂N-(2-羟基苯基)-N′、N′-二甲基脲0.05份、溶剂乙醇60份。制备方法：1)无水硫酸钙的表面改性：将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷溶于250ml无水乙醇中，于35℃下搅拌3小时，抽滤6-7次直至杂质除去；然后将偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷和硫酸钙，加入无水乙醇中，并搅拌36分钟，超声9分钟，再搅拌10分钟；再用无水乙醇抽滤、清洗2次，再于真空箱中45℃下干燥23小时得到干燥的改性无水硫酸钙；(2)将聚二甲基硅氧烷、步骤(1)处理好的改性无水硫酸钙加入高速搅拌器中，于30℃下搅拌25min，得聚二甲基硅氧烷与改性无水硫酸钙的混合物；(3)将步骤(2)所得混合物置于甲苯或二甲苯溶剂中浸泡24小时得到混合物a，然后用常温水冷却；(4)按照重量份将环氧树脂加入到反应釜中，升温至50℃，以400～600r/min的速度搅拌，缓慢加入海藻酸钠和溶剂预先混合好的溶液，滴加完毕后搅拌反应30min，再加入固化剂和固化促进剂，升温至70℃反应1.5小时，趁热减压过滤取滤饼，滤饼冷却至室温得到经过改性的环氧树脂；(5)取硅酸盐颗粒、羟丙基甲基纤维素、膨润土、催干剂加入到高压釜中，搅拌升温至100℃使其呈粘稠浆液状，继续升温至150℃，高速搅拌反应20min后得到混合物b；(6)将改性环氧树脂、混合物a、混合物b在常温下混合搅拌均匀，投入密炼机中，升温至250℃密炼3小时，出料冷却即得到该电缆涂层。实施例2本实施例原料重量配比：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷55－65份、硫酸钙15－28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35－45份、环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。

【技术特征摘要】
1.一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷55－65份、硫酸钙15－28份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35－45份、环氧树脂40～60份、硅酸盐颗粒20～30份、羟丙基甲基纤维素1～5份、膨润土0.6～2.5份、海藻酸钠1～5份、催干剂0.3～1.8份、固化剂0.2～0.6份、固化促进剂0.05～0.15份、溶剂60～80份。2.根据权利要求1所述的一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚二甲基硅氧烷65份、硫酸钙15份、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷35份、环氧树脂52份、硅酸盐颗粒28份、羟丙基甲基纤维素3份、膨润土2份、海藻酸钠2份、催干剂1.5份、固化剂0.3份、固化促进剂0.08份、溶剂72份。3.根据权利要求1所述的一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：所述催干剂为萘酸钴、萘酸锰、萘酸钙中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：所述固化剂为多乙烯多胺、三甲基六亚甲基二胺、二氨甲基环已烷、氨乙基呱嗪、四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基)苯酚、苄基二甲胺、三乙醇胺、N-(2-羟基苯基)-NN、NN-二甲基脲中的一种或多种的混合物。6.根据权利要求1所述的一种抗凝冻、阻燃电缆涂层，其特征在于：所述溶剂为乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。7.一种如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明菊，
申请(专利权)人：杨明菊，
类型：发明
国别省市：四川,51