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一种高导热系数的电力护套管材料及其制备方法技术

技术编号:21165519 阅读:34 留言:0更新日期:2019-05-22 09:17
本发明专利技术公开了一种高导热系数的电力护套管材料及其制备方法,属于电力材料领域。该电力护套管材料,一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯40‑70份、氯化聚丙烯10‑20份、改性纳米碳化硅3‑10份、改性可膨胀石墨5‑12份、木质素磺酸钠4‑9份、马来酸酐接枝相容剂2‑8份;将上述原料混合通过挤出机挤出造粒即可得到电力护套管材料。本发明专利技术是通过加入先经氢氟酸改性、然后再经硅烷偶联剂改性的纳米碳化硅,在木质素磺酸钠等组分的复配下,可以显著提高电力护套管材料的氧指数、强度、导热性以及耐磨性等性能,从而可以解决现有电力护套管材料散热差、强度低等问题。

A High Thermal Conductivity Electric Casing Material and Its Preparation Method

The invention discloses a power casing material with high thermal conductivity and a preparation method thereof, which belongs to the field of power materials. The electric power casing material, a high thermal conductivity electric power casing material, is based on polyvinyl chloride, including the following components by weight: polyvinyl chloride 40 70 phr, polypropylene chloride 10 20 phr, modified nano-SiC 3 10 phr, modified expansible graphite 5 12 phr, sodium lignosulfonate 4 9 phr, maleic anhydride graft compatibilizer 2 8 phr. The electric power casing material can be obtained by extruding and granulating through an extruder. By adding nano-silicon carbide modified by hydrofluoric acid and silane coupling agent, the oxygen index, strength, thermal conductivity and wear resistance of the electric power casing material can be significantly improved with the compounding of sodium lignosulfonate and other components, thus solving the problems of poor heat dissipation and low strength of the existing electric power casing material.

【技术实现步骤摘要】
一种高导热系数的电力护套管材料及其制备方法
本专利技术涉及电力材料领域,具体是一种高导热系数的电力护套管材料及其制备方法。
技术介绍
电力护套管,是一种用于保护电力电缆的绝缘材料,都知道,电力电缆一般需要进行埋地敷设,其工作环境比较苛刻,故电力护套管的存在至关重要。其中,电力护套管通常会采用PE、PVC或者PP等作为材料。然而,传统的PVC材料的电力护套管,由于其强度低、导热系数低、散热性差,使电力护套管长期保持着较高的温度,容易发生龟裂、破损等状况,从而影响了电力护套管的使用寿命。故现在急需一种高综合性能的电力护套管材料,以解决现有电力护套管材料散热差、强度低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高导热系数的电力护套管材料及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯40-70份、氯化聚丙烯10-20份、改性纳米碳化硅3-10份、改性可膨胀石墨5-12份、木质素磺酸钠4-9份、马来酸酐接枝相容剂2-8份;所述的改性纳米碳化硅为氢氟酸和硅烷偶联剂双重改性的纳米碳化硅。作为本专利技术进一步的方案,一种高导热系数的电力护套管材料,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯50-58份、氯化聚丙烯14-17份、改性纳米碳化硅5-7份、改性可膨胀石墨7-9份、木质素磺酸钠5-7份、马来酸酐接枝相容剂4-6份。作为本专利技术再进一步的方案,一种高导热系数的电力护套管材料,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯54份、氯化聚丙烯15份、改性纳米碳化硅6份、改性可膨胀石墨8份、木质素磺酸钠6份、马来酸酐接枝相容剂5份。作为本专利技术再进一步的方案,所述的改性可膨胀石墨为硼酸改性可膨胀石墨。作为本专利技术再进一步的方案,所述的改性可膨胀石墨的制备方法:先将可膨胀石墨用乙醇分散,然后添加硅烷偶联剂进行搅拌,再接着加入硼酸,并用超声波进行分散后,过滤、烘干,即可得到所述的改性可膨胀石墨。作为本专利技术再进一步的方案,所述的改性纳米碳化硅的制备方法:先将纳米碳化硅浸泡在质量分数为15%的氢氟酸溶液中,然后过滤、水洗、烘干后,再添加硅烷偶联剂和乙醇,并用超声波进行分散,即可得到所述的改性纳米碳化硅。本专利技术还提供一种上述高导热系数的电力护套管材料的制备方法,具体的,包括以下步骤:(1)按照上述重量份进行聚氯乙烯、氯化聚丙烯、改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木质素磺酸钠和马来酸酐接枝相容剂组分的配料,备用;(2)然后将上述配好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯用V型混合机进行混合5-10min后,得到第一混合料;(3)接着将上述配好的改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木质素磺酸钠混合后,添加乙醇进行超声波分散10-30min后,过滤、烘干后,再添加配好的马来酸酐接枝相容剂进行混合,得到第二混合料;(4)最后将上述第一混合料和第二混合料混在一起,经双螺杆挤出机挤出并造粒,即可得到所述的电力护套管材料。作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤(4)双螺杆挤出机的转速为60-120r/min,挤出温度为130-170℃。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术是以聚氯乙烯为基体,通过添加改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨和木质素磺酸钠等组分进行改性,可以制得具有高强度、高氧指数以及优良的导热性、耐磨性、耐热性和阻燃性的电力护套管复合材料,其散热性能好,使用寿命长。(2)本专利技术通过加入先经氢氟酸改性、然后再经硅烷偶联剂改性的纳米碳化硅,可以去除纳米碳化硅表面的氧化物和杂质,能使纳米碳化硅能够与硅烷偶联剂更好地进行接枝处理,以提高纳米碳化硅在聚氯乙烯中的分散性和相容性,从而可以显著提高电力护套管材料的氧指数、强度、导热性以及耐磨性等性能。(3)本专利技术通过加入经硼酸改性的可膨胀石墨,可以提高可膨胀石墨与聚氯乙烯的界面相容性以及使可膨胀石墨可以在聚氯乙烯中分散均匀,从而能显著提升电力护套管材料的氧指数和阻燃性。(4)本专利技术还通过加入木质素磺酸钠组分,在与马来酸酐接枝相容剂等组分的复配作用下,可以显著提升改性纳米碳化硅和改性可膨胀石墨与聚氯乙烯的相容性,从而大大提高了电力护套管材料强度、耐磨性以及导热性等综合性能。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例,对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯70份、氯化聚丙烯10份、改性纳米碳化硅3份、改性可膨胀石墨5份、木质素磺酸钠4份、马来酸酐接枝相容剂2份。其中,所述的改性纳米碳化硅为氢氟酸和硅烷偶联剂双重改性的纳米碳化硅,其制备方法为:先将纳米碳化硅浸泡在质量分数为15%的氢氟酸溶液中,然后过滤、水洗、烘干后,再添加硅烷偶联剂和乙醇,并用超声波进行分散,即可得到所述的改性纳米碳化硅。所述的改性可膨胀石墨为硼酸改性可膨胀石墨,其制备方法为:先将可膨胀石墨用乙醇分散,然后添加硅烷偶联剂进行搅拌,再接着加入硼酸,并用超声波进行分散后,过滤、烘干,即可得到所述的改性可膨胀石墨。另外,上述高导热系数的电力护套管材料的制备方法,具体包括以下步骤:(1)按照上述重量份进行聚氯乙烯、氯化聚丙烯、改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木质素磺酸钠和马来酸酐接枝相容剂组分的配料,备用;(2)然后将上述配好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯用V型混合机进行混合5min后,得到第一混合料;(3)接着将上述配好的改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木质素磺酸钠混合后,添加乙醇进行超声波分散10min后,过滤、烘干后,再添加配好的马来酸酐接枝相容剂进行混合,得到第二混合料;(4)最后将上述第一混合料和第二混合料混在一起,经双螺杆挤出机挤出并造粒,即可得到所述的电力护套管材料;其中,双螺杆挤出机的转速为60r/min,挤出温度为130℃。实施例2一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯40份、氯化聚丙烯20份、改性纳米碳化硅10份、改性可膨胀石墨12份、木质素磺酸钠9份、马来酸酐接枝相容剂8份。其中,所述的改性纳米碳化硅为氢氟酸和硅烷偶联剂双重改性的纳米碳化硅,其制备方法为:先将纳米碳化硅浸泡在质量分数为15%的氢氟酸溶液中,然后过滤、水洗、烘干后,再添加硅烷偶联剂和乙醇,并用超声波进行分散,即可得到所述的改性纳米碳化硅。所述的改性可膨胀石墨为硼酸改性可膨胀石墨,其制备方法为:先将可膨胀石墨用乙醇分散,然后添加硅烷偶联剂进行搅拌,再接着加入硼酸,并用超声波进行分散后,过滤、烘干,即可得到所述的改性可膨胀石墨。另外,上述高导热系数的电力护套管材料的制备方法,具体包括以下步骤:(1)按照上述重量份进行聚氯乙烯、氯化聚丙烯、改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木质素磺酸钠和马来酸酐接枝相容剂组分的配料,备用;(2)然后将上述配好的聚氯乙烯、氯化聚丙烯用V型混合机进行混合10min后,得到第一混合料;(3)接着将上述配好的改性纳米碳化硅、改性可膨胀石墨、木本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,其特征在于,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯40‑70份、氯化聚丙烯10‑20份、改性纳米碳化硅3‑10份、改性可膨胀石墨5‑12份、木质素磺酸钠4‑9份、马来酸酐接枝相容剂2‑8份;所述的改性纳米碳化硅为氢氟酸和硅烷偶联剂双重改性的纳米碳化硅。

【技术特征摘要】
1.一种高导热系数的电力护套管材料,以聚氯乙烯为基体,其特征在于,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯40-70份、氯化聚丙烯10-20份、改性纳米碳化硅3-10份、改性可膨胀石墨5-12份、木质素磺酸钠4-9份、马来酸酐接枝相容剂2-8份;所述的改性纳米碳化硅为氢氟酸和硅烷偶联剂双重改性的纳米碳化硅。2.根据权利要求1所述的一种高导热系数的电力护套管材料,其特征在于,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯50-58份、氯化聚丙烯14-17份、改性纳米碳化硅5-7份、改性可膨胀石墨7-9份、木质素磺酸钠5-7份、马来酸酐接枝相容剂4-6份。3.根据权利要求2所述的一种高导热系数的电力护套管材料,其特征在于,包括以下按照重量份计的组分:聚氯乙烯54份、氯化聚丙烯15份、改性纳米碳化硅6份、改性可膨胀石墨8份、木质素磺酸钠6份、马来酸酐接枝相容剂5份。4.根据权利要求1所述的一种高导热系数的电力护套管材料,其特征在于,所述的改性可膨胀石墨为硼酸改性可膨胀石墨。5.根据权利要求4所述的一种高导热系数的电力护套管材料,其特征在于,所述的改性可膨胀石墨的制备方法:先将可膨胀石墨用乙醇分散,然后添加硅烷偶联剂进行搅拌,再接着加入硼酸,并用超声波进行分散后,过滤、烘...

【专利技术属性】
技术研发人员:李敏
申请(专利权)人:李敏
类型:发明
国别省市:安徽,34

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