一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料制造技术

本发明专利技术公开了一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，由以下重量份的原料制备制成：硫磺1‑2、腐殖酸5‑6、石英粉6‑8、纳米银粉4‑5、芳纶浆粕5‑7、花生酸5‑7、乙酰丙酮锌3‑4、蜂蜡4‑5、月桂醇聚氧乙烯醚0.3‑0.5、锡铋合金粉6‑8、聚丙烯26‑33、氧化铬3‑4、炭黑5‑7、有机膨润土4‑6、丁腈橡胶22‑25、聚乙烯60‑72、羟基饱和聚酯树脂22‑30、去离子水适量；本发明专利技术制备的电缆材料防潮、耐水、抗氧化性能好，安全性高，使用寿命长，原料成本低，来源广泛，性能稳定，值得推广。

Environment friendly pollution-free elastic polyolefin cable material

The invention discloses a green pollution-free elastic polyolefin cable material, by weight of raw materials preparation made from 1: sulfur 2, humic acid 5 6, 6 quartz powder 8, 5, 4 nanometer silver aramid pulp 5 7, 7, 5 arachidic acid acetyl acetone 4, 4 zinc and 3 beeswax 5, lauryl alcohol polyoxyethylene ether 0.3 0.5, tin bismuth alloy powder 6 8, 33, 26 PP chromium oxide 4, 3 7, 5 carbon black organic bentonite 4 6, 22 nitrile rubber 25, 72, 60 polyethylene hydroxy unsaturated polyester 22 30 resin and deionized water amount; the preparation method of the cable material moisture, water resistance, good oxidation resistance, high safety, long service life, low cost of raw materials, wide source, stable performance, and is worthy of promotion.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆材料
，尤其涉及一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料。
技术介绍
聚合物由于其价格低廉、质地轻、比强度大，导热系数小和化学稳定性好等特点被广泛的应用于生产生活的各个领域。大多数的聚合物都是良好的电绝缘体，电阻率高，容易产生静电，从而限制其应用。抗静电的危害越来越大，如干扰飞机无线电设备的正常运转，影响飞机的运行，制药厂设备聚合物外壳容易静电吸附尘埃，影响药品纯度等，近几年，国家铁路交通发展迅速，铁路系统的控制越来越复杂，电气控制设备越来越多，对电缆需求量也越来越大。其中抗静电性显得尤其重要。《导电/抗静电聚合物纳米复合材料的制备及其性能研究》一文中作者利用低熔点金属、碳纳米管等导电填料制备得到导电抗静电聚合物复合材料及纤维，提出了新的制备方法和新原理，采用电导率高、易加工的低熔点金属作为导电填料，通过熔融共混以及固相拉伸等方法，制备出复合纤维，得出聚合物/低熔点导电金属复合纤维具有电阻率随着拉伸倍率的提高而降低的性质，与未含有低导电熔点纤维的复合纤维比较，其复合纤维的强度和断裂伸长率都有所提高。通过在复合纤维中添加碳纳米管和纳米蒙脱土显著降低了金属颗粒粒径，使得复合纤维获得了更加优异的电性能和力学性能。虽然本专利技术能够解决电缆导电抗静电等方面的要求，但是随着机车技术的发展，对电缆的铺设环境和使用性能要求越来越高，单纯的单一性能已不能满足市场需求，本专利技术在这基础上进行改进，以期达到耐弯曲性能好、防火阻燃、绿色环保、耐老化等的特性，使其达到铁路工程中对电缆的使用要求。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，由以下重量份的原料制备制成：硫磺1-2、腐殖酸5-6、石英粉6-8、纳米银粉4-5、芳纶浆粕5-7、花生酸5-7、乙酰丙酮锌3-4、蜂蜡4-5、月桂醇聚氧乙烯醚0.3-0.5、锡铋合金粉6-8、聚丙烯26-33、氧化铬3-4、炭黑5-7、有机膨润土4-6、丁腈橡胶22-25、聚乙烯60-72、羟基饱和聚酯树脂22-30、去离子水适量。所述一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，由以下具体步骤制备制成：（1）将腐殖酸加到14-17倍量的N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀得分散液，将石英粉和纳米银粉分散在上述溶液中，搅拌混合均匀后超声处理，温度控制在60-80℃，时间为30-40min，过滤，产物用去离子水洗涤成中性后，干燥；（2）将芳纶浆粕加入10-13倍量的去离子水打浆，加入蜂蜡和月桂醇聚氧乙烯醚在40-50℃下进行乳化分散，分散均匀后加入氧化铬、炭黑和有机膨润土超声分散，超声功率为500W，温度为30-40℃，时间为45-65min，结束后将混合液进行高压喷雾干燥，冷却至室温后备用；（3）将聚丙烯在烘箱中80℃下烘干6-8h，冷却后切成颗粒，将锡铋合金粉、步骤（1）制备的产物和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80℃下烘干4-5h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170-180℃的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维；（4）将剩余其余的成分按照配方量和步骤（2）制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160-175℃，时间为15-25min，再使用开炼机将步骤（3）制备的产物混入上述复合材料中，最后通过单螺杆挤出机造粒，再将粒子在10-15m/min的挤出速率下，通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。本专利技术的优点是：本专利技术通过使用低熔点金属作为导电填料，结合熔融混合和固相拉伸的手段，制备了导电、抗静电复合纤维，使其拥有良好的强度和断裂伸长率，且具有优异的导电性能和力学性能，解决了金属与基体材料相容性差、容易氧化导致电导率下降的问题，利用腐殖酸对石英粉和纳米银粉改性，提高其耐热、疏水性等方面的作用，并且不影响导电性，提高了基体材料的强度，还利用蜂蜡制备的疏水剂对填料进行改性，使其不易吸水防潮，提高电缆的使用寿命和安全性，本专利技术制备的电缆材料防潮、耐水、抗氧化性能好，安全性高，使用寿命长，原料成本低，来源广泛，性能稳定，值得推广。具体实施方式一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，由以下重量份（公斤）的原料制备制成：硫磺1、腐殖酸5、石英粉6、纳米银粉4、芳纶浆粕5、花生酸5、乙酰丙酮锌3、蜂蜡4、月桂醇聚氧乙烯醚0.3、锡铋合金粉6、聚丙烯26、氧化铬3、炭黑5、有机膨润土4、丁腈橡胶22、聚乙烯60、羟基饱和聚酯树脂22、去离子水适量。所述一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，由以下具体步骤制备制成：（1）将腐殖酸加到14倍量的N，N二甲基甲酰胺中，搅拌均匀得分散液，将石英粉和纳米银粉分散在上述溶液中，搅拌混合均匀后超声处理，温度控制在60℃，时间为30min，过滤，产物用去离子水洗涤成中性后，干燥；（2）将芳纶浆粕加入10倍量的去离子水打浆，加入蜂蜡和月桂醇聚氧乙烯醚在40℃下进行乳化分散，分散均匀后加入氧化铬、炭黑和有机膨润土超声分散，超声功率为500W，温度为30℃，时间为45min，结束后将混合液进行高压喷雾干燥，冷却至室温后备用；（3）将聚丙烯在烘箱中80℃下烘干6h，冷却后切成颗粒，将锡铋合金粉、步骤（1）制备的产物和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80℃下烘干4h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170℃的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维；（4）将剩余其余的成分按照配方量和步骤（2）制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160℃，时间为15min，再使用开炼机将步骤（3）制备的产物混入上述复合材料中，最后通过单螺杆挤出机造粒，再将粒子在10m/min的挤出速率下，通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。该机车电缆材料的性能测试如下：拉伸强度（MPa）：15.7；断裂伸长率（%）：384；体积电阻率（Ω. cm）：4.2×1016；介电强度（MV/m）：26；氧指数（%）：30；载荷下伸长率（%）：14；永久变形率（%）：0。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成：硫磺1‑2、腐殖酸5‑6、石英粉6‑8、纳米银粉4‑5、芳纶浆粕5‑7、花生酸5‑7、乙酰丙酮锌3‑4、蜂蜡4‑5、月桂醇聚氧乙烯醚0.3‑0.5、锡铋合金粉6‑8、聚丙烯26‑33、氧化铬3‑4、炭黑5‑7、有机膨润土4‑6、丁腈橡胶22‑25、聚乙烯60‑72、羟基饱和聚酯树脂22‑30、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成：硫磺1-2、腐殖酸5-6、石英粉6-8、纳米银粉4-5、芳纶浆粕5-7、花生酸5-7、乙酰丙酮锌3-4、蜂蜡4-5、月桂醇聚氧乙烯醚0.3-0.5、锡铋合金粉6-8、聚丙烯26-33、氧化铬3-4、炭黑5-7、有机膨润土4-6、丁腈橡胶22-25、聚乙烯60-72、羟基饱和聚酯树脂22-30、去离子水适量。2.根据权利要求1所述一种环保的无污染的弹性聚烯烃电缆材料，其特征在于，由以下具体步骤制备制成：（1）将腐殖酸加到14-17倍量的N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀得分散液，将石英粉和纳米银粉分散在上述溶液中，搅拌混合均匀后超声处理，温度控制在60-80℃，时间为30-40min，过滤，产物用去离子水洗涤成中性后，干燥；（2）将芳纶浆粕加入10-13倍量的去离子水打浆，加入蜂蜡和月桂醇聚氧乙烯醚在40-50℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜寿华，荔建荣，董文锋，吴永志，
申请(专利权)人：安徽吉安特种线缆制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34