本发明专利技术公开一种热塑性耐高压电缆材料，其由以下重量份的组分组成：苯乙烯类热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、炭黑填充型粉末丁苯橡胶、增塑剂、低密度聚乙烯、纳米SiO2、纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米蒙脱土、抗氧剂；所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶通过以下步骤获得：在获得的溶液中加入0.9份高分子树脂包覆剂、0.1份抗氧剂，用氨水至体系为微碱性PH约为7.5，于80‑85℃恒温搅拌1小时，加入0.5份无水氯化钙，强烈搅拌使胶乳和炭黑共同沉淀并粉末化，出料，洗涤，脱水，过筛，烘干，即得所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶。本发明专利技术耐10万伏以上的电压而不被击穿，硬度最低只有75A，体积电阻率可达1016Ω·m以上，介电常数可达40F·m‑1以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料
，尤其涉及一种热塑性耐高压电缆材料。
技术介绍
高压电缆是国家安全的支柱，对于提高国家的综合国力是非常重要的。激光武器因其反应时间短、照射速度快、命中精度高、辐射强度高、摧毁威力大成为军工企业重点发展的方向。目前激光武器所用高压电缆采用的电缆材料一般都是硅橡胶，尽管硅橡胶在耐热辐射、防水、高温（高寒）环境下电气性能稳定等方面有一定的优势，但其加工工艺需要硫化，容易出现硫化温度过高或硫化不充分等问题，不能回收利用，且价格昂贵。为此，迫切需要研发出新的无需硫化且耐高压耐热、绝缘性好、电气性能稳定、不易被击穿等综合性能优异的军工用材料，以替代传统硅橡胶，增强军工产品的性能，提升国际竞争实力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热塑性耐高压电缆材料，该热塑性耐高压电缆材料克服了目前采用硅橡胶需要硫化的不足，具有耐高压、绝缘性好、电气性能稳定等优点，可耐10万伏以上的电压而不被击穿，硬度最低只有75A，体积电阻率可达1016Ω·m以上，介电常数可达40F·m-1以上，综合性能优异。为达到上述专利技术目的，本专利技术耐高压热塑性弹性体材料技术方案是：一种热塑性耐高压电缆材料，所述热塑性耐高压电缆材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物20~30份，三元乙丙橡胶15~30份，炭黑填充型粉末丁苯橡胶10~20份，石蜡基白油9~30份，低密度聚乙烯5~20份，纳米SiO22~9份，纳米高岭土1~5份，纳米滑石粉1.5~6份，纳米蒙脱土2~9份，抗氧剂0.1~1份；所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶通过以下步骤获得：步骤一、将50份炭黑在S-27000非离子型表面活性剂0.3份的作用下分散于蒸馏水中，加入丁苯1502胶乳100份，再用蒸馏水稀释至体系中胶乳浓度为10wt%溶液；步骤二、在步骤一获得的溶液中加入0.9份高分子树脂包覆剂、0.1份抗氧剂，用氨水至体系为微碱性PH约为7.5，于80-85℃恒温搅拌1小时，加入0.5份无水氯化钙，强烈搅拌使胶乳和炭黑共同沉淀并粉末化，出料，洗涤，脱水，过筛，烘干，即得所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶。上述技术方案进一步改进的技术方案如下：1.上述方案中，所述丁苯1502胶乳的干胶含量约21%。2.上述方案中，所述抗氧剂由抗氧剂1076与抗氧剂168混合而成。3.上述方案中，所述纳米SiO2的平均粒径为1~100nm；纳米高岭土的粒径为500~1000nm；纳米滑石粉的平均粒径为85.6nm；纳米蒙脱土的平均晶片厚度小于25nm。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术热塑性耐高压电缆材料，通过将苯乙烯类热塑性弹性体与三元乙丙橡胶及丁苯橡胶共混得到弹性体材料，且结合特定工艺组分形成的炭黑填充型粉末丁苯橡胶，无需硫化，克服了目前采用硅橡胶需要硫化的不足；其通过低密度聚乙烯起到成核的作用，并利用填充剂的协同作用，降低了空间电荷的产生，高效阻碍了内部杂质离子形成电荷积累，增强了绝缘性能，提升了材料的耐高压性能，其可耐10万伏以上的电压而不被击穿，硬度范围在邵氏75-85A，其体积电阻率可达1016Ω·m以上，介电常数可达40F·m-1以上，综合性能优异，完全满足军工激光武器方面电缆料的需求；整个工艺步骤简便，工艺可操作性强，原料来源丰富，成本低，可大规模推广应用，提升产品竞争力；其次，其采用纳米SiO2、纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米蒙脱土的协同作用，且分散性好，进一步增强材料的耐压耐辐射性能和绝缘性能，提高产品硬度，综合性能优异。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1：一种热塑性耐高压电缆材料，所述耐高压热塑性弹性体材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物20份、三元乙丙橡胶30份、粉末丁苯橡胶10份、石蜡基白油19.9份、低密度聚乙烯5份、填充剂15份、抗氧剂10760.1份；其中填充剂为纳米SiO2、纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米蒙脱土按质量比1：1：1：1复配而成，纳米SiO2的平均粒径为1~100nm，纳米高岭土的粒径为500~1000nm，纳米滑石粉的平均粒径为85.6nm，纳米蒙脱土的平均晶片厚度小于25nm。其中粉末丁苯橡胶为炭黑填充型粉末丁苯橡胶，其通过如下方式制备获得：将50份炭黑在表面活性剂0.3份的作用下分散于蒸馏水中，加入丁苯1502胶乳100份，再用蒸馏水稀释至体系中胶乳浓度为10wt%，之后加入0.9份包覆剂、0.1份抗氧剂，用氨水至体系为微碱性PH约为7.5，于80-85℃恒温搅拌1小时，加入0.5份絮凝剂，强烈搅拌使胶乳和炭黑共同沉淀并粉末化，出料，洗涤，脱水，过筛，烘干，即得成品。其中丁苯1502胶乳的干胶含量约21份；包覆剂为高分子树脂包覆剂，以乙烯基单体为原料，通过自由基共聚合方法制备而成；表面活性剂可以为非离子型表面活性剂S-27000，日本山本通产株式会社提供；絮凝剂可以为无水氯化钙。本实施例提供的耐高压热塑性弹性体材料，耐高压性能好，可以耐10万伏的电压不击穿，通过加入低密度聚乙烯具有成核作用，提高了结晶度，降低了空间电荷的产生，利用三元乙丙橡胶配合粉末丁苯橡胶，阻碍了内部杂质离子形成的电荷积累，具有优异的绝缘性能，利用纳米SiO2、纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米蒙脱土的协同作用，且分散性好，进一步增强材料的耐压耐辐射性能和绝缘性能，提高产品硬度，综合性能优异。一种前述的耐高压热塑性弹性体材料的制备制法，包括以下步骤：S1：按照上述设定比例称取原料；S2：将苯乙烯类热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、粉末丁苯橡胶、增塑剂、低密度聚乙烯、填充剂、抗氧剂置于高速混合机中，高速搅拌后得到混合物，；S3：将混合物放入双螺杆挤出机中，经熔融捏合并挤出，对挤出机模头挤出的熔融输出物进行水冷却，之后造粒，即得成品。其中步骤S2中高速搅拌的速度为2000r/min、时间为15min；步骤S3中挤出温度为190℃，螺杆转速为300rpm。实施例2：一种热塑性耐高压电缆材料，所述耐高压热塑性弹性体材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物30份、三元乙丙橡胶15份、粉末丁苯橡胶20份、石蜡基白油9份、低密度聚乙烯12.5份、填充剂13份、抗氧剂1680.5份；其中填充剂为纳米SiO2、纳米高岭土、纳米滑石粉、纳米蒙脱土按质量比1：2：3：1复配而成，纳米SiO2的平均粒径为1~100nm，纳米高岭土的粒径为500~1000nm，纳米滑石粉的平均粒径为85.6nm，纳米蒙脱土的平均晶片厚度小于25nm；粉末丁苯橡胶为炭黑填充型粉末丁苯橡胶，且通过实施例1的方法制备得到。前述耐高压热塑性弹性体材料的制备制法，与实施例1的不同之处在于：在制备过程中，步骤S2中高速搅拌的速度为2500r/min、时间为8min；步骤S3中挤出温度为250℃，螺杆转速为600rpm。其他与实施例1相同。实施例3：一种热塑性耐高压电缆材料，所述耐高压热塑性弹性体材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物20份、三元乙丙橡胶20份、粉末丁苯橡胶10份、石蜡基白油9份、低密度聚乙烯5份、填充剂35份、抗氧剂1份；其中填充剂为纳米SiO2、纳米高岭土本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热塑性耐高压电缆材料，其特种在于：所述热塑性耐高压电缆材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物 20~30份，三元乙丙橡胶 15~30份，炭黑填充型粉末丁苯橡胶 10~20份，环烷基白油 9~30份，低密度聚乙烯 5~20份，纳米SiO2 2~9份，纳米高岭土 1~5份，纳米滑石粉 1.5~6份，纳米蒙脱土 2~9份，抗氧剂 0.1~1份；所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶通过以下步骤获得：步骤一、将50份炭黑在S‑27000非离子型表面活性剂0.3份的作用下分散于蒸馏水中，加入丁苯1502胶乳100份，再用蒸馏水稀释至体系中胶乳浓度为10wt%溶液；步骤二、在步骤一获得的溶液中加入0.9份高分子树脂包覆剂、0.1份抗氧剂，用氨水至体系为微碱性PH约为7.5，于80‑85℃恒温搅拌1小时，加入0.5份无水氯化钙，强烈搅拌使胶乳和炭黑共同沉淀并粉末化，出料，洗涤，脱水，过筛，烘干，即得所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶。...
【技术特征摘要】
1.一种热塑性耐高压电缆材料，其特种在于：所述热塑性耐高压电缆材料由以下重量份的组分组成：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物20~30份，三元乙丙橡胶15~30份，炭黑填充型粉末丁苯橡胶10~20份，环烷基白油9~30份，低密度聚乙烯5~20份，纳米SiO22~9份，纳米高岭土1~5份，纳米滑石粉1.5~6份，纳米蒙脱土2~9份，抗氧剂0.1~1份；所述炭黑填充型粉末丁苯橡胶通过以下步骤获得：步骤一、将50份炭黑在S-27000非离子型表面活性剂0.3份的作用下分散于蒸馏水中，加入丁苯1502胶乳100份，再用蒸馏水稀释至体系中胶乳浓度为10wt%溶液；步骤二、在步骤一获得的溶液中加入0.9份高分子树脂包覆剂、0....
【专利技术属性】
技术研发人员：肖红杰，
申请(专利权)人：中广核三角洲苏州新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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