一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，包括以下组分及重量百分比含量：55～85％GTL基础油；0.3～2％热塑性塑料微球发泡剂；0.3～1％抗氧剂；10～40％聚烯烃塑料绝缘胶；0.5～5％SiO2气凝胶。本发明专利技术填充膏的特性是密度轻，可以直接降低电缆成本，节约能源，减轻光缆自身重量；并具有优良的胶体安定性和氧化安定性、耐热性、耐候性、体系不分油、酸值小、触变指数高、高温滴流好。填充电缆后对电缆能起到防潮、防水、抗绝缘作用，电缆损耗小，与电缆内外护套具有良好的相容性。该产品加工工艺简单、生产环境清洁、无污染、抗水性强，低温性能优良，属于绿色环保型冷应用电缆填充油膏产品。

A low density high insulation cold applied cable filling paste for cable and its preparation method

The invention discloses a light density and high insulation cold applied cable filling paste for cable, including the following components and weight percentage content: 55 ~ 85%GTL base oil; 0.3 ~ 2% thermoplastic plastic microsphere foaming agent; 0.3 ~ 1% antioxidant; 10 to 40% polyolefin plastic insulating adhesive; 0.5 ~ 5%SiO2 aerogel. The characteristics of the filling paste are light density, can directly reduce the cost of cable, save energy, reduce the weight of fiber cable itself, and have excellent colloid stability and oxidation stability, heat resistance, weatherability, system without oil, low acid value, high thixotropy index, high temperature drop current good. After the cable is filled, the cable can act as moistureproof, waterproof and insulation proof. The cable loss is small, and it has good compatibility with the inner and outer sheath of the cable. The product has the advantages of simple processing technology, clean production environment, no pollution, strong water resistance and good low temperature performance. It is a green and environmental cold application cable filled ointment product.

【技术实现步骤摘要】
一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏及其制备方法
本专利技术涉及一种冷应用电缆填充膏及其制备方法，尤其涉及一种轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏及其制备方法。
技术介绍
充油电缆是用于传输电力、传输信息和实现电磁能量转换的一大类电工产品。由于充油电缆已广泛应用于经济体系运转中所使用的设施、装备器材中，特别是庞大的电力传输系统和信息传递系统，并服务于一切社会活动中并深入到每一个家庭和个人的日常生活中，因此充油电缆产品已达到了无处不在的状态。而且仍在随着社会经济的活动内容从深度到广度进行台阶式跳跃发展；加上人们对生活水平和生活质量的要求不断提高，仍持续地推动着充油电缆产品品种的发展和生产量的增加。“十三五”期间，受国家相关政策推动，电力、通信等下游行业的发展影响，我国充油电缆行业需求将保持增长趋势。根据我国《电线电缆行业“十三五”发展规划》，“十三五”期间，我国电线电缆行业销售规模年均增长将达到3%-8%。随着电缆产品的质量要求在不断提高，从而对电缆填充膏产品的质量要求和适用范围也随之提高。同时，随着传统结构电缆产品的不断改进，对电缆产品提出了降低成本、节约能源、降低密度、环保清洁等要求。填充膏产品要不断发展以适用新型电缆产品发展需要。传统热熔型电缆填充膏产品将被逐渐淘汰，需要采用更新兴的轻质拒水绝缘材料，减少石油产品用量，节约能源，降低成本，同时减轻电缆自身重量，保护环境。电缆填充膏产品的购买是按重量来采购的，而填充到电缆间隙中是按体积来计算的，因此，如何实现电缆填充膏产品密度的大幅降低一直是本领域技术人员致力于研究的方向之一。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，清洁环保，减轻光缆自身重量。本专利技术的另一个目的还在于提供了一种上述轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏包括以下原料组分及重量百分比含量：在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中基础油为GTL基础油和加氢白油中的至少一种。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中热塑性塑料微球发泡剂为热致膨胀型塑料微球发泡剂。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中抗氧剂为高低温复合抗氧剂。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中绝缘胶为聚烯烃塑料绝缘胶。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中热塑性塑料微球外壳为热塑性丙烯酸酯聚合物的球状塑料颗粒。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中热塑性塑料微球内核为碳氢化合物的球状塑料颗粒。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中热塑性塑料微球的发泡起始温度为120～130℃；最大温度为175～185℃；平均粒径在20～30um。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏中SiO2气凝胶选用由纳米级微粒相互聚集而成，以空气为分散介质的新型轻质多孔材料，其孔洞率高达80%-99%，孔洞的典型尺寸为1～lOOnm，具有折射率低、杨氏模量小、声阻抗低、导热系数低和吸附性能强等优点。SiO2气凝胶又称为干凝胶，当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体之一。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，但也有碳气凝胶存在。因为密度极低，目前最轻的硅气凝胶仅有3毫克每立方厘米，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。被称为“改变世界的神奇材料”的气凝胶，是世界上最轻的固体材料之一。这种能被广泛应用于航天航空、医药、建筑等领域的新型材料，可承受零下200摄氏度严寒和800摄氏度高温。SiO2气凝胶是一个新兴产业，由于SiO2气凝胶的使用，已由隔热耐材逐渐扩大至触媒、吸附剂、电极、电子、纺织、燃料电池以及催化剂等方面，使用的范围愈来愈广泛，SiO2气凝胶在21世纪里将可媲美塑料在20世纪的地位。SiO2气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率，极高的绝缘性，常温下可以低至0.013W/(m·K)，比空气的导热系数还低。本专利技术还提供一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏的制备方法，包括以下步骤：（1）按照以下组分及重量百分比含量准备原料：（2）将基础油放入卧式反应釜中搅拌，搅拌速度200±10转/min；（3）将热塑性塑料微球加入到卧式反应釜的基础油中，搅拌均匀后开始加热搅拌发泡，升温至180℃时保温发泡搅拌3～5小时；（4）待步骤（3）保温发泡完成后加入入聚烯烃塑料绝缘胶，充分均匀搅拌0.5～1小时，加入复合抗氧剂搅拌0.5～1小时，然后降温冷却至30℃～60℃，加入SiO2气凝胶，充分回料搅拌1～3小时；（5）将上述步骤完成后得到的产品经真空脱气、过滤即可制得本专利技术所述的电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏。本专利技术将新型材料热致膨胀型塑料微球通过自发泡技术成功开发应用于冷应用电缆膏产品中，代替传统的热熔型电缆填充膏产品。本专利技术将新型材料SiO2气凝胶通过技术处理成功开发应用于冷应用电缆膏产品中，代替传统的热熔型电缆填充膏产品。本专利技术采用卧式加热搅拌型反应釜进行塑料微球的发泡和轻质SiO2气凝胶的调和调制，从而代替传统的立式加热搅拌反应釜难以搅拌以及搅拌不均匀的化工工艺难题问题（由于该两种材料皆属于超轻质材料，在普通反应釜中难以将其混入其膏体结构中）。在上述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏的制备方法中最终产品为乳白色的膏状复合物。本专利技术轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏的密度可达0.55±0.1g/cm3，而现有的电缆填充膏产品的密度一般为0.88g/cm3，体积电阻率ρv（d.c,23℃）一般为1.0×1015Ω.cm。由此，本专利技术轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏可以大大减轻了电缆产品的自身重量，提高了电缆产品质量，满足电缆发展新要求，节约能源，降低成本；可以直接降低电缆成本，节约能源，减轻光缆自身重量；并具有优良的胶体安定性和氧化安定性、耐热性、耐候性、体系不分油、酸值小、触变指数高、高温滴流好。填充电缆后对电缆能起到良好的防潮、防水、抗绝缘作用，而且电缆损耗小，与电缆内外护套具有良好的相容性。该产品加工工艺简单、生产环境清洁、无污染、抗水性强，低温性能优良，属于新型的绿色环保型冷应用电缆填充油膏产品。具体实施方式下面将结合实施例，对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例所采用的材料如下：基础油：牌号为GTLRisellaX430，厂家：壳牌公司；热塑性塑料微球：牌号为180DU25，厂家：美国POLYCHEM公司；抗氧剂：高低温复合抗氧剂，牌号为B225，厂家：汽巴精化（中国）有限公司；聚丙烯塑料绝缘胶：牌号为NACOFLOW600，厂家：上海道普化学国际贸易有限公司；SiO2气凝胶：厂家：上海外电国际贸易有限公司。实施例1本实施例所采用的材料如下：基础油：牌号为GTLRisellaX430，厂家：壳牌公司；热塑性塑料微球：牌号为180DU25，厂家：美国POLYCHEM公司；抗氧剂：高低温复合抗氧剂，牌号为B225，厂家：汽巴精化（中国）有限公司；聚丙烯塑料绝缘胶：牌号为NACOFLOW600，厂家：上海道普化学国际贸易有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，包括以下原料组分及重量百分比含量：

【技术特征摘要】
1.一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，包括以下原料组分及重量百分比含量：上述组分的重量百分比含量之和为100％。2.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述的基础油为GTL基础油和加氢白油中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述的热塑性塑料微球发泡剂为热致膨胀型塑料微球发泡剂。4.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述的抗氧剂为高低温复合抗氧剂。5.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述的绝缘胶为聚烯烃塑料绝缘胶。6.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述热塑性塑料微球外壳为热塑性丙烯酸酯聚合物的球状塑料颗粒。7.如权利要求1所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆填充膏，其特征在于，所述热塑性塑料微球内核为碳氢化合物的球状塑料颗粒。8.如权利要求6所述的一种电缆用轻密度高绝缘冷应用电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄惠良，沈江波，曹袭，
申请(专利权)人：上海鸿辉光通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31