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一种耐热硅橡胶绝缘电缆制造技术

技术编号:26407746 阅读:37 留言:0更新日期:2020-11-20 14:00
本发明专利技术公开了一种耐热硅橡胶绝缘电缆,由以下重量份的原料制成:聚丙烯树脂20‑30份、甲基乙烯基硅橡胶40‑80份、乙烯‑醋酸乙烯酯10‑15份、苯乙烯系弹性体5‑12份、柠檬酸三丁酯5‑10份、2,2‑二噻吩基乙醇酸甲酯1‑3份、气相法白炭黑10‑25份、沉淀法白炭黑15‑30份、改性埃洛石纳米管80‑160份、结构控制剂8‑15份、促进剂DM 1‑3份和绝缘助剂8‑14份;本发明专利技术通过采用硅橡胶作为耐热层,硅橡胶具有稳定的硅氧化学结构,能赋予弹性体独特的性能,并具有优异的耐高温、耐化学性能、机械电气性能、天然透明度和半透明度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热硅橡胶绝缘电缆
本专利技术涉及电缆材料
,具体为一种耐热硅橡胶绝缘电缆。
技术介绍
在电线电缆绝缘和护套材料中,聚氯乙烯比较便宜,机械性能优良,加工方便,使得它长久以来成为电线电缆行业使用数量最多的材料。进入20世纪末以来,聚氯乙烯材料的环境问题被广泛认识,一些发达国家已提出了限制或全面禁止使用聚氯乙烯电缆的法令建议。近年来,控制和禁止使用聚氯乙烯材料已形成了强有力的趋势。进而研制了交联聚乙烯的电缆绝缘料。为了保证聚乙烯作为电缆的绝缘材料,就对其进行了交联来提高它耐温等级。交联聚乙烯成为我国电力电缆生产中是主要的绝缘材料。由于交联聚乙烯不可再次回收和我国是一个电缆制造和使用大国,在电缆的制造和今后的电缆报废中,将会产生大量的交联聚乙烯污染物。现有的电缆耐热性较低,无法满足高温环境中的作业,在生产电缆材料的混合搅拌装置中电机等动力源较多,成本较大,物料混合及搅拌不充分,导致后续工作中制出的电缆质量没法得到保证,装置工作时晃动较大,不稳定,一方面影响混合搅拌效率,另一方面对装置本身和操作人员也具有安全隐患。为了解决上述缺陷,现提供一种技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐热硅橡胶绝缘电缆。本专利技术所要解决的技术问题如下:现有的电缆耐热性较低,无法满足高温环境中的作业,在生产电缆材料的混合搅拌装置中电机等动力源较多,成本较大,物料混合及搅拌不充分,导致后续工作中制出的电缆质量没法得到保证,装置工作时晃动较大,不稳定,一方面影响混合搅拌效率,另一方面对装置本身和操作人员也具有安全隐患。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种耐热硅橡胶绝缘电缆,由以下重量份的原料制成:聚丙烯树脂20-30份、甲基乙烯基硅橡胶40-80份、乙烯-醋酸乙烯酯10-15份、苯乙烯系弹性体5-12份、柠檬酸三丁酯5-10份、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯1-3份、气相法白炭黑10-25份、沉淀法白炭黑15-30份、改性埃洛石纳米管80-160份、结构控制剂8-15份、促进剂DM1-3份和绝缘助剂8-14份;所述耐热硅橡胶绝缘电缆由如下步骤制成:第一步、将聚丙烯树脂、甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯和苯乙烯系弹性体加入混合搅拌装置中混合搅拌,得到混合物料A;第二步、向混合物料A中加入柠檬酸三丁酯、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯、气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂、促进剂DM,常温下搅拌10-20min,得到混合物料B;第三步、将第二步得到的物料B加入到混炼机中混炼15-30min,控制温度在120-150℃,然后在150-160℃下塑炼5-8min,出料,得到耐热硅橡胶绝缘电缆。进一步的,所述气相白炭黑的比表面积为150-300㎡/g,所述沉淀法白炭黑的粒径大小为1-2μm。进一步的,所述改性埃洛石纳米管,由以下重量份的原料制成:埃洛石纳米管5-7份、乙烯基三甲氧基硅烷3-8份、乙醇溶液13-18份;所述改性埃洛石纳米管的制备方法为:将埃洛石纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷加入质量分数为70%的乙醇溶液中,80-100℃下油浴搅拌4-8h,待自然冷却至室温后,过滤、真空干燥、研磨,得到改性埃洛石纳米管。进一步的,所述结构控制剂为羟基硅油、甲基硅油、乙基硅油、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油中的一种或多种以任意比例混合。进一步的,所述绝缘助剂,由以下重量份的原料制成:氮化硅4-7份、碳化硼3-6份、强氧化铝2-5份、醋酸钾1-4份、含氢硅油3-6份、双马来酰亚胺1-5份、聚乙烯磺酸2-6份、环氧树脂1-4份、甲基四氢苯酐3-5份、甲基硅油4-8份;所述绝缘助剂的制备方法为:将氮化硅、碳化硼、强氧化铝与醋酸钾混合均匀,升温至100-110℃,保温20-50min,保温的过程不停搅拌,然后加入含氢硅油和双马来酰亚胺混合均匀,升温至125-135℃,保温20-40min,抽真空5-15min,降温至70-90℃,加入聚乙烯磺酸和环氧树脂混合均匀,升温至130-140℃,保温25-45min,于650-850r/min转速搅拌1-3h,冷却至室温,然后加入甲基四氢苯酐混合均匀,升温至80-120℃,保温1-3h,冷却至室温,加入甲基硅油混合均匀,于650-850r/mi转速搅拌20-40min,冷却至室温得到绝缘助剂。进一步的,第一步所述混合搅拌装置,包括混合机构,混合机构包括混合室,混合室的外部一侧固定有第一固定板,第一固定板的上表面固定有第一电机,第一电机的输出端固定有第一锥齿轮,第一锥齿轮的上方设有第二锥齿轮,第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合,第二锥齿轮的中心处固定有第一转动杆,第一转动杆的一端与混合室的外部侧壁转动连接,另一端固定有第一直齿轮,第一直齿轮的上方设有第二直齿轮,第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合,第二直齿轮靠近混合室的一侧固定有第二转动杆,混合室的两侧设有进料通道,进料通道的上方设有第一进料口,第一进料口位于进料通道远离混合室的一端,混合室的内部顶端固定有第一工作室,第二转动杆从左到右依次穿过进料通道、混合室和第一工作室,且第二转动杆与进料通道、混合室和第一工作室转动连接,第二转动杆位于进料通道内部的部分固定有第一螺旋叶片,第二转动杆位于第一工作室内部的一端固定有第三锥齿轮,第一工作室的内部顶端设有第三转动杆,第三转动杆的顶端与第一工作室的内部顶端转动连接,第三转动杆上固定有第四锥齿轮,第四锥齿轮与第三锥齿轮相互啮合,第三转动杆远离第三锥齿轮的一侧设有第五锥齿轮,第五锥齿轮与第四锥齿轮相互啮合,第五锥齿轮远离第四锥齿轮的一侧中心处固定有第四转动杆,第四转动杆从左到右依次穿过第一工作室、混合室和进料通道,且第四转动杆与第一工作室、混合室和进料通道转动连接,第四转动杆位于进料通道的内部的部分固定有第一螺旋叶片,混合室外部远离第一固定板的一侧固定有第二固定板,第二固定板的上表面右端固定有竖直杆,第四转动杆的右端与竖直杆转动连接,混合室的底部开设有第一出料口,第一出料口的下方设有出料通道,第三转动杆位于混合室内部的部分固定有若干均匀分布的混合叶片,第三转动杆的底端依次穿过混合室和出料通道,第三转动杆分别与混合室和出料通道转动连接,第三转动杆位于出料通道内部的部分固定有第二螺旋叶片;所述混合机构的下方设有搅拌机构,搅拌机构包括搅拌室,搅拌室的外部顶端与混合室的外部底端通过支撑杆连接,支撑杆的上下两端分别与混合室的外部底端和搅拌室的外部顶端相固定,搅拌室的顶部开设有第二进料口,第二进料口与出料通道的底端内部相通,第三转动杆的底端位于搅拌室的内部,第三转动杆与搅拌室转动连接,第三转动杆的底端固定有离心盘,搅拌室的一侧固定有第三固定板,第三固定板的下表面固定有第二电机,第二电机的输出端固定有第六锥齿轮,第六锥齿轮的下方设有第七锥齿轮和第八锥齿轮,第六锥齿轮分别与第七锥齿轮和第八锥齿轮相互啮合,第七锥齿轮靠近搅拌室的一侧中心处固定有第五转动杆,第八锥齿轮靠近搅拌室的一侧中心处固定有第六转动杆,第六转动杆穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,由以下重量份的原料制成:聚丙烯树脂20-30份、甲基乙烯基硅橡胶40-80份、乙烯-醋酸乙烯酯10-15份、苯乙烯系弹性体5-12份、柠檬酸三丁酯5-10份、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯1-3份、气相法白炭黑10-25份、沉淀法白炭黑15-30份、改性埃洛石纳米管80-160份、结构控制剂8-15份、促进剂DM 1-3份和绝缘助剂8-14份;/n所述耐热硅橡胶绝缘电缆由如下步骤制成:/n第一步、将聚丙烯树脂、甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯和苯乙烯系弹性体从第一进料口(111)加入混合搅拌装置,落入进料通道(110),启动第一电机(103)带动第一锥齿轮(104)转动,从而带动与之啮合的第二锥齿轮(105)转动,从而带动第一转动杆(106)转动,从而带动第一直齿轮(107)转动,进而带动与之啮合的第二直齿轮(108)转动,再带动第二转动杆(109)转动,进而带动第一螺旋叶片(113)推动物料进入混合室(101),同时,第二转动杆(109)带动第三锥齿轮(114)转动,进而带动与之啮合的第四锥齿轮(116)转动,从而带动第五锥齿轮(117)转动,再带动第四转动杆(118)转动,进而带动另一边的第一螺旋叶片(113)转动推动物料进入混合室(101),当第四锥齿轮(116)转动的时候,带动第三转动杆(115)转动,从而带动混合叶片(123)对物料进行混合,同时第三转动杆(115)的转动带动出料通道(122)内的第二螺旋叶片(124)转动带动物料进入搅拌室(201);/n在进入搅拌室(201)的时候,物料会先落到离心盘(1151)上通过离心盘(1151)的转动将物料甩开,启动第二电机(205)带动第六锥齿轮(206)转动,从而带动与之啮合的第七锥齿轮(207)和第八锥齿轮(208)转动,进而带动第五转动杆(209)和第六转动杆(210)转动,从而带动搅拌叶片(211)转动,由于第七锥齿轮(207)和第八锥齿轮(208)的转动方向相反,所以第五转动杆(209)和第六转动杆(210)上的搅拌叶片(211)的转动方向相反;/n搅拌后的物料经过第三进料口(302)进入下料室(301),启动第三电机(306),带动第十锥齿轮(307)转动,从而带动第九锥齿轮(305)转动,进而带动第七转动杆(304)转动,最终带动挡板(308)转动,使物料避开分流室(309)流向倾斜台(311),最终从第二出料口(312)与分流室(309)之间的空隙流进储料室(315),当物料过多时,挡板(308)无法控制物料的堆积,启动振动电机(310),此时物料会从分流室(309)上的进料孔(3091)进入分流室(309),并从分流室(309)的下端出料孔进入储料室(315),最终得到混合物料A;/n第二步、向混合物料A中加入柠檬酸三丁酯、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯、气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂、促进剂DM,常温下搅拌10-20min,得到混合物料B;/n第三步、将第二步得到的物料B加入到混炼机中混炼15-30min,控制温度在120-150℃,然后在150-160℃下塑炼5-8min,出料,得到耐热硅橡胶绝缘电缆。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,由以下重量份的原料制成:聚丙烯树脂20-30份、甲基乙烯基硅橡胶40-80份、乙烯-醋酸乙烯酯10-15份、苯乙烯系弹性体5-12份、柠檬酸三丁酯5-10份、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯1-3份、气相法白炭黑10-25份、沉淀法白炭黑15-30份、改性埃洛石纳米管80-160份、结构控制剂8-15份、促进剂DM1-3份和绝缘助剂8-14份;
所述耐热硅橡胶绝缘电缆由如下步骤制成:
第一步、将聚丙烯树脂、甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯和苯乙烯系弹性体从第一进料口(111)加入混合搅拌装置,落入进料通道(110),启动第一电机(103)带动第一锥齿轮(104)转动,从而带动与之啮合的第二锥齿轮(105)转动,从而带动第一转动杆(106)转动,从而带动第一直齿轮(107)转动,进而带动与之啮合的第二直齿轮(108)转动,再带动第二转动杆(109)转动,进而带动第一螺旋叶片(113)推动物料进入混合室(101),同时,第二转动杆(109)带动第三锥齿轮(114)转动,进而带动与之啮合的第四锥齿轮(116)转动,从而带动第五锥齿轮(117)转动,再带动第四转动杆(118)转动,进而带动另一边的第一螺旋叶片(113)转动推动物料进入混合室(101),当第四锥齿轮(116)转动的时候,带动第三转动杆(115)转动,从而带动混合叶片(123)对物料进行混合,同时第三转动杆(115)的转动带动出料通道(122)内的第二螺旋叶片(124)转动带动物料进入搅拌室(201);
在进入搅拌室(201)的时候,物料会先落到离心盘(1151)上通过离心盘(1151)的转动将物料甩开,启动第二电机(205)带动第六锥齿轮(206)转动,从而带动与之啮合的第七锥齿轮(207)和第八锥齿轮(208)转动,进而带动第五转动杆(209)和第六转动杆(210)转动,从而带动搅拌叶片(211)转动,由于第七锥齿轮(207)和第八锥齿轮(208)的转动方向相反,所以第五转动杆(209)和第六转动杆(210)上的搅拌叶片(211)的转动方向相反;
搅拌后的物料经过第三进料口(302)进入下料室(301),启动第三电机(306),带动第十锥齿轮(307)转动,从而带动第九锥齿轮(305)转动,进而带动第七转动杆(304)转动,最终带动挡板(308)转动,使物料避开分流室(309)流向倾斜台(311),最终从第二出料口(312)与分流室(309)之间的空隙流进储料室(315),当物料过多时,挡板(308)无法控制物料的堆积,启动振动电机(310),此时物料会从分流室(309)上的进料孔(3091)进入分流室(309),并从分流室(309)的下端出料孔进入储料室(315),最终得到混合物料A;
第二步、向混合物料A中加入柠檬酸三丁酯、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯、气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂、促进剂DM,常温下搅拌10-20min,得到混合物料B;
第三步、将第二步得到的物料B加入到混炼机中混炼15-30min,控制温度在120-150℃,然后在150-160℃下塑炼5-8min,出料,得到耐热硅橡胶绝缘电缆。


2.根据权利要求1所述的一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,所述气相白炭黑的比表面积为150-300㎡/g,所述沉淀法白炭黑的粒径大小为1-2μm。


3.根据权利要求1所述的一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,所述改性埃洛石纳米管,由以下重量份的原料制成:埃洛石纳米管5-7份、乙烯基三甲氧基硅烷3-8份、乙醇溶液13-18份;
所述改性埃洛石纳米管的制备方法为:将埃洛石纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷加入质量分数为70%的乙醇溶液中,80-100℃下油浴搅拌4-8h,待自然冷却至室温后,过滤、真空干燥、研磨,得到改性埃洛石纳米管。


4.根据权利要求1所述的一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,所述结构控制剂为羟基硅油、甲基硅油、乙基硅油、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油中的一种或多种以任意比例混合。


5.根据权利要求1所述的一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,所述绝缘助剂,由以下重量份的原料制成:氮化硅4-7份、碳化硼3-6份、强氧化铝2-5份、醋酸钾1-4份、含氢硅油3-6份、双马来酰亚胺1-5份、聚乙烯磺酸2-6份、环氧树脂1-4份、甲基四氢苯酐3-5份、甲基硅油4-8份;
所述绝缘助剂的制备方法为:将氮化硅、碳化硼、强氧化铝与醋酸钾混合均匀,升温至100-110℃,保温20-50min,保温的过程不停搅拌,然后加入含氢硅油和双马来酰亚胺混合均匀,升温至125-135℃,保温20-40min,抽真空5-15min,降温至70-90℃,加入聚乙烯磺酸和环氧树脂混合均匀,升温至130-140℃,保温25-45min,于650-850r/min转速搅拌1-3h,冷却至室温,然后加入甲基四氢苯酐混合均匀,升温至80-120℃,保温1-3h,冷却至室温,加入甲基硅油混合均匀,于650-850r/min转速搅拌20-40min,冷却至室温得到绝缘助剂。


6.根据权利要求1所述的一种耐热硅橡胶绝缘电缆,其特征在于,第一步所述混合搅拌装置,包括混合机构(1),混合机构(1)包括混合室(101),混合室(101)的外部一侧固定有第一固定板(102),第一固定板(102)的上表面固定有第一电机(103),第一电机(103)的输出端固定有第一锥齿轮(104),第一锥齿轮(104)的上方设有第二锥齿轮(105),第一锥齿轮(104)与第二锥齿轮(105)相互啮合,第二锥齿轮(105)的中心处固定有第一转动杆(106),第一转动杆(106)的一端与混合室(101)的外部侧壁转动连接,另一端固定有第一直齿轮(107),第一直齿轮(107)的上方设有第二直齿轮(108),第一直齿轮(107)与第二直齿轮(108)相互啮合,第二直齿轮(108)靠近混合室(101)的一侧固定有第二转动杆(109),混合室(101)的两侧设有进料通道(110),进料通道(110)的上方设有第一进料口(111),第一进料口(111)位于进料通道(110)远离混合室(101)的一端,混合室(101)的内部顶端固定有第一工作室(112),第二转动杆(109)从左到右依次穿过进料通道(110)、混合室(101)和第一工作室(112),且第二转动杆(109)与进料通道(110)、混合室(101)和第一工作室(112)转动连接,第二转动杆(109)位于进料通道(110)内部的部分固定有第一螺旋叶片(113),第二转动杆(109)位于第一工作室(112)内部的一端固定有第三锥齿轮(114),第一工作室(112)的内部顶端设有第三转动杆(115),第三转动杆(115)的顶端与第一工作室(112)的内部顶...

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

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