一种改性绝缘电缆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及绝缘电缆领域，具体涉及一种改性绝缘电缆及其制备方法，改性绝缘电缆按照重量份数计算，包括：聚丙烯树脂80

【技术实现步骤摘要】
一种改性绝缘电缆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及绝缘电缆领域，具体涉及一种改性绝缘电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]环保节能理念成为全球性趋势，电线电缆行业也开始重视环保电缆的开发与推广。交联聚乙烯是聚乙烯改性后的非线性材料，具有良好的热固性，其作为绝缘电缆材料在退役后无法被再次加工利用，焚烧或掩埋对环境造成严重的破坏。新形势下，交联聚乙烯为主的电线电缆已经不能代表绿色环保现代化可持续发展的全球性趋势。
[0003]目前，热塑性绝缘材料受到了电介质学术研究者的普遍关注。热塑性电绝缘材料，退役后可再次被回收利用，满足可持续发展的环保要求。聚丙烯是常见的热塑性材料，其熔融温度可以达到150℃以上，可连续在90℃的环境下工作。聚丙烯的短时击穿场强可达到300kV左右，体电阻率随着温度的升高变化不显著，空间电荷集聚的情况不明显，几乎不受环境湿度的影响，是一种潜在的高压电缆绝缘材料。但是，聚丙烯的结晶度大，在工作温度范围内表现出模量高，使得聚丙烯分子刚性强、韧性差，低温环境中容易脆性开裂，在电线电缆制作、运输、安装、敷设及运行的过程中造成巨大的影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种改性绝缘电缆及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种改性绝缘电缆，按照重量份数计算，包括：
[0007]聚丙烯树脂80
‑
100份、改性聚醚醚酮微球6<br/>‑
10份、填充剂12
‑
18份、阻燃剂5
‑
10份、抗氧剂0.5
‑
1.5份、润滑剂1
‑
3份和抗紫外线添加剂0.6
‑
1份。
[0008]优选地，所述聚丙烯树脂(PP)的熔融指数为5.5
‑
6.5g/10min，检测标准为ASTM D1238(190℃，2.16kg)。
[0009]优选地，所述改性聚醚醚酮微球的粒径是20
‑
30μm。
[0010]优选地，所述改性聚醚醚酮微球的制备方法为：
[0011]S1.钛酸锆微球的制备：
[0012]称取硫酸氧钛与去离子水混合至烧杯中，磁力搅拌至全部溶解，形成硫酸氧钛溶液；
[0013]称取五水硝酸锆(Zr(NO3)4·
5H2O)与去离子水混合至烧瓶中，滴加硝酸溶液，搅拌均匀，形成硝酸锆溶液；
[0014]将硫酸氧钛溶液滴加至硝酸锆溶液中，滴加完成后，继续在室温下搅拌0.5
‑
1h后，倒入反应釜内，在170
‑
180℃的烘箱内保温处理24
‑
48h，反应结束后，自然冷却至室温，过滤、洗涤和干燥，得到钛酸锆微球；
[0015]S2.改性聚醚醚酮微球的制备：
[0016]称取钛酸锆微球浸泡在硫酸溶液中，室温下搅拌2
‑
4h，得到钛酸锆微球酸性溶液；
[0017]称取1,3
‑
二氧戊环聚醚醚酮与N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，在室温下充分搅拌0.5
‑
1h，将钛酸锆微球酸性溶液逐滴加入其中，全部滴加后，继续在室温下搅拌3
‑
6h，过滤出固体，使用纯水洗涤至中性后，真空干燥至恒重，得到改性聚醚醚酮微球。
[0018]优选地，步骤S1中，硫酸氧钛溶液的硫酸氧钛与去离子水的质量比是0.32
‑
0.48:10。
[0019]优选地，步骤S1中，硝酸溶液的质量分数是20％
‑
30％，加入量是硝酸锆溶液中去离子水体积的3％
‑
5％。
[0020]优选地，步骤S1中，硝酸锆溶液的五水硝酸锆与去离子水的质量比是0.43
‑
0.65:10。
[0021]优选地，步骤S1中，硫酸氧钛溶液与硝酸锆溶液的质量比是1.1
‑
1.3:1。
[0022]优选地，步骤S2中，1,3
‑
二氧戊环聚醚醚酮为可溶性的聚醚醚酮前驱体，能够通过酸性水解形成聚醚醚酮。
[0023]优选地，步骤S2中，硫酸溶液的质量分数为20％
‑
40％，钛酸锆微球与硫酸溶液的质量比值是1:5
‑
7。
[0024]优选地，步骤S2中，1,3
‑
二氧戊环聚醚醚酮与N，N
‑
二甲基甲酰胺的质量比是3
‑
5:100，钛酸锆微球酸性溶液的加入量是N，N
‑
二甲基甲酰胺质量的8％
‑
12％。
[0025]优选地，所述填充剂的粒径是300
‑
500nm，是石英粉、石墨粉、滑石粉以重量比2
‑
4:0.1
‑
0.3:1
‑
3混合得到。
[0026]优选地，所述阻燃剂是聚磷酸铵与磷酸三甲苯酯以重量比3
‑
8:1混合得到。
[0027]优选地，所述抗氧剂为双肉桂酰基硫代双丙酸脂或双硬脂酰基硫代双丙酸酯。
[0028]优选地，所述润滑剂包括石蜡、蒙旦蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
[0029]优选地，所述抗紫外线添加剂为紫外线吸收剂UV
‑
326、紫外线吸收剂UV
‑
328和紫外线吸收剂UV
‑
531中的至少一种。
[0030]第二方面，本专利技术提供一种改性绝缘电缆的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)在密炼机内放入称取的聚丙烯树脂，升温至熔融后，加入改性聚醚醚酮微球，搅拌均匀，得到密炼料；
[0032](2)将密炼料与称取的填充剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和抗紫外线添加剂再次混合，添加至混炼机内，混炼均匀后，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到电缆材料；
[0033](3)将电缆材料导入模具内，经过注塑成型，得到改性绝缘电缆。
[0034]优选地，步骤(1)中的密炼温度是170
‑
180℃，密炼时间是10
‑
20min。
[0035]优选地，步骤(2)中的混炼的温度是165
‑
175℃，混炼时间是10
‑
20min。
[0036]优选地，步骤(2)中双螺杆挤出机运行的区间温度是180
‑
220℃，转速是300
‑
400r/min。
[0037]优选地，步骤(3)中注塑成型是在真空条件下升温至180
‑
200℃注塑至模具内，经过自然冷却后得到改性绝缘电缆。
[0038]本专利技术的有益效果为：
[0039]1、由于交联聚乙烯为热固性材料，其作为绝缘电缆材料在退役后无法被再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性绝缘电缆，其特征在于，按照重量份数计算，包括：聚丙烯树脂80
‑
100份、改性聚醚醚酮微球6
‑
10份、填充剂12
‑
18份、阻燃剂5
‑
10份、抗氧剂0.5
‑
1.5份、润滑剂1
‑
3份和抗紫外线添加剂0.6
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种改性绝缘电缆，其特征在于，所述改性聚醚醚酮微球的制备方法为：S1.钛酸锆微球的制备：称取硫酸氧钛与去离子水混合至烧杯中，磁力搅拌至全部溶解，形成硫酸氧钛溶液；称取五水硝酸锆(Zr(NO3)4·
5H2O)与去离子水混合至烧瓶中，滴加硝酸溶液，搅拌均匀，形成硝酸锆溶液；将硫酸氧钛溶液滴加至硝酸锆溶液中，滴加完成后，继续在室温下搅拌0.5
‑
1h后，倒入反应釜内，在170
‑
180℃的烘箱内保温处理24
‑
48h，反应结束后，自然冷却至室温，过滤、洗涤和干燥，得到钛酸锆微球；S2.改性聚醚醚酮微球的制备：称取钛酸锆微球浸泡在硫酸溶液中，室温下搅拌2
‑
4h，得到钛酸锆微球酸性溶液；称取1,3
‑
二氧戊环聚醚醚酮与N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，在室温下充分搅拌0.5
‑
1h，将钛酸锆微球酸性溶液逐滴加入其中，全部滴加后，继续在室温下搅拌3
‑
6h，过滤出固体，使用纯水洗涤至中性后，真空干燥至恒重，得到改性聚醚醚酮微球。3.根据权利要求2所述的一种改性绝缘电缆，其特征在于，步骤S1中，硫酸氧钛溶液的硫酸氧钛与去离子水的质量比是0.32
‑
0.48:10；硝酸溶液的质量分数是20％
‑
30％，加入量是硝酸锆溶液中去离子水体积的3％
‑
5％；硝酸锆溶液的五水硝酸锆与去离子水的质量比是0.43
‑
0.65:10；硫酸氧钛溶液与硝酸锆溶液的质量比是1.1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永绍，凌立，史洪，赵英荣，
申请(专利权)人：江苏新金牛线缆有限公司，
类型：发明
国别省市：