一种具有较高硬度制造技术

技术编号:39500041 阅读:9 留言:0更新日期:2023-11-24 11:30
本发明专利技术提出了一种具有较高硬度

【技术实现步骤摘要】
一种具有较高硬度、耐鼠蚁啃食的电力电缆材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电线电缆的
,尤其涉及一种具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料及其制备方法和应用


技术介绍

[0002]随着现代化城市的发展,电已经成了每家每户必不可少缺少的资源

而电线电缆行业更是国民经济的重要基础,它的产品质量直接关系到经济社会发展和人民群众切身利益

我国不断推进核电

水电

火电及特高压输电“走出去”,带动相关装备

技术与服务贸易“走出去”。
加大交通网络

轨道交通

物流枢纽

冷链物流

港口输运等领域的基础建设

加大了输电

变电需求的不断扩大

建设高压

甚至超高压电缆的输电线路的需求不断扩大

[0003]电线电缆绝大多数采用埋地敷设,为了确保埋地电缆的运行安全,一般对环境和电缆本身质量要求比较苛刻

但是,电缆埋于地下易受到白蚁老鼠的啃食

白蚁啃食电缆造成的电路故障超过总故障的一半以上

工业上使用埋地高压电缆被白蚁啃食造成短路停电停产

爆炸等事故时有发生

因此,研究一款具有高硬度

防啃食<br/>、
高绝缘性的电缆至关重要

目前已经存在的白蚁的防治方法有生态防治法

生物防治法

物理机械防治法和化学防治法等多种方法

但这些方法会对土壤进行污染

难度较高

效果较差

价格昂贵,生产工艺比较困难等,远不如提高电缆本身对老鼠和白蚁防护性能效果直接

近年来,国内外防鼠防蚁电缆技术已经取得长足的进步,但具有优异电性能

机械性能,而且具有无毒

环保

防鼠防蚁的电缆还比较少


技术实现思路

[0004]针对电缆本身对老鼠和白蚁防护性能差的技术问题,本专利技术提出一种具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料及其制备方法和应用,通过玄武岩
(BS)
改性微粒和碳纳米管
(CNTs)
改性微粒协同作用增强高密度聚乙烯
(HDPE)
电缆材料的硬度,以达到绿色环保法耐鼠蚁啃食的目的

[0005]为了达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:
[0006]一种具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料,制备方法包括以下步骤:
[0007](1)BS
微粒的改性:首先将
BS
颗粒放入到
25

50wt
%乙醇溶液中浸泡
24h

48h
,去除
BS
表面的杂质

其次,将硅烷偶联剂与乙醇水溶液搅拌混合均匀获得改性溶液;随后,将
BS
微粒浸泡于改性溶液中分别进行搅拌处理1‑
5h、
超声处理1‑
5h
及加热处理1‑
5h
,所述加热处理温度为
100

150℃
;最后,经过丙酮和去离子水的交替洗涤

抽滤和烘干获得
BS
改性微粒

[0008](2)CNTs
的改性:首先,
CNTs
纯化处理:将一定量的
CNTs
放入电阻加热马弗炉中,在
200

400℃
下加热
1h

5h
,去除表表面的无定型炭

一些残留的金属催化剂和杂质,将纯化处理完的
CNTs
放于室温下进行冷却备用

其次,
CNTs
的羟基化处理:将一定量的
FeSO4和去离
子水配成混合溶液,并加入一定量的
H2O2配置成芬顿试剂,并用稀硫酸调节溶液的
PH
=3,然后加入一定量的
CNTs
,进行超声处理,持续在室温下静置反应,抽滤,洗涤至中性,烘干备用,得到羟基化
CNTs。
最后,将羟基化
CNTs
放入硅烷偶联剂与乙醇的混合改性溶液分别进行搅拌处理1‑
5h、
超声处理1‑
5h
及加热处理1‑
5h
;所述加热处理温度为
100

150℃
;经过丙酮和去离子水的交替洗涤

抽滤和烘干获得改性的
CNTs。
[0009](3)
复合母粒的制备:将步骤
(1)
获得的
BS
改性微粒和步骤
(2)
获得
CNTs
改性微粒与
HDPE
颗粒通过混料设备搅拌混合获得预混料,再将预混料通过逆向双螺杆挤出机进行熔融混合挤出,冷却

剪切造粒,干燥后获得复合母粒材料;
[0010]所述步骤
(1)
和步骤
(2)
中,硅烷偶联剂为
KH540、KH550、KH570、KH580

KH792
中的一种或多种

优选的,硅烷偶联剂
KH550、KH560、KH570、KH580
中的一种或多种;更优选为,硅烷偶联剂为
KH550。
[0011]所述步骤
(1)
和步骤
(2)
中,所述改性溶液中硅烷偶联剂的浓度为
0.5

2wt


[0012]所述步骤
(1)
中,所述
BS
微粒的粒径为
30

50
μ
m
,所述步骤
(2)
中,所述
CNTs
的管径5‑
15nm,
管长
20

50
μ
m。
[0013]所述步骤
(3)
中,所述预混料中玄武岩改性微粒的占比为1‑
25wt
%,碳纳米管改性微粒的占比为
0.1wt


5wt
%,余量为高密度聚乙烯;优选的,所述预混料中
BS...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)
将玄武岩采用硅烷偶联剂改性,制得接枝有硅烷偶联剂的玄武岩改性微粒;
(2)
将羟基化碳纳米管采用硅烷偶联剂改性,制得表面接枝有硅烷偶联剂的碳纳米管改性微粒;
(3)
将玄武岩改性微粒

碳纳米管改性微粒和高密度聚乙烯搅拌混合获得预混料,再将预混料熔融混合挤出,冷却

剪切造粒,干燥后获得电力电缆材料的复合母粒
。2.
根据权利要求1所述的具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料的制备方法,其特征在于,所述步骤
(1)
中玄武岩改性微粒的制备方法为:将玄武岩微粒浸泡于硅烷偶联剂改性溶液中,分别进行搅拌处理1‑
5h、
超声处理1‑
5h

100

150℃
加热处理1‑
5h
,制得玄武岩改性微粒
。3.
根据权利要求2所述的具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料的制备方法,其特征在于,所述步骤
(2)
中羟基化碳纳米管的制备方法为:将碳纳米管加入到包括
FeSO4和
H2O2的成芬顿试剂中,并调节溶液的
PH
,进行超声处理,制得羟基化碳纳米管
。4.
根据权利要求3所述的具有较高硬度

耐鼠蚁啃食的电力电缆材料的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管改性微粒的制备方法为:将羟基化碳纳米管浸泡于硅烷偶联剂改性溶液中,分别进行搅拌处理1‑
5h、
超声处理1‑
5h

1...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔志香闫锦锦司军辉王乾廷
申请(专利权)人:福建理工大学
类型:发明
国别省市:

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