本發(fā)明涉及一種電纜材料,具體是一種高耐熱抗老化電纜材料。
背景技術(shù):
:隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大,人們對(duì)于物質(zhì)生活水平的要求也越來(lái)越高,其中,對(duì)電力的需求也越來(lái)越大。電力是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。電線電纜作為電能和信息傳輸體,在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。電線電纜大多采用塑料和橡膠作為絕緣和護(hù)套材料,此類聚合物材料在受熱、熔化、分解后,會(huì)產(chǎn)生可燃性氣體。高溫時(shí),這些氣體會(huì)與氧發(fā)生反應(yīng)而燃燒,燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱,而這些熱量會(huì)促使聚合物進(jìn)一步熔化、分解、持續(xù)燃燒,使火災(zāi)擴(kuò)大,從而造成巨大損失。我國(guó)僅由電纜引起的火災(zāi)損失,每年高達(dá)幾十億元人民幣,人們就研究出了阻燃性能好的電纜材料。但是現(xiàn)有的阻燃電纜的耐熱、使用壽命和抗老化性能還達(dá)不到人們的預(yù)期,這就成為人們需要解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種高耐熱抗老化電纜材料,以解決上述
背景技術(shù):
中提出的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種高耐熱抗老化電纜材料,由以下原料按照重量份組成:丁晴橡膠30-42份、乙丙橡膠25-35份、線性低密度聚乙烯2-6份、氟碳樹脂12-20份、羥基硅油2-5份、改性凸凹棒土5-8份、石墨烯4-7份、聚磷酸銨5-10份、玻璃纖維1-5份、蛭石3-8份、硅酸鈉2-4份、鎳1-3份、鉻2-4份、碳酸鈣3-7份、納米二氧化硅2-4份、乙二醇4-8份、納米氮化硅2-8份、硫磺1-3份、穩(wěn)定劑2-6份、增塑劑3-5份、阻燃劑2-6份和硅油2-7份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:改性凸凹棒土為凸凹棒土與醋酸鉀混合均勻,振蕩3-5分鐘,研磨10-30分鐘,靜置10-16小時(shí),然后于60-80攝氏度恒溫干燥20-28小時(shí),冷卻至室溫得到第一物料,然后將第一物料研磨5-15分鐘,接著水洗1-3次、烘干和研磨得到第二物料,將十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水混合均勻并且加熱至80-90攝氏度,接著加入第二物料并且加熱至105-115攝氏度,再抽濾和干燥得到,凸凹棒土、醋酸鉀、十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水的重量比為2-6:1-5:3-6:1-3:4-12。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:納米氮化硅采用氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉和氧化鋁粉末的一種或者多種的混合物。所述高耐熱抗老化電纜材料的制備方法,具體步驟如下:步驟一,將蛭石在1000-1080攝氏度下焙燒1-3小時(shí),得到發(fā)泡蛭石;步驟二,將丁晴橡膠、乙丙橡膠、線性低密度聚乙烯和氟碳樹脂送入溫度為100-110攝氏度的反應(yīng)釜內(nèi)機(jī)械攪拌,攪拌10-20分鐘,得到第一混合物;步驟三,再將第一混合物、羥基硅油、改性凸凹棒土、石墨烯、聚磷酸銨、玻璃纖維和發(fā)泡蛭石送入密煉機(jī)中,煉制溫度為80-105攝氏度,混煉時(shí)間為5-15分鐘,得到第二混合物;步驟四,向第二混合物中加入硅酸鈉、鎳、鉻、碳酸鈣、納米二氧化硅、乙二醇、納米氮化硅和硅油,在130-150攝氏度下反應(yīng)為30-60分鐘,得到第三混合物;步驟五,將硫磺、穩(wěn)定劑、增塑劑和阻燃劑加入第三混合物中并且混合均勻,混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)在120-150攝氏度下擠出造粒,即可得到成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明原料來(lái)源廣泛,制備工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn);本發(fā)明中丁晴橡膠、乙丙橡膠和氟碳樹脂配合使用,相容性好,而且采用硫磺作為硫化劑并且配合改性凸凹棒土、硅油、穩(wěn)定劑、增塑劑和阻燃劑使用,制得電纜材料的耐熱、耐磨、耐油、抗撕裂及壓縮變形性能優(yōu)異,使用壽命長(zhǎng),適用范圍廣。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例1一種高耐熱抗老化電纜材料,由以下原料按照重量份組成:丁晴橡膠30份、乙丙橡膠25份、線性低密度聚乙烯2份、氟碳樹脂12份、羥基硅油2份、改性凸凹棒土5份、石墨烯4份、聚磷酸銨5份、玻璃纖維1份、蛭石3份、硅酸鈉2份、鎳1份、鉻2份、碳酸鈣3份、納米二氧化硅2份、乙二醇4份、納米氮化硅2份、硫磺1份、穩(wěn)定劑2份、增塑劑3份、阻燃劑2份和硅油2份。改性凸凹棒土為凸凹棒土與醋酸鉀混合均勻,振蕩3分鐘,研磨105分鐘,靜置12小時(shí),然后于65攝氏度恒溫干燥24小時(shí),冷卻至室溫得到第一物料,然后將第一物料研磨8分鐘,接著水洗2次、烘干和研磨得到第二物料,將十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水混合均勻并且加熱至83攝氏度,接著加入第二物料并且加熱至108攝氏度,再抽濾和干燥得到,凸凹棒土、醋酸鉀、十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水的重量比為3:2:3:1:6。所述高耐熱抗老化電纜材料的制備方法,具體步驟如下:步驟一,將蛭石在1000攝氏度下焙燒1小時(shí),得到發(fā)泡蛭石;步驟二,將丁晴橡膠、乙丙橡膠、線性低密度聚乙烯和氟碳樹脂送入溫度為100攝氏度的反應(yīng)釜內(nèi)機(jī)械攪拌,攪拌15分鐘,得到第一混合物;步驟三,再將第一混合物、羥基硅油、改性凸凹棒土、石墨烯、聚磷酸銨、玻璃纖維和發(fā)泡蛭石送入密煉機(jī)中,煉制溫度為85攝氏度,混煉時(shí)間為7分鐘,得到第二混合物;步驟四,向第二混合物中加入硅酸鈉、鎳、鉻、碳酸鈣、納米二氧化硅、乙二醇、納米氮化硅和硅油,在134攝氏度下反應(yīng)為36分鐘,得到第三混合物;步驟五,將硫磺、穩(wěn)定劑、增塑劑和阻燃劑加入第三混合物中并且混合均勻,混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)在130攝氏度下擠出造粒,即可得到成品。實(shí)施例2一種高耐熱抗老化電纜材料,由以下原料按照重量份組成:丁晴橡膠36份、乙丙橡膠32份、線性低密度聚乙烯4份、氟碳樹脂16份、羥基硅油4份、改性凸凹棒土7份、石墨烯6份、聚磷酸銨8份、玻璃纖維3份、蛭石6份、硅酸鈉3份、鎳2份、鉻3份、碳酸鈣5份、納米二氧化硅3份、乙二醇6份、納米氮化硅6份、硫磺2份、穩(wěn)定劑4份、增塑劑5份、阻燃劑4份和硅油6份。納米氮化硅采用氧化鎂和氧化鋁粉末的混合物。所述高耐熱抗老化電纜材料的制備方法,具體步驟如下:步驟一,將蛭石在1040攝氏度下焙燒2小時(shí),得到發(fā)泡蛭石;步驟二,將丁晴橡膠、乙丙橡膠、線性低密度聚乙烯和氟碳樹脂送入溫度為105攝氏度的反應(yīng)釜內(nèi)機(jī)械攪拌,攪拌18分鐘,得到第一混合物;步驟三,再將第一混合物、羥基硅油、改性凸凹棒土、石墨烯、聚磷酸銨、玻璃纖維和發(fā)泡蛭石送入密煉機(jī)中,煉制溫度為96攝氏度,混煉時(shí)間為12分鐘,得到第二混合物;步驟四,向第二混合物中加入硅酸鈉、鎳、鉻、碳酸鈣、納米二氧化硅、乙二醇、納米氮化硅和硅油,在144攝氏度下反應(yīng)為52分鐘,得到第三混合物;步驟五,將硫磺、穩(wěn)定劑、增塑劑和阻燃劑加入第三混合物中并且混合均勻,混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)在140攝氏度下擠出造粒,即可得到成品。實(shí)施例3一種高耐熱抗老化電纜材料,由以下原料按照重量份組成:丁晴橡膠42份、乙丙橡膠35份、線性低密度聚乙烯6份、氟碳樹脂20份、羥基硅油5份、改性凸凹棒土8份、石墨烯7份、聚磷酸銨10份、玻璃纖維5份、蛭石8份、硅酸鈉4份、鎳3份、鉻4份、碳酸鈣7份、納米二氧化硅4份、乙二醇8份、納米氮化硅8份、硫磺3份、穩(wěn)定劑6份、增塑劑5份、阻燃劑6份和硅油7份。改性凸凹棒土為凸凹棒土與醋酸鉀混合均勻,振蕩5分鐘,研磨25分鐘,靜置15小時(shí),然后于75攝氏度恒溫干燥26小時(shí),冷卻至室溫得到第一物料,然后將第一物料研磨15分鐘,接著水洗3次、烘干和研磨得到第二物料,將十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水混合均勻并且加熱至88攝氏度,接著加入第二物料并且加熱至115攝氏度,再抽濾和干燥得到,凸凹棒土、醋酸鉀、十六烷基三甲基溴化銨、偶聯(lián)劑OL-AT1618和水的重量比為5:4:4:2:9。納米氮化硅采用氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉和氧化鋁粉末的混合物。所述高耐熱抗老化電纜材料的制備方法,具體步驟如下:步驟一,將蛭石在1080攝氏度下焙燒3小時(shí),得到發(fā)泡蛭石;步驟二,將丁晴橡膠、乙丙橡膠、線性低密度聚乙烯和氟碳樹脂送入溫度為110攝氏度的反應(yīng)釜內(nèi)機(jī)械攪拌,攪拌20分鐘,得到第一混合物;步驟三,再將第一混合物、羥基硅油、改性凸凹棒土、石墨烯、聚磷酸銨、玻璃纖維和發(fā)泡蛭石送入密煉機(jī)中,煉制溫度為105攝氏度,混煉時(shí)間為15分鐘,得到第二混合物;步驟四,向第二混合物中加入硅酸鈉、鎳、鉻、碳酸鈣、納米二氧化硅、乙二醇、納米氮化硅和硅油,在150攝氏度下反應(yīng)為60分鐘,得到第三混合物;步驟五,將硫磺、穩(wěn)定劑、增塑劑和阻燃劑加入第三混合物中并且混合均勻,混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)在150攝氏度下擠出造粒,即可得到成品。對(duì)比例除不含有改性凸凹棒土,對(duì)比例1的其余組分和制備方法均與實(shí)施例1相同。除不含有硅油,對(duì)比例2的其余組分和制備方法均與實(shí)施例3相同。對(duì)實(shí)施例1-3的產(chǎn)品、對(duì)比例1-2的產(chǎn)品和現(xiàn)有鏟機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表1。表1抗撕強(qiáng)度(MPa)熱老化強(qiáng)度保持率(%)熱老化伸長(zhǎng)保持率(%)氧指數(shù)(%)實(shí)施例118.21358648.3實(shí)施例219.51378947.6實(shí)施例318.41289149.5對(duì)比例111.61126429.8對(duì)比例210.71165832.3現(xiàn)有產(chǎn)品13.11047236.5從表1可以看出實(shí)施例1-3的產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐老化性能和阻燃性能均優(yōu)于對(duì)比例1-2的產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3