一種輕質(zhì)電纜填充繩材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電纜填充繩及其制備方法，尤其是一種輕質(zhì)電纜填充繩及其制備方法。本發(fā)明的材料包括以下重量份數(shù)的組分：聚丙烯30?50份，礦物粉體40?60份，成核劑0.2?1份，抗氧劑0.2?1份，潤滑劑0.5?2份，功能母粒0.5?10份。本發(fā)明將礦物高填充技術(shù)與納米增強技術(shù)相結(jié)合，滿足甚至超過目前行業(yè)內(nèi)材料性能要求的同時，減輕填充繩重量達20%以上，具有顯著輕量化特點，滿足電線電纜更高更遠鋪設要求。
【專利說明】
一種輕質(zhì)電纜填充繩材料及其制備方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜填充繩材料及其制備方法，尤其是一種輕質(zhì)電纜填充繩材料及其制備方法，屬于材料技術(shù)領域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電纜一般由三相線以上組成，相與相之間有絕緣層，再在外包圓形的保護與絕緣層，(圓形周長最短，而其強度最大，但它與三相線間出現(xiàn)了間隙，用填充物把這些間隙充實后，這無疑使外保護層的圓形完整，達到強度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的目的。一般來說，電纜填充繩的主要作用是為了讓電纜保持圓整、提高電纜成品的圓整度。同時，填充繩也能輔助起到提高電纜抗拉伸、抗搖擺的作用。目前使用的填充繩普遍由高礦粉填充聚烯烴材料制得。由于大量礦粉的存在，使得填充繩重量甚至比電線大，因其重力作用，導致電纜鋪設長度受到極大影響。因此，研制具有低密度、高強度填充繩新材料對電纜輕量化及其遠距離鋪設具有十分重要的現(xiàn)實意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明將礦物高填充技術(shù)與納米增強技術(shù)及聚合物微孔發(fā)泡技術(shù)相結(jié)合，高機械強度保留率情況下，填充繩自身有效減重20%以上，實現(xiàn)了低密度、低成本、高強度性能與應用平衡。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種輕質(zhì)電纜填充繩材料，原料由以下重量份的組分組成:聚丙烯30-50份；礦物粉體40-60份；功能母粒0.5-10份；成核劑0.2-1份；抗氧劑0.2-1份；潤滑劑0.5-2份。
[0005]更進一步，所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:所述聚丙烯熔融指數(shù)為0.5_ 10區(qū)/1〇111；[11，優(yōu)選28/1〇111；[11。
[0006]更進一步，所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:礦粉為碳酸鈣、滑石粉、云母中的一種;優(yōu)選碳酸I丐。
[0007]更進一步，所述成核劑為納米蒙脫土、苯甲酸鹽、山梨醇類、有機磷酸鹽中的一種； 優(yōu)選有機磷酸鹽類。
[0008]更進一步，所述功能母粒其有效成分為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯、晶須、納米二氧化鈦、碳納米管、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、甲苯磺酞氨基崛中的一種或幾種組合;優(yōu)選聚乙二醇、晶須、碳酸氫鈉組合。
[0009]更進一步的，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硅酮、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟中的一種；所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的兩種組合。
[0010]更進一步，所述的輕質(zhì)電纜填充繩制備方法，包括以下步驟:(1)將聚丙烯、礦物粉體、成核劑、抗氧劑、潤滑劑按照一定重量混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料；(2)將步驟(1)中所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將功能母粒通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、 滾軸纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩；更進一步，所述步驟(1)和(2)中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):160-170°C、II區(qū):180-200°C、111區(qū):180-200°C、IV區(qū):180-210°C、V區(qū):180-210°C、VI區(qū):180-210°C、VII區(qū):180-200°C、VIII區(qū):190-200°C、IX區(qū) 180-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速200-400r/min。
[0011]有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點:1本發(fā)明將礦物高填充技術(shù)與納米增強技術(shù)及以及聚合物微孔發(fā)泡技術(shù)相結(jié)合，高機械強度保留率情況下，填充繩自身有效減重20%以上，實現(xiàn)了低密度、低成本、高強度性能與應用平衡，有效增加電纜鋪設距離。
[0012]2本發(fā)明利用納米材料自增強作用，保證電纜填充繩輕量化同時，材料強度不下降，滿足電纜鋪設要求。
[0013]3本發(fā)明使用功能母粒形式，該母粒對發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑等進了預分散，有利于提高其在聚合物中分散均勻性，減少了工廠粉塵，提高生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)制造成本，材料制備方法工藝簡單易行，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
[0014]4本發(fā)明提供該材料的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實現(xiàn)工業(yè)化?！揪唧w實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0016]實施例1將熔融指數(shù)為〇.5g/10min的聚丙烯30份、滑石粉60份、有機磷酸鹽1份、抗氧劑1010 0.6份，抗氧劑168 0.4份、硬脂酸鈣2份按照一定重量比例混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料;將以上所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將聚乙二醇、晶須、碳酸氫鈉為主要成分的功能母粒6 份通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、滾軸纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩。其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):165°C、II區(qū):190°C、III區(qū): 2〇(rc、ivg:2i(rc、vg:2〇(rc、vig:2〇(rc、viig:19(rc、viiig:19(rc、ixg2〇(rcA?、 桿轉(zhuǎn)速200r/min。
[0017]實施例2將熔融指數(shù)為2g/10min的聚丙烯50份、碳酸鈣40份、苯甲酸鈉0.2份、抗氧劑硫代酯0.2 份、硅酮1.6份按照一定重量比例混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料;將以上所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將聚乙烯醇、碳納米管、偶氮二甲酰胺為主要成分的功能母粒8份通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、滾軸纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩。其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):170°C、II區(qū):200°C、III區(qū):200°C、IV區(qū): 210°C、V區(qū):190°C、VI區(qū):200°C、VII區(qū):190°C、VIII區(qū):190°C、IX區(qū) 180°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/ min〇
[0018]實施例3將熔融指數(shù)為l〇g/l〇min的聚丙烯38.5份、碳酸鈣50份、山梨醇0.5份、抗氧劑1010 0.3 份，168 0.2份、乙撐雙硬脂酰胺1份按照一定重量比例混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料;將以上所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將聚乙二醇、碳酸氫銨為主要成分的功能母粒0.5份通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、滾軸纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩。其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):160°C、II區(qū):180°C、III區(qū):180°C、IV 區(qū):180°C、V區(qū):180°C、VI區(qū):210°C、VII區(qū):200°C、VIII區(qū):200°C、IX區(qū) 180°C，螺桿轉(zhuǎn)速 200r/min〇
[0019]實施例4將恪融指數(shù)為5g/10min的聚丙稀42份、云母粉55份、納米蒙拓土 0.7份、抗氧劑硫代酯 0.8份、聚乙烯蠟0.5份按照一定重量比例混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料;將以上所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將聚乙烯、晶須、甲苯磺酞氨基崛為主要成分的功能母粒10份通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、滾軸纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩。其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):170°C、II區(qū):200°C、III區(qū):200°C、IV 區(qū):210°C、V區(qū):210°C、VI區(qū):180°C、VII區(qū):180°C、VIII區(qū):200°C、IX區(qū)200°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于，其材料組成包括以下重量份數(shù)的組分: 聚丙烯30-50份；礦物粉體40-60份；功能母粒0.5-10份；成核劑0.2-1份；抗氧劑0.2-1份；潤滑劑0.5-2份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:所述聚丙烯熔融指數(shù)為0.5-10g/10min〇3.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:礦粉為碳酸鈣、滑石粉、云母 中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:所述成核劑為納米蒙脫土、 苯甲酸鹽、山梨醇類、有機磷酸鹽中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:所述功能母粒，其有效成分 為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯、晶須、納米二氧化鈦、碳納米管、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、偶氮 二甲酰胺、甲苯磺酞氨基崛中的一種或幾種組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)電纜填充繩材料，其特征在于:所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硅 酮、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟中的一種;所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中 的兩種組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述任一輕質(zhì)電纜填充繩制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將聚丙烯、礦物粉體、成核劑、抗氧劑、潤滑劑混配成混合物，將此混合物加入到雙螺桿擠出機中，通過擠出制備成高填充復合材料；將步驟(1)中所得到的高填充復合材料通過雙螺桿擠出機的主喂料料斗加入，將功能 母粒通過料筒壁上的側(cè)喂料口按一定比例加入到擠出機中，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風干、滾軸 纏繞，得到輕質(zhì)電纜填充繩。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述輕質(zhì)電纜填充繩材料制備方法，其特征在于:所述步驟(1)和(2) 中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū):160_170°C、11區(qū):180-200°C、111區(qū):180-200°C、IV區(qū): 180-2HTC、V區(qū):180-2HTC、VI區(qū):180-2HTC、VII區(qū):180-20(TC、VIII區(qū):190-20(TC、IX 區(qū)180-200°(:，螺桿轉(zhuǎn)速200-40(^/111111。
【文檔編號】C08J9/10GK106009289SQ201610570552
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】王濱, 劉曙陽, 周勇, 蔣頂軍
【申請人】南京聚隆科技股份有限公司