本發明涉及電纜料技術領域，尤其涉及一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料。
背景技術：
聚乙烯因具有優良的電性能、力學性能、耐化學性能和良好的加工特性，已廣泛應用于制作薄膜、管材、電線電纜、塑料制品、包裝材料等日常生活用品和其他高精尖工程技術領域。其中低密度聚乙烯具有突出的柔韌性和絕緣性，無毒且易于著色，大量用于電纜料，取代含鹵素的聚氯乙烯。電線電纜在應用過程中會不斷受到電、熱以及機械應力等各種因素的綜合作用，例如過電流時導體會向絕緣層注入電子和空穴，而絕緣層極易發生電子或空穴積聚，形成空間電荷包，引發電場畸變，嚴重時發生電擊穿，造成輸電事故；因此，尋找有效途徑抑制空間電荷積聚，均化絕緣層電場分布，抑制電樹枝生長，延長電纜的使用壽命，是制備高性能電線電纜亟待解決的問題。
《多層介孔納米MgO/低密度聚乙烯復合材料的制備及其絕緣性能》一文中采用低沸點溶劑法制備多層介孔結構納米氧化鎂，實現了納米氧化鎂在低密度聚乙烯中的均勻分散，添加1%納米氧化鎂的低密度聚乙烯70KV/mm電場下有效地抑制 了空間電荷積聚，提高了直流擊穿強度，降低了介電常數，同時在較高場強下有效抑制了電子及空穴注入，阻止隧道效應的發生，抑制了空間電荷包的產生，復合材料的介電性能滿足作為高性能絕緣材料的使用條件。但是由于聚乙烯材料的氧指數比較低，屬于易燃材料，還需要對其進行阻燃改性后才能進一步滿足電纜料的使用需求，電纜絕緣材料的綜合性能決定了導線安全使用性，因此要求對絕緣材料進行介電性能研究的同時對其阻燃性、熱穩定性、力學性能等進行深入研究。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100-105、無水乙醇適量、納米氧化鎂1.5-2、硅烷偶聯劑KH5500.1-0.12、酶解木質素20-22、濃度為2wt%的氫氧化鈉溶液400-420、濃度為45wt%的甲醛水溶液6-7、三聚氰胺15-16、0.1mol/L的鹽酸適量、焦磷酸鈉4-5、微膠囊化紅磷5-6、去離子水適量、硬脂酸十八醇酯2-3、氣相法白炭黑7-9、甲基乙烯基硅氧烷2-3、聚四氟乙烯粉末3-4、氫氧化鈣3-4。
所述一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料，由以下具體步驟制成：
（1）將納米氧化鎂超聲分散在4-5倍量的無水乙醇中，離心、干燥，將干燥后的納米氧化鎂放入馬弗爐中，以3-5℃/min的升溫速率升溫至200-220℃，保溫30-40分鐘，冷卻后取出待用；將硅烷偶聯劑KH550溶于10-12倍量的無水乙醇中，然后與煅燒后的納米氧化鎂混合，超聲分散30-40分鐘后離心、過濾、干燥，得到改性納米氧化鎂；
（2）將酶解木質素與濃度為2wt%的氫氧化鈉溶液混合，以300-400轉/分的速度攪拌至完全溶解，加熱至90-95℃，加入濃度為45wt%的甲醛水溶液，攪拌反應100-120分鐘后繼續加入三聚氰胺，繼續反應90-120分鐘后緩慢滴加0.1mol/L的鹽酸中和后待用；將焦磷酸鈉溶于18-20倍量的去離子水中，然后加入上述反應中，繼續攪拌反應60-90分鐘，沉淀生成，靜置、過濾、用去離子水清洗2-3次，然后放入真空干燥箱中以80-90℃的溫度干燥，最后粉碎，過200目篩，得到改性酶解木質素；
（3）將甲基乙烯基硅氧烷中加入6-7倍量的無水乙醇中，攪拌至完全溶解，然后加入氣相法白炭黑，超聲分散30-40分鐘后離心靜置，再將濾餅放入烘箱中以80-90℃的溫度干燥待用；將聚四氟乙烯粉末放入高速混料機中，然后加入上述干燥后粉末、氫氧化鈣，加熱至170-180℃，以800-1000轉/份的速度攪拌15-20分鐘后出料，得到改性填料；
（4）將步驟（1）（2）（3）得到的產物與低密度聚乙烯以及其余剩余成分共同放入高速混料機中，以800-1000轉/份的速度攪拌混合10-12分鐘后送入雙輥開放式塑煉機中，控制溫度150-160℃進行混煉，然后送入雙螺桿擠出機中，控溫150-170℃，進行擠出造粒即得。
本發明的優點是：本發明采用曼尼希反應原理通過甲醛、三聚氰胺、焦磷酸鈉等成分對酶解木質素進行改性反應，生成改性酶解木質素，在熱分解過程中作為一種碳源，可以對高分子材料的熱分解起抑制作用，與微膠囊化紅磷進行復配，添加到低密度聚乙烯電纜料的制備中，協同作用具有明顯的阻燃抑煙效果，同時添加的阻燃成分不含鹵，由天然物質生成，能夠替代那些不可再生資源，安全環保，同時阻燃效果優異；本發明還再電纜料的制備中添加了改性納米氧化鎂，具有介孔結構，通過混料均勻的分散在低密度聚乙烯中，在較高場強下有效抑制了電子及空穴注入，阻止隧道效應的發生，抑制了空間電荷包的產生，提高了直流擊穿強度，提高了本發明電纜料的抗擊穿性能以及絕緣穩定性。
本發明利用甲基乙烯基硅氧烷對氣相二氧化硅進行表面改性后與聚四氟乙烯進行復配，添加到基體聚乙烯材料中，分散均勻且與基體相容性佳，能夠提高聚合物材料的耐油性，耐腐蝕性；本發明產品不僅具有良好的力學性能，同時具有良好的耐油性、阻燃、抗擊穿，能夠在各種油污環境中保持原有物性不變，適合制造潛油泵電纜、石油工業電纜等，綜合性能優異。
具體實施方式
一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料，由下列重量份（公斤）的原料制成：低密度聚乙烯100、無水乙醇適量、納米氧化鎂1.5、硅烷偶聯劑KH5500.1、酶解木質素20、濃度為2wt%的氫氧化鈉溶液400、濃度為45wt%的甲醛水溶液6、三聚氰胺15、0.1mol/L的鹽酸適量、焦磷酸鈉4、微膠囊化紅磷5、去離子水適量、硬脂酸十八醇酯2、氣相法白炭黑7、甲基乙烯基硅氧烷2、聚四氟乙烯粉末3、氫氧化鈣3。
所述一種改性氣相法白炭黑協同聚四氟乙烯耐油性增強的聚乙烯電纜料，由以下具體步驟制成：
（1）將納米氧化鎂超聲分散在4倍量的無水乙醇中，離心、干燥，將干燥后的納米氧化鎂放入馬弗爐中，以3℃/min的升溫速率升溫至200℃，保溫30分鐘，冷卻后取出待用；將硅烷偶聯劑KH550溶于10倍量的無水乙醇中，然后與煅燒后的納米氧化鎂混合，超聲分散30分鐘后離心、過濾、干燥，得到改性納米氧化鎂；
（2）將酶解木質素與濃度為2wt%的氫氧化鈉溶液混合，以300轉/分的速度攪拌至完全溶解，加熱至90℃，加入濃度為45wt%的甲醛水溶液，攪拌反應100分鐘后繼續加入三聚氰胺，繼續反應90分鐘后緩慢滴加0.1mol/L的鹽酸中和后待用；將焦磷酸鈉溶于18倍量的去離子水中，然后加入上述反應中，繼續攪拌反應60分鐘，沉淀生成，靜置、過濾、用去離子水清洗2次，然后放入真空干燥箱中以80℃的溫度干燥，最后粉碎，過200目篩，得到改性酶解木質素；
（3）將甲基乙烯基硅氧烷中加入6倍量的無水乙醇中，攪拌至完全溶解，然后加入氣相法白炭黑，超聲分散30分鐘后離心靜置，再將濾餅放入烘箱中以80℃的溫度干燥待用；將聚四氟乙烯粉末放入高速混料機中，然后加入上述干燥后粉末、氫氧化鈣，加熱至170℃，以800轉/份的速度攪拌15分鐘后出料，得到改性填料；
（4）將步驟（1）（2）（3）得到的產物與低密度聚乙烯以及其余剩余成分共同放入高速混料機中，以800轉/份的速度攪拌混合10分鐘后送入雙輥開放式塑煉機中，控制溫度150℃進行混煉，然后送入雙螺桿擠出機中，控溫150℃，進行擠出造粒即得。
將本發明電纜料應用于電纜的生產，電纜產品經檢測，達到的指標如下：抗張強度20.1MPa，斷裂伸長率318%，氧指數29.8%，介電強度32.7MV/m。