一種電纜填充材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及輸電線纜生產技術領域，尤其涉及一種電纜填充材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]在電纜生產過程中，為保證電纜的圓整性，同時避免芯線之間的相互磨擦，需要在芯線之間添加填充材料，現有的電纜中常采用不可燃的玻璃纖維材料、含鹵阻燃材料、或者阻燃巖棉繩等進行填充。含鹵電纜在發生火災時會產生大量有毒煙霧，妨礙救火和人員的疏散，并造成二次危害;玻璃纖維材料易溢出，在空氣中形成玻璃纖維粉塵，阻燃巖棉繩含有致癌物質，影響生產工人的身體健康，而且這類填充料影響電纜對外的傳導散發熱量，進而影響電纜的傳輸能力及額定電流在同等截面導體的損耗，其他的常見填充材料大部分都存在結構穩定性差，且容易被微生物分解等情況，嚴重影響到輸電線纜的使用壽命。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是旨在提供一種化學結構穩定、不被微生物分解，且具有良好的阻燃性能和導熱性能的電纜填充材料的制備方法。
[0004]為實現本發明的目的所采用的技術方案是:電纜填充材料由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:75-95份、丙烯酸酯橡膠:80-120份、硫化劑:4_17份、硫化助劑:14-27份、氧化鋅:40-70份、氫氧化鋁:60-70份;氫氧化鎂:50-70份；白炭黑:20-35份、硬脂酸:10-15份、防老劑:5-10份、碳黑1 -3份;制備方法包括以下步驟:
[0005]a.按所述配比準備各原料；
[0006]b.將聚異戊二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂按所述配比加入混煉機中低速混煉20-40分鐘，再加入其他原料高速混煉15?20分鐘；
[0007]c.將混合后的物料通過擠壓機進行擠壓制備電纜填充材料坯體；
[0008]d.硫化:將坯體放入硫化設備中進行加壓、硫化，即得所述電纜填充材料。
[0009]聚異戊二烯橡膠可采用聚異戊二烯橡膠含量在95%以上的天然橡膠，具有優良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，容易與硫化劑發生硫化反應，容易進行塑煉、混煉、壓延、壓出、成型;丙烯酸酯橡膠是以丙烯酸酯為主單體經共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側基為極性酯基。由于特殊結構賦予其許多優異的特點，如耐熱、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外線等，力學性能和加工性能優于氟橡膠和硅橡膠，其耐熱、耐老化性和耐油性優于丁腈橡膠;硫化劑能使橡膠分子鏈起交聯反應，使線形分子形成立體網狀結構，增強電纜填充材料的彈性強度，可采用異氰酸酯或硫磺;氧化鋅主要用作橡膠或電纜的補強劑，以使橡膠具有良好的耐腐蝕性，抗撕裂性和彈性。也用作天然橡膠的硫化活化劑，白色橡膠的著色劑和填料，氯丁橡膠的硫化劑。氫氧化鋁是用量最大和應用最廣的無機阻燃添加劑；氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發煙、不產生滴下物、不產生有毒氣體;氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑，分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材料，也能幫助提高合成材料的抗火性能，氫氧化鎂是公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑，廣泛應用于橡膠等高分子材料中；白炭黑用在橡膠制品中以替代炭黑進行補強，滿足白色或半透明產品的需要，同時具有超強的粘附力、抗撕裂及耐熱抗老化性能，用在天然橡膠或合成橡膠制成的膠粘劑中，提供了觸變性和補強性，同時由于其伸展性還可以提高粘著力，質高價廉;硬脂酸在橡膠的合成和加工過程中起重要作用兼具硫化活性劑、增塑劑和軟化劑之特性;防老劑的主要作用可以分為抗熱氧老化防老劑、抗臭氧老化防老劑、有害金屬離子作用抑制劑、抗疲勞防老劑、抗紫外線輻射防老劑等，可有效抑制或延緩電纜氧化降解而延長使用壽命;碳黑采用補強碳黑，在電線填充材料中起補強作用。
[0010]本發明的電纜填充材料具有化學結構穩定、不被微生物分解，良好的阻燃性能，良好的導熱性能，有效地避免了填充材料對電纜傳輸能力的影響，降低電流在同等截面導體的損耗，節約了資源，提高了導電率。
【具體實施方式】
[0011]本發明的電纜填充材料，由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:75-95份、丙烯酸酯橡膠:80-120份、硫化劑:4-17份、硫化助劑:14-27份、氧化鋅:40-70份、氫氧化鋁:60-70份;氫氧化鎂:50-70份；白炭黑:20-35份、硬脂酸:10-15份、防老劑:5_10份、碳黑1-3份。聚異戊二烯橡膠采用聚異戊二烯橡膠含量在95%以上的天然橡膠，硫化劑采用異氰酸酯或硫磺，防老劑采用SP-P橡膠防老劑。
[0012]其制備方法，包括以下步聚:
[0013]a.按所述配比準備各原料；
[0014]b.將異戊二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂按所述配比加入混煉機中低速混煉20-40分鐘，再加入其他原料高速混煉15?20分鐘；
[0015]c.將混合后的物料通過擠壓機進行擠壓制備電纜填充材料坯體；
[0016]d.硫化:將坯體放入硫化設備中進行加壓、硫化，即得所述電纜填充材料。
[0017]下面結合具體實施例對本發明進行進一步說明:
[0018]實施例一
[0019]—種電纜填充材料，由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:85份、丙烯酸酯橡膠:110份、硫化劑:14份、硫化助劑:24份、氧化鋅:60份、氫氧化鋁:65份;氫氧化鎂:60份；白炭黑:28份、硬脂酸:12份、防老劑:8份、碳黑2份。
[0020]其制備方法，包括以下步聚:
[0021 ] a.按所述配比準備各原料；
[0022]b.將異戊二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂按所述配比加入混煉機中低速混煉40分鐘，再加入其他原料高速混煉20分鐘；
[0023]c.將混合后的物料通過擠壓機進行擠壓制備電纜填充材料坯體；
[0024]d.硫化:將坯體放入硫化設備中進行加壓、硫化，即得所述電纜填充材料。
[0025]實施例二
[0026]—種電纜填充材料，由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:75份、丙烯酸酯橡膠:80份、硫化劑:4份、硫化助劑:14份、氧化鋅:40份、氫氧化鋁:60份;氫氧化鎂:50份；白炭黑:20份、硬脂酸:10份、防老劑:5份、碳黑1份。
[0027]其制備方法與實施例一的制備方法基本相同，不同之處在于:本實施例低速混煉與高速混煉的時間均為20分鐘。
[0028]實施例三
[0029]—種電纜填充材料，由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:80份、丙烯酸酯橡膠:100份、硫化劑:10份、硫化助劑:17份、氧化鋅:60份、氫氧化鋁:66份;氫氧化鎂:63份；白炭黑:27份、硬脂酸:13份、防老劑:7份、碳黑2份。
[0030]其制備方法與實施例一的不同之處在于:低速混煉30分鐘，高速混煉15分鐘。
[0031]實施例四
[0032]聚異戊二烯橡膠:95份、丙烯酸酯橡膠:120份、硫化劑:17份、硫化助劑:27份、氧化鋅:70份、氫氧化招:70份;氫氧化鎂:70份；白炭黑:35份、硬脂酸:15份、防老劑:10份、碳黑3份。
[0033]其制備方法與實施例一相同。
[0034]經檢測，本發明的電纜填充材料具有良好的圓整性，不易燃燒，結構穩定，可連續折彎200次而完好無損，在火在放置60秒而無燃燒，耐酸、耐堿，不易被腐蝕，絕緣、導熱對電纜芯線且有良好的保護和穩定作用，且傳熱快，可快速對散去芯線產生的熱量，提高芯線導電率。
【主權項】
1.一種電纜填充材料的制備方法，其特征在于:電纜填充材料由以下重量份配比的原料制得:聚異戊二烯橡膠:75-95份、丙烯酸酯橡膠:80-120份、硫化劑:4_17份、硫化助劑:14-27份、氧化鋅:40-70份、氫氧化鋁:60-70份;氫氧化鎂:50-70份；白炭黑:20-35份、硬脂酸:10-15份、防老劑:5-10份、碳黑1 -3份;制備方法包括以下步驟: a.按所述配比準備各原料； b.將聚異戊二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂按所述配比加入混煉機中低速混煉20-40分鐘，再加入其他原料高速混煉15?20分鐘； c.將混合后的物料通過擠壓機進行擠壓制備電纜填充材料坯體； d.硫化:將坯體放入硫化設備中進行加壓、硫化，即得所述電纜填充材料。
【專利摘要】本發明公開了一種電纜填充材料的制備方法，電纜填充材料由以下重量份配比的原料制得：聚異戊二烯橡膠：75-95份、丙烯酸酯橡膠：80-120份、硫化劑：4-17份、硫化助劑：14-27份、氧化鋅：40-70份、氫氧化鋁：60-70份；氫氧化鎂：50-70份；白炭黑：20-35份、硬脂酸：10-15份、防老劑：5-10份、炭黑1-3份；制備方法包括以下步驟：準備各原料、混煉、坯體積壓、硫化。本發明的電纜填充材料具有化學結構穩定、不被微生物分解，良好的阻燃性能，良好的導熱性能，有效地避免了填充材料對電纜傳輸能力的影響，降低電流在同等截面導體的損耗，節約了資源，提高了導電率。
【IPC分類】C08K3/04, C08K3/36, C08L33/04, C08K5/09, C08K13/02, C08L9/00, C08K3/22
【公開號】CN105419196
【申請號】CN201510997702
【發明人】汪峰, 殷紅德, 牛宇干, 耿新, 艾曉雨, 趙元林, 丁永強
【申請人】鄭州思辯科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2013年12月4日
【公告號】CN103613896A, CN103613896B