膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜絕緣材料，具體地，涉及一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線絞合而成的類似繩索的電纜，每組導(dǎo)線之間相互絕 緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個(gè)外面包有高度絕緣的覆蓋層。電纜主要由以下4部分組 成:①導(dǎo)電線心，用高電導(dǎo)率材料(銅或鋁）制成。②絕緣層，用作電纜的絕緣材料應(yīng)當(dāng)具有 高的絕緣電阻，高的擊穿電場強(qiáng)度，低的介質(zhì)損耗和低的介電常數(shù)。電纜中常用的絕緣材料 有油浸紙、聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、橡皮等。③密封護(hù)套，保護(hù)絕緣線心免受機(jī)械、水 分、潮氣、化學(xué)物品、光等的損傷。對于易受潮的絕緣，一般采用鉛或鋁擠壓密封護(hù)套。④保 護(hù)覆蓋層，用以保護(hù)密封護(hù)套免受機(jī)械損傷。一般采用鍍鋅鋼帶、鋼絲或銅帶、銅絲等作為 鎧甲包繞在護(hù)套外（稱鎧裝電纜），鎧裝層同時(shí)起電場屏蔽和防止外界電磁波干擾的作用。 為了避免鋼帶、鋼絲受周圍媒質(zhì)的腐蝕，一般在它們外面涂以瀝青或包繞浸漬黃麻層或擠 壓聚乙稀、聚氯乙稀套。
[0003] 目前，電纜的絕緣層使用最多的為高分子材料，在電纜使用初期，電纜的絕緣層具 有較為優(yōu)異的力學(xué)性能和絕緣性能，但是在使用一段時(shí)間過后，絕緣層便會(huì)隨著使用的時(shí) 限而老化，從而極大地降低了電纜的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料及其制備方法，通過 該方法制備的抗老化電纜絕緣材料具有優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料的制備 方法，該制備方法包括：
[0006] 1)在減壓的條件下，將膨潤土、氯化三正辛基甲基銨和鹽酸溶液中進(jìn)行活化處理， 然后過濾取濾餅以制得活化組合物；
[0007] 2)將環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠、丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物、丙三醇、鄰苯二甲酸異 癸酯、三氧化二銻、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、云母粉、乙硼烷、喹啉、過氧化二異丙苯、地蠟、 六偏磷酸納和活化組合物進(jìn)行混合、熔融、冷卻成型以制得抗老化電纜絕緣材料。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料，該抗老化電纜絕緣材料 通過上述的方法制備而得。
[0009] 通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的制備方法包括兩步，第一步為：在減壓的條件 下，將膨潤土、氯化三正辛基甲基銨和鹽酸溶液中進(jìn)行活化處理，然后過濾取濾餅以制得活 化組合物;第二步為:將環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠、丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物、丙三醇、鄰苯 二甲酸異癸酯、三氧化二銻、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、云母粉、乙硼烷、喹啉、過氧化二異丙 苯、地蠟、六偏磷酸納和活化組合物進(jìn)行混合、熔融、冷卻成型以制得抗老化電纜絕緣材料。 該方法通過兩步間以及各物料之間的協(xié)同作用使得制得的抗老化電纜絕緣材料同時(shí)具有 優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012] 本發(fā)明提供了一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法包 括：
[0013] 1)在減壓的條件下，將膨潤土、氯化三正辛基甲基銨和鹽酸溶液中進(jìn)行活化處理， 然后過濾取濾餅以制得活化組合物；
[0014] 2)將環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠、丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物、丙三醇、鄰苯二甲酸異 癸酯、三氧化二銻、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、云母粉、乙硼烷、喹啉、過氧化二異丙苯、地蠟、 六偏磷酸納和活化組合物進(jìn)行混合、熔融、冷卻成型以制得抗老化電纜絕緣材料。
[0015] 在本發(fā)明的步驟1)中，活化處理的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制 得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，在步驟1)中， 活化處理至少滿足以下條件:真空度為-3~-5MPa，溫度為78-85°C，時(shí)間為3-5h。
[0016] 在本發(fā)明的步驟1)中，膨潤土的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，膨潤土的粒徑為 0.4-〇.6mm〇
[0017] 在本發(fā)明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，相對于100重量 份的膨潤土，氯化三正辛基甲基銨的用量為24-36重量份，鹽酸溶液的用量為150-200重量 份且鹽酸溶液的濃度為25-30重量％。
[0018] 在本發(fā)明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，相對于100重量 份的環(huán)氧樹脂，丁苯橡膠的用量為80-95重量份，丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物的用量為 14-23重量份，丙三醇的用量為50-65重量份，鄰苯二甲酸異癸酯的用量為33-40重量份，三 氧化二銻的用量為4-8重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為12-20重量份，云母粉的用 量為9-16重量份，乙硼烷的用量為21-33重量份，喹啉的用量為7-14重量份，過氧化二異丙 苯的用量為41-50重量份，地錯(cuò)的用量為9_13重量份，六偏磷酸納的用量為3-5.5重量份，活 化組合物的用量為10-13重量份。
[0019] 在本發(fā)明的步驟2)中，環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠和丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物的重 均分子量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣 性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂的重均分子量為8000-10000,丁苯橡膠的 重均分子量為2000-3500,丙烯腈-甲基炳烯酸甲脂共聚物的重均分子量為7000-9000。
[0020] 在本發(fā)明的步驟2)中，熔融條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的電 纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，熔融至少滿足以下條 件:熔融溫度為215-220°C，熔融時(shí)間為60-80mim。
[0021] 在本發(fā)明的步驟2)中，冷卻的溫度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的 電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的絕緣性、力學(xué)性能和抗老化的性能，優(yōu)選地，冷卻的溫度為10-15。。。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種膨潤土改性的抗老化電纜絕緣材料，該抗老化電纜絕緣材料 通過上述的方法制備而得。
[0023] 以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 1)在真空度為_4MPa的減壓的條件下，將膨潤土(粒徑為0.5mm)、氯化三正辛基甲 基銨和鹽酸溶液(濃度為27重量％ )按照100:30:180混合并于80°C下進(jìn)行活化處理4h，然后 過濾取濾餅以制得活化組合物；
[0026] 2)將環(huán)氧樹脂(重均分子量為9000)、丁苯橡膠(重均分子量為2500)、丙烯腈-甲基 炳烯酸甲脂共聚物(重均分子量為8000)、丙三醇、鄰苯二甲酸異癸酯、三氧化二銻、γ -氨丙