專利名稱：可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料及電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜絕緣和護(hù)套材料，以及用該材料制作的電纜，特別是 一種可降解的、環(huán)保型電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，及用該材料制作的電纜。
背景技術(shù)：
普通電纜或電線的絕緣和護(hù)套采用交聯(lián)聚乙烯XLPE或者聚氯乙烯PVC非 降解材料， 一般其使用壽命為30年。在某些場(chǎng)合，如會(huì)展場(chǎng)所電纜敷設(shè)使用后 會(huì)很快被拆掉，而這些被拆掉的電纜不能重復(fù)使用，不僅造成浪費(fèi)，還對(duì)環(huán)境 造成了污染。為此人們想到了采用可降解材料，用以制成電纜絕緣和護(hù)套?？?降解材料按原材料分四類第一類是可再生的天然生物資源，如淀粉、植物秸 稈、甲殼素；第二類是可再生的天然生物資源通過(guò)生物合成的聚合物，如聚乳 酸、聚羥基烷酸酯類；第三類是利用石油副產(chǎn)品化學(xué)合成物質(zhì)，如聚丁酸琥珀 酸酯；第四類是以上三種材料互相之間的共混物?？山到獠牧习唇到忸愋头譃?光降解、熱氧降解、水解、自然崩解、生物分解?？山到獠牧现谱鞯碾娎|絕緣 和護(hù)套在一定的時(shí)間后完全分解成無(wú)害環(huán)保的物質(zhì)，塑料分解時(shí)間通過(guò)調(diào)整可 降解塑料的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)電纜的絕緣和護(hù)套采用可降解塑料，主要為 生物降解塑料，如基料為聚乳酸PLA、聚乙烯醇PVA、聚二氧化碳類PPC，增 加適當(dāng)?shù)呐浜蟿?，改進(jìn)電纜的電性能和物理機(jī)械性能，這種降解塑料本身由于 其電性能和物理機(jī)械性能較低，不能滿足電纜的絕緣和護(hù)套要求。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可降解的電纜塑料絕緣和護(hù)套材料，要解決的技 術(shù)問(wèn)題是增強(qiáng)可降解材料的電性能和物理機(jī)械性能。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，所 述可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100
份，抗銅劑0.02-0.2份，偶聯(lián)劑0.5-4.5份，抗氧劑0.05~0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5~40份。
本發(fā)明可降解的電纜塑料絕緣或/和護(hù)套材料包含重量比為2-300份的阻燃劑。
本發(fā)明的可降解樹(shù)脂采用聚乳酸PLA，抗銅劑釆用N-水楊酰氨基鄰苯二酰 亞胺MDA-5或/和N， N'-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024， 偶聯(lián)劑采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、 Y縮水甘油丙基，三甲基氧硅垸或/和 N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅垸，抗氧劑采用酚類抗氧劑2246，補(bǔ)強(qiáng)劑 采用陶土或/和白碳黑，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203、氫氧化鋁Al(OH)3或/和 氫氧化鎂Mg(OH)2。
本發(fā)明的N， N'-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024為 0.05~0.2份。
本發(fā)明的Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸為0.5 3份，N-e(氨乙基)Y-氨 丙基*三甲基氧硅烷為0.5~3份。
本發(fā)明的陶土為5 20份，白碳黑為15~40份。
本發(fā)明的三氧化二銻Sb203為2~5份，氫氧化鋁Al(OH)3為120~300份， 氫氧化鎂Mg(OH)2為120~300。一種電纜，其導(dǎo)體外包覆有絕緣層，所述絕緣層包含的重量比組分為可
降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02 0.2份，偶聯(lián)劑0.5 4份，抗氧劑0.05-0.1份，補(bǔ) 強(qiáng)劑5 40份。
本發(fā)明的包覆有絕緣層的導(dǎo)體為一股以上， 一股以上帶有絕緣層的導(dǎo)體(1) 外包覆有護(hù)套，護(hù)套包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02~0.2 份，偶聯(lián)劑0.5-4.5份，抗氧劑0.05-0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5 40份，阻燃劑2 300份。
本發(fā)明的可降解樹(shù)脂采用聚乳酸PLA，抗銅劑采用N-水楊酰氨基鄰苯二酰 亞胺MDA-5或N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024， 偶聯(lián)劑采用乙烯基三乙氧基硅烷A-151、 Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸或N-P(氨乙基)Y-氨丙基，三甲基氧硅烷，抗氧劑采用酚類抗氧劑2246，補(bǔ)強(qiáng)劑采 用陶土或白碳黑，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203、氫氧化鋁Al(OH)3或氫氧化鎂 Mg(OH)2o
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可降解樹(shù)脂內(nèi)加入抗銅劑使電纜導(dǎo)體不因分解出 的成分侵蝕而降低其電導(dǎo)率，免除銅離子遷移使絕緣水平降低，加入偶聯(lián)劑， 使絕緣材料中無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料發(fā)生化學(xué)健合，提高相容性，加入抗氧劑， 控制增加或減少塑料的分解時(shí)間，加入補(bǔ)強(qiáng)劑，增加材料的抗張強(qiáng)度和斷裂伸 長(zhǎng)率，在滿足可降解的電纜塑料絕緣和護(hù)套材料降解的前提下，提高了其使用 時(shí)的電性能和物理機(jī)械性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1、 2、 3的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例4、 5、 6、 7、 8、 9的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例10、 11、 12、 13、 14、 15的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的可降解的電 纜塑料絕緣和護(hù)套材料，由可降解塑料、抗銅劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和 阻燃劑組成，重量比比例為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離子抑制劑)抗
銅劑0.02-0.2份，偶聯(lián)劑0.5-4份，抗氧劑0.05-0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5 40份，阻燃 劑0-300份。
可降解樹(shù)脂采用聚乳酸PLA，抗銅劑(銅離子抑制劑)采用N-水楊酰氨基 鄰苯二酰亞胺MDA-5或鄰N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰] 肼MD1024，偶聯(lián)劑采用硅烷類偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-151、 Y縮水甘油 丙基"三甲基氧硅烷或/和N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷，抗氧劑采用 無(wú)污染和變色性的酚類抗氧劑2246 (化學(xué)名稱2， 2' —亞甲基雙(4一甲基一 6—叔丁基)苯酚)，補(bǔ)強(qiáng)劑采用陶土或湖白碳黑，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203、 氫氧化鋁Al(OH)3或/和氫氧化鎂Mg(OH)2。
抗銅劑優(yōu)選為N， N'-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.05~0.2份，偶聯(lián)劑優(yōu)選為Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷0.5 3份，N-M氨乙 基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷0.5 3份，補(bǔ)強(qiáng)劑優(yōu)選為陶土5 20份，白碳黑15 40 份)，阻燃劑優(yōu)選為三氧化二銻Sb203 2 5份，氫氧化鋁Al(OH)3120 300份，氫 氧化鎂Mg(OH)2 120~300份。
根據(jù)絕緣或護(hù)套的不同要求以及阻燃要求，改變其中的材料的成分生產(chǎn)不 同要求的可降解絕緣料、護(hù)套料以及阻燃護(hù)套料。
本發(fā)明中，加入抗銅劑(銅離子抑制劑)，不僅使電纜導(dǎo)體不因分解出的成 分侵蝕而降低其電導(dǎo)率，影響電性能，還可免除銅離子遷移使絕緣水平降低。
加入偶聯(lián)劑，使絕緣材料中無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料發(fā)生化學(xué)健合，提高相容 性，使材料的絕緣性能達(dá)到電纜的絕緣性能要求。加入抗氧劑2246，以實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間內(nèi)保持塑料的物理機(jī)械性能及電性能， 通過(guò)添加抗氧劑劑量不同來(lái)增加或減少塑料的分解時(shí)間， 一般分解時(shí)間為2 15 個(gè)月。
加入補(bǔ)強(qiáng)劑，由于可降解塑料抗張強(qiáng)度為3~4N/mm2，斷裂伸長(zhǎng)率為50~150 %，不滿足到電纜用材料料抗張強(qiáng)度5~15 N/mm2，斷裂伸長(zhǎng)率5(M5(^的要求， 因此加入適量的補(bǔ)強(qiáng)劑，以增加材料的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，使其物理機(jī)械 性能達(dá)到電纜用塑料的水平。
加入阻燃劑使材料具有阻燃性能。
本發(fā)明的可降解的電纜塑料絕緣和護(hù)套材料，制作工藝包括以下步驟
1. 可降解樹(shù)脂經(jīng)過(guò)篩選、計(jì)量；
2. 偶聯(lián)劑、顏料助劑按照配方計(jì)量比例混合；
3. 抗氧劑、抗銅劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和阻燃劑按照配方比例計(jì)量混合；
4. 以上三種材料經(jīng)過(guò)雙螺桿造粒機(jī)捏合、塑化、壓延、切粒；
5. 切好的粒子經(jīng)風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)冷卻；
6. 冷卻好的粒子經(jīng)過(guò)真空包裝成為電纜可降解塑料混合物，絕緣料或護(hù)套
料為直徑2~3mm的圓形或扁圓形的粒子。
用本發(fā)明的材料制作的電纜的檢測(cè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，導(dǎo)體直流電阻按照 GB/T3048.4-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法》第4部分導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)進(jìn) 行測(cè)試，檢驗(yàn)結(jié)果符合GB/T3956-1997《電纜的導(dǎo)體》要求。
交流電壓試驗(yàn)按照GB/T3048.8-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法》第8部分 交流電壓試驗(yàn)，額定電壓為450/750V電纜2500V試驗(yàn)電壓5min不擊穿，額定 電壓為0.6/lkV電纜3500V試驗(yàn)電壓5min不擊穿。
絕緣抗張強(qiáng)度按照GB/T2951.1-1997《電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法》第一部分通用試驗(yàn)方法第一節(jié)機(jī)械性能試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果不小于5N/mm2。
絕緣斷裂伸長(zhǎng)率按照GB/T2951.1-1997《電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方 法》第一部分通用試驗(yàn)方法第一節(jié)機(jī)械性能試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果不小于80%。
護(hù)套抗張強(qiáng)度按照GB/T2951.1-1997《電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法》 第一部分通用試驗(yàn)方法第一節(jié)機(jī)械性能試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果不小于6N/mm2。
絕緣斷裂伸長(zhǎng)率按照GB/T2951.1-1997《電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方 法》第一部分通用試驗(yàn)方法第一節(jié)機(jī)械性能試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果不小于80%。
電纜塑料絕緣和護(hù)套材料的降解試驗(yàn)按照ISO 14855《可控堆肥條件下塑料 最終需氧生物降解能力和崩裂的測(cè)定一分析釋放的二氧化碳的方法》的試驗(yàn)方 法，進(jìn)行45d后生物材料降解率不小于70%。
如圖l、圖2和圖3所示，采用本發(fā)明的材料制作的電纜或電線，包括導(dǎo)體 1、絕緣層2和護(hù)套3，導(dǎo)體l為圓柱形，可以是單股，也可以是多股并列擺布 的芯銅線或鋁線，在導(dǎo)體1外包裹有均勻分布的絕緣層2，絕緣層2為本發(fā)明的 可降解的電纜塑料絕緣材料，同心環(huán)繞導(dǎo)體1夕卜，為擠出均勻、密閉的單層絕 緣防護(hù)結(jié)構(gòu)，護(hù)套3為本發(fā)明的可降解的電纜塑料護(hù)套材料，同心環(huán)繞在單股 絕緣層或多股絕緣層外。
實(shí)施例1，可降解的電纜塑料絕緣材料(單層絕緣)重量比比例為可降解 樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5， 0.02 份，或N， N，-雙[6 (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份， 偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-151 1份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷0.5份， N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅垸0.5份，抗氧劑2246 0.05份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶 土 5份和白碳黑15份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203 2份、氫氧化鋁Al(OH)3 120 份和氫氧化鎂Mg(OH)2 100份。實(shí)施例2，可降解的電纜塑料絕緣材料(單層絕緣)重量比比例為可降解
樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-50.08 份、N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶 聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-151 2.5份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸1.5份， N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅垸1.5份，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶 土 10份和白碳黑25份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203 2.6份、氫氧化鋁Al(OH)3 220份和氫氧化鎂Mg(OH)2 120份。
實(shí)施例3，可降解的電纜塑料絕緣材料(單層絕緣)重量比比例為可降解 樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5， 0.2 份，或N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0,2份，偶 聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅垸A-151 4份，或Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷3份， 或N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷3份，抗氧劑2246 0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶 土20份和白碳黑40份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb203 5份、氫氧化鋁Al(OH)3 300 份和氫氧化鎂Mg(OH)2 150份。
如圖1所示，僅有絕緣層的電線，導(dǎo)體為銅絲或鋁絲，銅桿經(jīng)拉絲機(jī)拉制 出銅絲，導(dǎo)體為單根銅絲作為電纜的導(dǎo)體，實(shí)施例l、 2或3的可降解的電纜塑 料絕緣材料經(jīng)擠出機(jī)擠成管狀，附著在導(dǎo)體表面形成電線的絕緣。
經(jīng)測(cè)試，導(dǎo)體直流電阻截面1.5mn^實(shí)測(cè)為11.8Q/km， GB/T3956-1997標(biāo)準(zhǔn) 為不大于12.1Q/km，絕緣層厚度為0.8mm，GB5013.3-1997標(biāo)準(zhǔn)為不小于0.7mm 額定電壓為450/750V電纜2500V試驗(yàn)電壓5min不擊穿，實(shí)施例1絕緣抗張強(qiáng) 度實(shí)測(cè)為5.1N/mm2，實(shí)施例2絕緣抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為5.8N/mm2,實(shí)施例3絕緣抗 張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.6N/mm2， GB5013.1-1997標(biāo)準(zhǔn)耐熱硅橡膠不小于5 N/mm2，實(shí) 施例1絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為140%,實(shí)施例2絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為105%,實(shí)施例3絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為80%， GJB773A-2000中交聯(lián)乙烯-聚四氟乙烯 共聚物(XETFE)標(biāo)準(zhǔn)為不小于50%，電纜塑料絕緣材料的降解實(shí)驗(yàn)，45 d后 生物材料降解率實(shí)測(cè)為75%， ISO 14855標(biāo)準(zhǔn)為不小于70°/。。按照性能指標(biāo)實(shí)施 例2的實(shí)測(cè)值最好。
實(shí)施例4，可降解的電纜塑料絕緣材料，重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.02份，N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅垸A-151 l份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸0.5份，N-e(氨乙基)Y -氨丙基'三甲基氧硅垸0.5份，抗氧劑2246 0.05份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 5份，白碳黑 15份，
實(shí)施例5，可降解的電纜塑料絕緣材料，可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離 子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.08份，N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶聯(lián)劑，乙烯基三乙氧基硅烷 A-1512.5份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷1.5份，N-P(氨乙基)Y-氨丙基* 三甲基氧硅垸1.5份，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土10份，白碳黑25份，
實(shí)施例6，可降解的電纜塑料絕緣材料，可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑(銅離 子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.1份，N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅垸 A-151 4份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷4份，N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三 甲基氧硅垸3份，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土20份，白碳黑40份，
實(shí)施例7，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.02份，N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-151 l份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸0.5份，N-P(氨乙基)Y -氨丙基*三甲基氧硅烷0.5份，抗氧劑2246 0.05份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 5份，白碳黑 15份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2032份、氫氧化鋁A1(OH)3120份和氫氧化鎂 Mg(OH)2l00份。
實(shí)施例8，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份，
抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-50.02份，N, N，-雙[e (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD10240.02份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅垸A-1513份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸2.5份，N-e(氨乙基)Y -氨丙基'三甲基氧硅垸2.5份，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土12份，白碳 黑30份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2032.6份、氫氧化鋁A1(OH)3220份和氫氧 化鎂Mg(OH)2l20份。
實(shí)施例9，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.2份，N， N，-雙[3 (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0. 2份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅垸A-151 4份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸3或N-e(氨乙基)Y-氨丙基*三甲基氧硅垸3份，抗氧劑2246 0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土20份，白碳黑40 份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2035份、氫氧化鋁A1(OH)3300份和氫氧化鎂 Mg(OH)2l50份。
如圖2所示，導(dǎo)體為兩股銅絲，作為電纜的導(dǎo)體，兩股銅絲外帶有實(shí)施例4、 5或6的可降解的電纜塑料絕緣材料的線芯平行排列，實(shí)施例7、 8或9的可降 解的電纜塑料護(hù)套材料經(jīng)擠塑機(jī)擠出，分別包裹在帶有實(shí)施例4、 5或6的可降 解的電纜塑料絕緣材料的平行排列的線芯外形成電纜的護(hù)套。
經(jīng)測(cè)試，導(dǎo)體直流電阻截面2.5mn^實(shí)測(cè)為7.35Q/km， GB3956-1997標(biāo)準(zhǔn)為不大于7.41 Q/km，絕緣層厚度為0.8mm，GB5013.3-1998標(biāo)準(zhǔn)為不小于0.8mm 額定電壓為450/750V電纜2500V試驗(yàn)電壓5min不擊穿，實(shí)施例4絕緣抗張強(qiáng) 度實(shí)測(cè)為5.0N/mm2，實(shí)施例5絕緣抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為5.2N/mm2，實(shí)施例6絕緣抗 張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.9N/mm2， GB5013.1-1997標(biāo)準(zhǔn)耐熱硅橡膠不小于5 N/mm2，實(shí) 施例4絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為145%，實(shí)施例5絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為125%, 實(shí)施例6絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為80%， GJB773A-2000中交聯(lián)乙烯-聚四氟乙烯 共聚物(XETFE)標(biāo)準(zhǔn)為不小于50%，實(shí)施例7護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.1N/mm2， 實(shí)施例8護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.9N/mm2,實(shí)施例9護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為 8.2N/mm2， GB5013.1-1997標(biāo)準(zhǔn)耐熱硅橡膠不小于5 N/mm2，實(shí)施例7絕緣斷裂 伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為135%，實(shí)施例8絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為90%，實(shí)施例9絕緣斷裂 伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為80%， GJB773A-2000中交聯(lián)乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE) 標(biāo)準(zhǔn)為不小于50%，電纜塑料絕緣和護(hù)套材料的降解實(shí)驗(yàn)45d后生物材料降解 率實(shí)測(cè)為75%， ISO 14855標(biāo)準(zhǔn)為不小于70%。按照性能指標(biāo)實(shí)施例5和實(shí)施例 8的實(shí)測(cè)值最好。
實(shí)施例IO，可降解的電纜塑料絕緣材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.02份，N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅烷A-151 l份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸0.5份，N-e(氨乙基)Y -氨丙基'三甲基氧硅烷0.5份，抗氧劑2246 0.05份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 5份，白碳黑 15份。
實(shí)施例ll，可降解的電纜塑料絕緣材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.08份，N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.08份，偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷A-1512.5份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸1.5份，N-P(氨乙基) Y-氨丙基'三甲基氧硅垸1.5份，，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土10份，白 碳黑25份。
實(shí)施例12，可降解的電纜塑料絕緣材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.1份，N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.2份，偶聯(lián)劑乙烯基三乙 氧基硅烷A-151 4份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷4份，N-P(氨乙基)Y-氨丙基*三甲基氧硅烷3，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 20份，白碳黑40 份。
實(shí)施例13，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份， 抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.02份，N， N，-雙[e (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0.02份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅烷A-151 l份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸0.5， N-P(氨乙基)Y-氨丙基*三甲基氧硅烷0.5份，抗氧劑2246 0.05份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 5份，白碳黑 15份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2032份、氫氧化鋁A1(OH)3120份和氫氧化鎂 Mg(OH)2l00份。
實(shí)施例14，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份，
抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-50.02份，N， N，-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD10240.02份，，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅烷A-151 3份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸2.5， N-e(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷2.5份，抗氧劑2246 0.08份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 12份，白碳 黑30份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2032.6份、氫氧化鋁A1(OH)3220份和氫氧 化鎂Mg(OH)2l20份實(shí)施例15，可降解的電纜塑料護(hù)套材料重量比比例為可降解樹(shù)脂100份,
抗銅劑(銅離子抑制劑)N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5 0.2份，N， N'-雙[P (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024 0. 2份，偶聯(lián)劑乙烯基三 乙氧基硅烷A-151 4份，Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸3， N-P(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷3份，抗氧劑2246 0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑陶土 20份，白碳黑40 份，阻燃劑采用三氧化二銻Sb2035份、氫氧化鋁A1(OH)3300份和氫氧化鎂 Mg(OH)"50份o
如圖3所示，導(dǎo)體為三股銅絲，作為電纜的導(dǎo)體，三股帶有實(shí)施例IO、 11 或12的可降解的電纜塑料絕緣材料的線芯經(jīng)電纜成纜機(jī)絞合到一起形成纜芯， 實(shí)施例13、 14或15的可降解的電纜塑料護(hù)套材料經(jīng)擠塑機(jī)擠出并填充到纜芯 外緣的間隙，擠出外形為圓形，分別包裹在帶有實(shí)施例13、 14或15的可降解 的電纜塑料絕緣材料纜芯外形成電纜的護(hù)套。
經(jīng)測(cè)試，導(dǎo)體直流電阻截面10mn^實(shí)測(cè)為1.77Q/km， GB3956-1997標(biāo)準(zhǔn)為 不大于1.83 Q/km，絕緣層厚度為1.lmm， GB12706.1-2002標(biāo)準(zhǔn)為不小于1 .Omm ， 額定電壓為0.6/lkV電纜3500V試驗(yàn)電壓5min不擊穿，實(shí)施例10絕緣抗張強(qiáng) 度實(shí)測(cè)為5.0N/mm2，實(shí)施例11絕緣抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為5.2N/mm2，實(shí)施例12絕緣 抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.9N/mm2， GB5013.1-1997標(biāo)準(zhǔn)耐熱硅橡膠不小于5 N/mm2， 實(shí)施例10絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為145%，實(shí)施例11絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為125%， 實(shí)施例12絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為80%， GJB773A-2000中交聯(lián)乙烯-聚四氟乙烯 共聚物(XETFE)標(biāo)準(zhǔn)為不小于50%,實(shí)施例13護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.1N/mm2， 實(shí)施例14護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為6.9N/mm2，實(shí)施例15護(hù)套抗張強(qiáng)度實(shí)測(cè)為 8.2N/mm2， GB5013.1-1997標(biāo)準(zhǔn)不小于5 N/mm2，實(shí)施例13絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí) 測(cè)為135%，實(shí)施例14絕緣斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)為90%，實(shí)施例15絕緣斷裂伸長(zhǎng)實(shí)測(cè)為80%， GJB773A-2000中交聯(lián)乙烯-聚四氟乙烯共聚物(XETFE)標(biāo)準(zhǔn)為 不小于50%，電纜塑料絕緣和護(hù)套材料的降解實(shí)驗(yàn)45d后生物材料降解率實(shí)測(cè) 為75%, ISO 14855標(biāo)準(zhǔn)為不小于70%。按照性能指標(biāo)實(shí)施例11和實(shí)施例14的 實(shí)測(cè)值最好。
用本發(fā)明的材料制作的電纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)和環(huán)境下絕緣和護(hù)套 降解，特別適合使用在特定場(chǎng)合，如會(huì)展場(chǎng)所等。
權(quán)利要求
1. 一種可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于所述可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02～0.2份，偶聯(lián)劑0.5～4.5份，抗氧劑0.05～0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5～40份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于 所述可降解的電纜塑料絕緣或/和護(hù)套材料包含重量比為2 300份的阻燃劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于 所述可降解樹(shù)脂采用聚乳酸PLA，抗銅劑采用N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺 MDA-5或/和N， N，-雙
肼MD1024， 偶聯(lián)劑采用乙烯基三乙氧基硅垸A-151、 Y縮水甘油丙基，三甲基氧硅浣或/ 和N-e(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧硅烷，抗氧劑采用酚類抗氧劑2246， 補(bǔ)強(qiáng)劑采用陶土或/和白碳黑，阻燃劑釆用三氧化二銻Sb203、氫氧化鋁 A1(0H)3或/和氫氧化鎂Mg(OH)2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于 所述N， N，-雙[e (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024為0.05 0.2 份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于 所述Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅烷為0.5 3份，N-e(氨乙基)Y-氨丙基* 三甲基氧硅垸為0.5 3份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于 所述陶土為5 20份，白碳黑為15 40份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，其特征在于所述三氧化二銻Sb203為2 5份，氫氧化鋁Al(OH)3為120 300份，氫氧化 鎂Mg(OH)2為120-300。
8. —種電纜，其導(dǎo)體(1)外包覆有絕緣層(2)，其特征在于所述絕緣層(2) 包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02 0.2份，偶聯(lián)劑0.5~4 份，抗氧劑0.05 0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5 40份。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電纜，其特征在于所述包覆有絕緣層(2)的導(dǎo)體(1)為一股以上， 一股以上帶有絕緣層(2)的導(dǎo)體(1)外包覆有護(hù)套(3)， 護(hù)套(3)包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02-0.2份， 偶聯(lián)劑0.5 4.5份，抗氧劑0.05 0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5 40份，阻燃劑2-300份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電纜，其特征在于所述可降解樹(shù)脂采用聚乳酸PLA， 抗銅劑采用N-水楊酰氨基鄰苯二酰亞胺MDA-5或N， N，-雙[P (3， 5-二 叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼MD1024,偶聯(lián)劑采用乙烯基三乙氧基硅烷 A-151、 Y縮水甘油丙基'三甲基氧硅垸或N-e(氨乙基)Y-氨丙基'三甲基氧 硅垸，抗氧劑采用酚類抗氧劑2246，補(bǔ)強(qiáng)劑采用陶土或白碳黑，阻燃劑采 用三氧化二銻Sb203、氫氧化鋁Al(OH)3或氫氧化鎂Mg(OH)2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料，要解決的技術(shù)問(wèn)題是增強(qiáng)材料的電性能和物理機(jī)械性能。本發(fā)明的可降解的電纜用塑料絕緣和護(hù)套材料包含的重量比組分為可降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02～0.2份，偶聯(lián)劑0.5～4.5份，抗氧劑0.05～0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5～40份。本發(fā)明的電纜的導(dǎo)體外包覆有絕緣層，絕緣層包含有降解樹(shù)脂100份，抗銅劑0.02～0.2份，偶聯(lián)劑0.5～4.5份，抗氧劑0.05～0.1份，補(bǔ)強(qiáng)劑5～40份。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在滿足可降解的電纜塑料絕緣和護(hù)套材料降解的前提下，提高了其使用時(shí)的電性能和物理機(jī)械性能。
文檔編號(hào)H01B7/17GK101423654SQ200810217928
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者吳鳴良, 孫曙光 申請(qǐng)人:江蘇中超電纜股份有限公司