本发明涉及电缆材料技术领域,具体涉及一种大跨度架空电缆内部填充绳。
背景技术:
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目前,电网建设快速飞涨,对电缆尤其是架空电缆的需求量极大,同时对架空电缆的使用安全性、稳定性要求也越来越高,甚至在个别环境恶劣地区,更是要求架空电缆具有较强的耐高低温性。并且对于大跨度架空电缆来说,还需抵抗风力的考验。电缆填充绳是电缆的主要部件之一,其作用是使电缆圆整,提高外观质量,并且能辅助起到提高电缆抗拉伸、抗摇摆能力,特别是对大跨度架空电缆来说,电缆的抗拉伸和抗摇摆能力非常重要。目前,市售的部分填充绳较柔软,虽然能根据电缆的规格来随意填充不同的孔隙形状,但受压易变形,在应用中存在被压扁致使缆芯不圆整的问题。另外,部分填充绳较硬,虽然抗压变形性好,但填充后的缆芯圆整度不高,影响电缆的外观质量。
技术实现要素:
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种阻燃性、绝缘性及耐候性好且利于提高电缆圆整度和增强缆抗拉伸、抗摇摆能力的大跨度架空电缆内部填充绳。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
一种大跨度架空电缆内部填充绳,由如下重量份数的原料制成:
聚四氟乙烯30-40份、聚碳酸酯15-20份、氯磺化聚乙烯10-15份、煅烧高岭土10-15份、环氧煤沥青6-10份、秸秆干粉6-10份、棕榈油5-8份、石棉绒5-8份、补强剂4-6份、茶枯粉4-6份、氢化蓖麻油3-5份、聚乙烯醇2-3份、土耳其红油1-2份、纳米三氧化二锑1-2份、氯化钠0.5-1份、纳米氧化锌0.5-1份;
其制备方法包括如下步骤:
(1)将环氧煤沥青、棕榈油、氢化蓖麻油和土耳其红油充分混合,加热至80-90℃后保温混合10min,再加入聚四氟乙烯和氯磺化聚乙烯,继续加热至120-130℃保温混合15min,即得物料I;
(2)将聚碳酸酯、石棉绒和聚乙烯醇充分混合,于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入补强剂、纳米三氧化二锑和纳米氧化锌,继续微波处理5min,即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、煅烧高岭土、秸秆干粉、茶枯粉和氯化钠,制成混合料后加入螺杆挤出机中,并升温至170-180℃塑化10min,挤出的片材经拉伸后制成薄膜,再经开网机开网,最后利用收卷机收卷成网状填充绳。
所述补强剂由如下重量份数的原料制成:萜烯树脂10-15份、松香水10-15份、线性低密度聚乙烯7-11份、陶瓷微粉5-9份、马来酸酐接枝聚丙烯5-9份、羧甲基淀粉钠4-7份、微晶蜡3-6份、橡胶粉3-6份、分子筛原粉2-4份、羊毛脂2-4份、聚乙烯吡咯烷酮1-2份、硅烷偶联剂1-2份、腐植酸钠0.5-1份、纳米铝粉0.5-1份,其制备方法为:将萜烯树脂、松香水和线性低密度聚乙烯充分混合,先于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入马来酸酐接枝聚丙烯、微晶蜡和纳米铝粉,继续微波处理10min,待自然冷却至70-80℃后加入橡胶粉、羊毛脂和硅烷偶联剂,充分混合后保温15min,继续自然冷却至室温后加入陶瓷微粉、羧甲基淀粉钠、分子筛原粉、聚乙烯吡咯烷酮和腐植酸钠,充分混合均匀,最后送入喷雾干燥机,所得颗粒经超微粉碎机制成粉末。
所述分子筛原粉使用前经过改性处理,其改性方法为:向分子筛原粉中加入阴离子聚丙烯酰胺和N-甲基吡咯烷酮,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入烯丙基缩水甘油醚和环氧大豆油,混合均匀后继续微波处理5min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h,最后经超微粉碎机制成微粉。
所述分子筛原粉、阴离子聚丙烯酰胺、N-甲基吡咯烷酮、烯丙基缩水甘油醚和环氧大豆油重量比为5-10:1-2:0.5-1:1-2:0.5-1。
本发明的有益效果是:本发明以聚四氟乙烯和聚碳酸酯为主要原料,辅以氯磺化聚乙烯和多种填料及功能助剂,制得大跨度架空电缆内部填充绳,该填充绳的柔韧性适中,可根据电缆线芯的不同结构来填充空隙,填充性和物理性能好,能大大提高电缆的圆整度和增强电缆的抗拉伸及抗摇摆能力,并且该填充绳具有优异的阻燃性、绝缘性、耐腐蚀性和抗老化性,使用寿命长。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
(1)将6份环氧煤沥青、5份棕榈油、4份氢化蓖麻油和1份土耳其红油充分混合,加热至80-90℃后保温混合10min,再加入30份聚四氟乙烯和15份氯磺化聚乙烯,继续加热至120-130℃保温混合15min,即得物料I;
(2)将15份聚碳酸酯、5份石棉绒和3份聚乙烯醇充分混合,于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入5份补强剂、2份纳米三氧化二锑和0.5份纳米氧化锌,继续微波处理5min,即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、10份煅烧高岭土、8份秸秆干粉、4份茶枯粉和0.5份氯化钠,制成混合料后加入螺杆挤出机中,并升温至170-180℃塑化10min,挤出的片材经拉伸后制成薄膜,再经开网机开网,最后利用收卷机收卷成网状填充绳。
补强剂的制备:将10份萜烯树脂、10份松香水和7份线性低密度聚乙烯充分混合,先于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入8份马来酸酐接枝聚丙烯、5份微晶蜡和1份纳米铝粉,继续微波处理10min,待自然冷却至70-80℃后加入5份橡胶粉、2份羊毛脂和1份硅烷偶联剂,充分混合后保温15min,继续自然冷却至室温后加入6份陶瓷微粉、5份羧甲基淀粉钠、2份分子筛原粉、2份聚乙烯吡咯烷酮和1份腐植酸钠,充分混合均匀,最后送入喷雾干燥机,所得颗粒经超微粉碎机制成粉末。
分子筛原粉的改性:向10份分子筛原粉中加入1份阴离子聚丙烯酰胺和0.5份N-甲基吡咯烷酮,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入1份烯丙基缩水甘油醚和1份环氧大豆油,混合均匀后继续微波处理5min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h,最后经超微粉碎机制成微粉。
实施例2
(1)将8份环氧煤沥青、5份棕榈油、3份氢化蓖麻油和2份土耳其红油充分混合,加热至80-90℃后保温混合10min,再加入30份聚四氟乙烯和10份氯磺化聚乙烯,继续加热至120-130℃保温混合15min,即得物料I;
(2)将20份聚碳酸酯、8份石棉绒和2份聚乙烯醇充分混合,于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入4份补强剂、1份纳米三氧化二锑和1份纳米氧化锌,继续微波处理5min,即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、15份煅烧高岭土、6份秸秆干粉、6份茶枯粉和1份氯化钠,制成混合料后加入螺杆挤出机中,并升温至170-180℃塑化10min,挤出的片材经拉伸后制成薄膜,再经开网机开网,最后利用收卷机收卷成网状填充绳。
补强剂的制备:将12份萜烯树脂、15份松香水和8份线性低密度聚乙烯充分混合,先于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入6份马来酸酐接枝聚丙烯、5份微晶蜡和0.5份纳米铝粉,继续微波处理10min,待自然冷却至70-80℃后加入3份橡胶粉、2份羊毛脂和2份硅烷偶联剂,充分混合后保温15min,继续自然冷却至室温后加入8份陶瓷微粉、4份羧甲基淀粉钠、3份分子筛原粉、1份聚乙烯吡咯烷酮和0.5份腐植酸钠,充分混合均匀,最后送入喷雾干燥机,所得颗粒经超微粉碎机制成粉末。
分子筛原粉的改性:向10份分子筛原粉中加入2份阴离子聚丙烯酰胺和0.5份N-甲基吡咯烷酮,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入1份烯丙基缩水甘油醚和0.5份环氧大豆油,混合均匀后继续微波处理5min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h,最后经超微粉碎机制成微粉。
对照例1
(1)将8份环氧煤沥青、5份棕榈油、3份氢化蓖麻油和2份土耳其红油充分混合,加热至80-90℃后保温混合10min,再加入30份聚四氟乙烯和10份氯磺化聚乙烯,继续加热至120-130℃保温混合15min,即得物料I;
(2)将20份聚碳酸酯、8份石棉绒和2份聚乙烯醇充分混合,于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入4份补强剂、1份纳米三氧化二锑和1份纳米氧化锌,继续微波处理5min,即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、15份煅烧高岭土、6份秸秆干粉、6份茶枯粉和1份氯化钠,制成混合料后加入螺杆挤出机中,并升温至170-180℃塑化10min,挤出的片材经拉伸后制成薄膜,再经开网机开网,最后利用收卷机收卷成网状填充绳。
补强剂的制备:将12份萜烯树脂、15份松香水和8份线性低密度聚乙烯充分混合,先于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入6份马来酸酐接枝聚丙烯、5份微晶蜡和0.5份纳米铝粉,继续微波处理10min,待自然冷却至70-80℃后加入3份橡胶粉、2份羊毛脂和2份硅烷偶联剂,充分混合后保温15min,继续自然冷却至室温后加入8份陶瓷微粉、4份羧甲基淀粉钠、3份分子筛原粉、1份聚乙烯吡咯烷酮和0.5份腐植酸钠,充分混合均匀,最后送入喷雾干燥机,所得颗粒经超微粉碎机制成粉末。
对照例2
(1)将8份环氧煤沥青、5份棕榈油、3份氢化蓖麻油和2份土耳其红油充分混合,加热至80-90℃后保温混合10min,再加入30份聚四氟乙烯和10份氯磺化聚乙烯,继续加热至120-130℃保温混合15min,即得物料I;
(2)将20份聚碳酸酯、8份石棉绒和2份聚乙烯醇充分混合,于微波频率2450MHz、功率700W微波处理10min,再加入1份纳米三氧化二锑和1份纳米氧化锌,继续微波处理5min,即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、15份煅烧高岭土、6份秸秆干粉、6份茶枯粉和1份氯化钠,制成混合料后加入螺杆挤出机中,并升温至170-180℃塑化10min,挤出的片材经拉伸后制成薄膜,再经开网机开网,最后利用收卷机收卷成网状填充绳。
实施例3
分别利用实施例1、实施例2、对照例1和对照例2所制原料和制备方法制成大跨度架空电缆内部填充绳,并对其使用性能进行测定,结果如表1所示。
表1所制大跨度架空电缆内部填充绳的使用性能
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。