本发明属于绝缘材料
技术领域：
，具体涉及一种电力设备用绝缘外皮及其制备方法。
背景技术：
：线缆是光缆、电缆等物品的统称。线缆的用途有很多，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多重作用，是日常生活中常见而不可缺少的一种东西。线缆皮是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。线缆皮的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。线缆皮包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种，都具有各自优良的特性，例如，氯丁橡胶具有良好的物理机械性能，耐油、耐热、耐燃、耐日光、耐臭氧、耐酸碱、耐化学试剂，具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好，耐老化、耐热、耐油、耐化学腐蚀性能优异，在80-100℃可长期使用，具有一定的阻燃性；同时也存在缺点，比如贮存稳定性较差。其他的护套料也存在一定的缺点，而且随着线缆的应用范围越来越广，线缆皮的性能也需要改善，比如耐热、耐低温、耐酸碱、耐腐蚀、强度、耐老化、耐紫外线、阻燃、耐磨、韧性、耐冲击等性能需要改善，可以通过添加填料改性来改善性能。橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶线缆皮就是以各种橡胶或等同性能的热固性弹性体为绝缘和护套基础的电线电缆。橡胶线缆皮因为其自身特有的柔软性，通常大多数都是使用于移动性的电气设备上。但是现有技术中的橡胶线缆皮功能单一，使用效果差。公开号为cn106633445a，公开了一种抗老化线缆皮及其制备方法，由以下质量份数配方成分组成：氯化聚乙烯60-80份、氧化镁10-25份、邻苯二甲酸二辛酯10-20份、炭黑13-19份、氧化铁3-6份、环氧大豆油2-4份、聚丙烯30-40份、马来酸酐接枝聚乙烯20-40份、二甲基硅油2-9份、十溴二苯乙烷12-17份、sg-2聚氯乙烯30-40份、丙烯酸丁酯9-15份、三氧化二锑12-7份、水玻璃3-13份、抗氧剂4-15份、氯化石蜡8-12份、辅助硫化剂1-4份、硫化剂6-13份、防老剂10-13份、增韧剂10-15份、阻燃剂20-25份。公开号为cn105153555a，公开了一种防老化线缆组合物配方、制备方法及用途，按下述重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶50-60、丁腈橡胶20-30、硅橡胶20-25、纳米tio26-8、水玻璃6-10、氧化锌1.5-3、三氧化二锑6-8、硫磺1.5-2、硫化促进剂1.2-2、防老剂1-2、紫外线吸收剂0.2-0.5、表面活性剂改性的银纳米颗粒1-5、十二烷基硫酸钠改性的碳纳米管3-6、表面活性剂改性的纳米氧化铝2-5。以上两种现有技术，均具有抗老化效果一般、使用性能不持久、原材料成本较高且制备方法复杂的缺点。综上所述，因此需要一种更好的绝缘外皮，来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种电力设备用绝缘外皮及其制备方法，本发明制备而成的绝缘外皮具有优异的耐老化能力和力学性能，延长了电力设备的使用寿命，且绝缘效果好，具有较好的应用前景，并且其原材料廉价、工艺简单，适于大规模工业化生产制造，实用性强。本发明提供了如下的技术方案：一种电力设备用绝缘外皮，包括以下重量份的原料：环氧树脂15-22份、石蜡9-13份、乙丙橡胶10-14份、改性碳酸钙7-12份、纤维素6-11份、丙三醇溶液4-8份、水杨酸乙酯5-9份、改性膨润土8-13份、氢氧化铝4-7份、氧化锌5-8份、分散剂3-6份、固化剂2-6份、表面活性剂4-7份、抗氧剂3-6份、无机增稠剂5-9份和去离子水10-15份。优选的，所述绝缘外皮包括以下重量份的原料：环氧树脂15-20份、石蜡11-13份、乙丙橡胶10-13份、改性碳酸钙7-10份、纤维素8-11份、丙三醇溶液4-7份、水杨酸乙酯6-9份、改性膨润土8-12份、氢氧化铝4-6份、氧化锌5-7份、分散剂4-6份、固化剂2-5份、表面活性剂4-6份、抗氧剂3-5份、无机增稠剂5-8份和去离子水12-15份。优选的，所述绝缘外皮包括以下重量份的原料：环氧树脂18份、石蜡12份、乙丙橡胶12份、改性碳酸钙9份、纤维素9份、丙三醇溶液6份、水杨酸乙酯8份、改性膨润土11份、氢氧化铝5份、氧化锌6份、分散剂5份、固化剂4份、表面活性剂5份、抗氧剂4份、无机增稠剂7份和去离子水14份。一种电力设备用绝缘外皮的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、石蜡、乙丙橡胶和改性碳酸钙混合导入密炼机中密炼2.3-2.5h，密炼温度为170-175℃，再加入纤维素、无机增稠剂和去离子水，降温至84-88℃，在160-180r/min的转速下搅拌反应30-34min，得到混合物一；b、将改性膨润土、氢氧化铝和氧化锌混合导入混料机中，机械搅拌并研磨1.5-1.8h，再加入丙三醇溶液、水杨酸乙酯，升温至64-68℃，缓慢搅拌反应0.8-1h，得到混合物二；c、向混合物二中加入分散剂、表面活性剂和抗氧剂，置于磁力搅拌机下，以80-100r/min的转速搅拌分散20-25min，得到混合物三；d、将混合物一、混合物三和固化剂导入双螺杆挤出机中，高温熔融挤出，导入模具中，冷却成型，即可得到成品。优选的，所述步骤a的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙与滑石粉混合研磨，再与油酸酰胺、对苯二甲酸酯类化合物、二硫化四乙基秋兰姆加入反应釜中，在85℃下加热并搅拌45min，即可得到改性碳酸钙。优选的，所述步骤a的纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素按质量比3:2:2混合而成。优选的，所述步骤a的无机增稠剂为炭黑、钠基膨润土和硅藻土按质量比2:5:5混合而成。优选的，所述步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土放入马弗炉中，在450℃下煅烧2h，冷却后，加入质量浓度为35%的盐酸溶液，在58℃下搅拌反应30min，再滴加质量浓度为25%的氢氧化钠溶液调节ph值为中性，过滤后，用去离子水洗涤，经干燥、研磨，即可得到改性膨润土。优选的，所述步骤c的表面活性剂为羧酸盐、磺酸盐、松香酸盐和硫酸酯盐按质量比2:1:1:2混合而成。优选的，所述步骤d的固化剂为二氨基二环己基甲烷、改性酚羟基树脂和亚甲基双环己烷胺按质量比1:3:1混合而成。本发明的有益效果是：本发明制备而成的绝缘外皮具有优异的耐老化能力和力学性能，延长了电力设备的使用寿命，且绝缘效果好，具有较好的应用前景，并且其原材料廉价、工艺简单，适于大规模工业化生产制造，实用性强。本发明中的改性碳酸钙具有提高绝缘外皮的阻燃性能、耐磨性和韧性的优点，并且成本低，其细度高，因而补强性能好、成膜性好。本发明中的纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素的配比，在该比例下，可有效提高成品的机械强度，并且使得结构紧密，提高其热震稳定性。本发明中的无机增稠剂为炭黑、钠基膨润土和硅藻土的配比，可使得制备的绝缘外皮的电阻高、耐高温，还可降低材料成本。本发明中的改性膨润土具有一定的净化环境空气、消除异味的作用，并且具有很好的分散性，使其更容易分散在混合物体系中，从而提高成品的耐蠕变性、机械强度。本发明中的表面活性剂为羧酸盐、磺酸盐、松香酸盐和硫酸酯盐的配比，在该比例下，其活性程度高，效率高，缩短制备时间。具体实施方式实施例1一种电力设备用绝缘外皮，包括以下重量份的原料：环氧树脂15份、石蜡13份、乙丙橡胶14份、改性碳酸钙7份、纤维素11份、丙三醇溶液8份、水杨酸乙酯5份、改性膨润土13份、氢氧化铝7份、氧化锌5份、分散剂3份、固化剂6份、表面活性剂7份、抗氧剂3份、无机增稠剂9份和去离子水10份。一种电力设备用绝缘外皮的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、石蜡、乙丙橡胶和改性碳酸钙混合导入密炼机中密炼2.5h，密炼温度为170℃，再加入纤维素、无机增稠剂和去离子水，降温至88℃，在160r/min的转速下搅拌反应34min，得到混合物一；b、将改性膨润土、氢氧化铝和氧化锌混合导入混料机中，机械搅拌并研磨1.5h，再加入丙三醇溶液、水杨酸乙酯，升温至64℃，缓慢搅拌反应1h，得到混合物二；c、向混合物二中加入分散剂、表面活性剂和抗氧剂，置于磁力搅拌机下，以80r/min的转速搅拌分散20min，得到混合物三；d、将混合物一、混合物三和固化剂导入双螺杆挤出机中，高温熔融挤出，导入模具中，冷却成型，即可得到成品。步骤a的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙与滑石粉混合研磨，再与油酸酰胺、对苯二甲酸酯类化合物、二硫化四乙基秋兰姆加入反应釜中，在85℃下加热并搅拌45min，即可得到改性碳酸钙。步骤a的纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素按质量比3:2:2混合而成。步骤a的无机增稠剂为炭黑、钠基膨润土和硅藻土按质量比2:5:5混合而成。步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土放入马弗炉中，在450℃下煅烧2h，冷却后，加入质量浓度为35%的盐酸溶液，在58℃下搅拌反应30min，再滴加质量浓度为25%的氢氧化钠溶液调节ph值为中性，过滤后，用去离子水洗涤，经干燥、研磨，即可得到改性膨润土。步骤c的表面活性剂为羧酸盐、磺酸盐、松香酸盐和硫酸酯盐按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的固化剂为二氨基二环己基甲烷、改性酚羟基树脂和亚甲基双环己烷胺按质量比1:3:1混合而成。实施例2一种电力设备用绝缘外皮，包括以下重量份的原料：环氧树脂20份、石蜡11份、乙丙橡胶10份、改性碳酸钙7份、纤维素11份、丙三醇溶液4份、水杨酸乙酯9份、改性膨润土12份、氢氧化铝4份、氧化锌5份、分散剂6份、固化剂2份、表面活性剂6份、抗氧剂5份、无机增稠剂5份和去离子水15份。一种电力设备用绝缘外皮的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、石蜡、乙丙橡胶和改性碳酸钙混合导入密炼机中密炼2.3h，密炼温度为170℃，再加入纤维素、无机增稠剂和去离子水，降温至84℃，在160r/min的转速下搅拌反应30min，得到混合物一；b、将改性膨润土、氢氧化铝和氧化锌混合导入混料机中，机械搅拌并研磨1.8h，再加入丙三醇溶液、水杨酸乙酯，升温至68℃，缓慢搅拌反应1h，得到混合物二；c、向混合物二中加入分散剂、表面活性剂和抗氧剂，置于磁力搅拌机下，以100r/min的转速搅拌分散25min，得到混合物三；d、将混合物一、混合物三和固化剂导入双螺杆挤出机中，高温熔融挤出，导入模具中，冷却成型，即可得到成品。步骤a的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙与滑石粉混合研磨，再与油酸酰胺、对苯二甲酸酯类化合物、二硫化四乙基秋兰姆加入反应釜中，在85℃下加热并搅拌45min，即可得到改性碳酸钙。步骤a的纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素按质量比3:2:2混合而成。步骤a的无机增稠剂为炭黑、钠基膨润土和硅藻土按质量比2:5:5混合而成。步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土放入马弗炉中，在450℃下煅烧2h，冷却后，加入质量浓度为35%的盐酸溶液，在58℃下搅拌反应30min，再滴加质量浓度为25%的氢氧化钠溶液调节ph值为中性，过滤后，用去离子水洗涤，经干燥、研磨，即可得到改性膨润土。步骤c的表面活性剂为羧酸盐、磺酸盐、松香酸盐和硫酸酯盐按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的固化剂为二氨基二环己基甲烷、改性酚羟基树脂和亚甲基双环己烷胺按质量比1:3:1混合而成。实施例3一种电力设备用绝缘外皮，包括以下重量份的原料：环氧树脂18份、石蜡12份、乙丙橡胶12份、改性碳酸钙9份、纤维素9份、丙三醇溶液6份、水杨酸乙酯8份、改性膨润土11份、氢氧化铝5份、氧化锌6份、分散剂5份、固化剂4份、表面活性剂5份、抗氧剂4份、无机增稠剂7份和去离子水14份。一种电力设备用绝缘外皮的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、石蜡、乙丙橡胶和改性碳酸钙混合导入密炼机中密炼2.5h，密炼温度为170℃，再加入纤维素、无机增稠剂和去离子水，降温至84℃，在180r/min的转速下搅拌反应30min，得到混合物一；b、将改性膨润土、氢氧化铝和氧化锌混合导入混料机中，机械搅拌并研磨1.8h，再加入丙三醇溶液、水杨酸乙酯，升温至68℃，缓慢搅拌反应0.8h，得到混合物二；c、向混合物二中加入分散剂、表面活性剂和抗氧剂，置于磁力搅拌机下，以100r/min的转速搅拌分散20min，得到混合物三；d、将混合物一、混合物三和固化剂导入双螺杆挤出机中，高温熔融挤出，导入模具中，冷却成型，即可得到成品。步骤a的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙与滑石粉混合研磨，再与油酸酰胺、对苯二甲酸酯类化合物、二硫化四乙基秋兰姆加入反应釜中，在85℃下加热并搅拌45min，即可得到改性碳酸钙。步骤a的纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素按质量比3:2:2混合而成。步骤a的无机增稠剂为炭黑、钠基膨润土和硅藻土按质量比2:5:5混合而成。步骤b的改性膨润土的制备方法为：将膨润土放入马弗炉中，在450℃下煅烧2h，冷却后，加入质量浓度为35%的盐酸溶液，在58℃下搅拌反应30min，再滴加质量浓度为25%的氢氧化钠溶液调节ph值为中性，过滤后，用去离子水洗涤，经干燥、研磨，即可得到改性膨润土。步骤c的表面活性剂为羧酸盐、磺酸盐、松香酸盐和硫酸酯盐按质量比2:1:1:2混合而成。步骤d的固化剂为二氨基二环己基甲烷、改性酚羟基树脂和亚甲基双环己烷胺按质量比1:3:1混合而成。对比例1采用现有技术中的普通绝缘外皮进行检测对比。检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：表一：检测项目实施例1实施例2实施例3对比例1拉伸强度（mpa）36.536.236.829.5断裂伸长率（%）32833333429820℃体积电阻率（w·m）7.2×10127.2×10127.4×10126.9×1012介电强度（mv/m）36363733热空气老化试验（125℃，168h），拉伸强度变化率（%）-6.2-6.4-6.1-10.5热空气老化试验（125℃，168h），断裂伸长率变化率（%）6.36.56.29.1由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12