凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆绝缘材料，具体地，涉及一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电缆通常是由几根或几组导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝 缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆主要由以下4部分组 成：①导电线心，用高电导率材料（铜或铝）制成。②绝缘层，用作电缆的绝缘材料应当具 有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材 料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。③密封护套，保护绝缘线心免受机械、 水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套。④ 保护覆盖层，用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作 为铠甲包绕在护套外（称铠装电缆），铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作 用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或 挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。
[0003] 目前，电缆的绝缘层使用最多的为高分子材料，在电缆使用初期，电缆的绝缘层具 有较为优异的力学性能和绝缘性能，但是在使用一段时间过后，绝缘层便会随着使用的时 限而老化，从而极大地降低了电缆的性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料及其制备方法，通 过该方法制备的抗老化电缆绝缘材料具有优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料的制 备方法，该制备方法包括：
[0006] 1)在减压的条件下，将凹凸棒土、氯化苯甲基三甲基铵和盐酸溶液中进行活化处 理，然后过滤取滤饼以制得活化组合物；
[0007] 2)将环氧树脂、异戊橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙三醇、偏苯三酸三辛酯、五氧 化二钽、异氰酸基硅烷、白炭黑、乙硼烷、喹啉、2, 2-过氧化二氢丙烷、地蜡、六偏磷酸纳和活 化组合物进行混合、熔融、冷却成型以制得抗老化电缆绝缘材料。
[0008] 本发明还提供了一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料，该抗老化电缆绝缘材 料通过上述的方法制备而得。
[0009] 通过上述技术方案，本发明提供的制备方法包括两步，第一步为：在减压的条件 下，将凹凸棒土、氯化苯甲基三甲基铵和盐酸溶液中进行活化处理，然后过滤取滤饼以制得 活化组合物；第二步为：将环氧树脂、异戊橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙三醇、偏苯三酸 三辛酯、五氧化二钽、异氰酸基硅烷、白炭黑、乙硼烷、喹啉、2, 2-过氧化二氢丙烷、地蜡、六 偏磷酸纳和活化组合物进行混合、熔融、冷却成型以制得抗老化电缆绝缘材料。该方法通过 两步间以及各物料之间的协同作用使得制得的抗老化电缆绝缘材料同时具有优异的绝缘 性、力学性能和抗老化的性能。
[0010] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0011] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012] 本发明提供了一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料的制备方法，该制备方法 包括：
[0013] 1)在减压的条件下，将凹凸棒土、氯化苯甲基三甲基铵和盐酸溶液中进行活化处 理，然后过滤取滤饼以制得活化组合物；
[0014] 2)将环氧树脂、异戊橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙三醇、偏苯三酸三辛酯、五氧 化二钽、异氰酸基硅烷、白炭黑、乙硼烷、喹啉、2, 2-过氧化二氢丙烷、地蜡、六偏磷酸纳和活 化组合物进行混合、熔融、冷却成型以制得抗老化电缆绝缘材料。
[0015] 在本发明的步骤1)中，活化处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，在步骤1)中， 活化处理至少满足以下条件：真空度为-3~-5MPa，温度为78-85°C，时间为3-5h。
[0016] 在本发明的步骤1)中，凹凸棒土的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，凹凸棒土的粒 径为 0. 4-0. 6mm。
[0017] 在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，相对于100重量 份的凹凸棒土，氯化苯甲基三甲基铵的用量为9-17重量份，盐酸溶液的用量为150-200重 量份且盐酸溶液的浓度为25-30重量％。
[0018] 在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，相对于100重量 份的环氧树脂，异戊橡胶的用量为45-60重量份，乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量为25-34重 量份，丙三醇的用量为50-65重量份，偏苯三酸三辛酯的用量为17-25重量份，五氧化二钽 的用量为3-6重量份，异氰酸基硅烷的用量为12-20重量份，白炭黑的用量为12-15重量 份，乙硼烷的用量为21-33重量份，喹啉的用量为7-14重量份，2, 2-过氧化二氢丙烷的用量 为7-16重量份，地錯的用量为9-13重量份，六偏磷酸纳的用量为3-5. 5重量份，活化组合 物的用量为10-13重量份。
[0019] 在本发明的步骤2)中，环氧树脂、异戊橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重均分子 量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学 性能和抗老化的性能，优选地，环氧树脂的重均分子量为8000-10000,异戊橡胶的重均分子 量为2000-3500,乙烯-醋酸乙烯共聚物的重均分子量为7000-9000。
[0020] 在本发明的步骤2)中，熔融条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电 缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，熔融至少满足以下条 件：熔融温度为215-220°C，熔融时间为60-80mim。
[0021] 在本发明的步骤2)中，冷却的温度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的电缆绝缘材料具有更优异的绝缘性、力学性能和抗老化的性能，优选地，冷却的温度为
[0022] 本发明还提供了一种凹凸棒土改性的抗老化电缆绝缘材料，该抗老化电缆绝缘材 料通过上述的方法制备而得。
[0023] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0024] 实施例1
[0025] 1)在真空度为_4MPa的减压的条件下，将凹凸棒土（粒径为0. 5mm)、氯化苯甲基 三甲基铵和盐酸溶液（浓度为27重量％ )按照100 :12 :170混合并于80°C下进行活化处 理4h，然后过滤取滤饼以制得活化组合物；
[0026] 2)将环氧树脂（重均分子量为9000)、异戊橡胶（重均分子量为2500)、乙烯-醋酸 乙烯共聚物（重均分子量为8000)、丙三醇、偏苯三酸三辛酯、五氧化二钽、异氰酸基硅烷、 白炭黑、乙硼烷、喹啉、2,