本发明涉及一种电缆料及其制备方法,具体涉及一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料及其制备方法。
背景技术:
聚乙烯,简称PE,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。它无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100~-70℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良,可以广泛应用于制作电缆制品。随着电缆行业的快速发展,对聚乙烯电缆的性能有着越来越高的要求。然而现有的聚乙烯电缆料仍存在着耐击穿电压低的缺点,无法满足市场的要求。
技术实现要素:
为了解决现有技术的不足,本发明目的在于提供一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料及其制备方法。本发明制得的聚乙烯电缆料耐击穿电压可达到10万伏/mm2以上。
为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料,由以下重量份的原料制成:高密度聚乙烯74-88、尼龙66 26-42、聚间苯二甲酰间苯二胺16-33、二甲基硅油5-10、氧化镁7-13、沙索蜡8-14、聚己二酸新戊二醇酯14-22、硬脂酸钙3-4、硬脂酸钡2-3、克砂岩21-29、硅微粉12-17、萤石尾矿15-20、河卵石10-15、五氧化二铌5-10。
一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将克砂岩、萤石尾矿、河卵石混合均匀,粉碎,过筛,然后加热熔化成熔融液,充分搅拌均匀后放入清水中进行水淬,烘干,粉碎,过筛,加入氧化镁,1000-1500r/min干法球磨2-3h,再加入硅微粉,800-1200r/min湿法球磨2-3h,烘干,然后利用流速为30-40L/min的氩气作为载流气体将烘干后的粉体按照加料速率为150-200g/min送入到氧气-乙炔焰流中,氧气-乙炔焰流中氧气流量为40-50L/min,乙炔流量为50-60L/min;当粉末经过高温火焰场时,粉末受热熔化,在表面张力的作用下形成液滴,同时通入流速为160-220L/min的氮气冲击液滴,使大粒径范围内的大液滴破碎分裂,形成小液滴,当它离开高温火焰场后立即进行冷却固化,收集,即得所需的粉体;
(2)将尼龙66、聚间苯二甲酰间苯二胺、二甲基硅油加入到高速混合机内,3000-4000r/min高速搅拌至料温达到70-80℃时,加入聚己二酸新戊二醇酯以及步骤(1)制得的粉体,2500-3500r/min高速搅拌至料温达到80-90℃时,停止搅拌,待物料降温至45-50℃时,出料,即得所需的混合料;
(3)将高密度聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸钡加入到开炼机内,控制辊温在60-70℃,辊距为2-3mm,混炼4-6min,再加入步骤(2)制得的混合料、沙索蜡、五氧化二铌等余下原料,控制辊温在55-65℃,辊距为1-2mm,混炼5-8min,然后将混炼好的物料转入双螺杆挤出机内熔融共混,挤出造粒,冷却,即得所需的电缆料。
本发明的有益效果:
本发明以高密度聚乙烯、尼龙66、聚间苯二甲酰间苯二胺为高分子原料,以五氧化二铌、克砂岩、硅微粉等作为填料,使聚乙烯电缆料不仅具有优异的耐击穿性能,耐击穿电压可达到10万伏/mm2以上,还具有良好的耐候性、抗老化性、耐高温性和耐磨性等性,经久耐用,安全可靠。
具体实施方式
一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料,由以下重量(kg)的原料制成:高密度聚乙烯82、尼龙66 34、聚间苯二甲酰间苯二胺27、二甲基硅油8、氧化镁10、沙索蜡12、聚己二酸新戊二醇酯17、硬脂酸钙3.5、硬脂酸钡2.5、克砂岩25、硅微粉15、萤石尾矿18、河卵石12、五氧化二铌8。
一种耐击穿聚乙烯绝缘电力电缆料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将克砂岩、萤石尾矿、河卵石混合均匀,粉碎,过筛,然后加热熔化成熔融液,充分搅拌均匀后放入清水中进行水淬,烘干,粉碎,过筛,加入氧化镁,1200r/min干法球磨2.5h,再加入硅微粉,1000r/min湿法球磨2.5h,烘干,然后利用流速为35L/min的氩气作为载流气体将烘干后的粉体按照加料速率为180g/min送入到氧气-乙炔焰流中,氧气-乙炔焰流中氧气流量为45L/min,乙炔流量为55L/min;当粉末经过高温火焰场时,粉末受热熔化,在表面张力的作用下形成液滴,同时通入流速为190L/min的氮气冲击液滴,使大粒径范围内的大液滴破碎分裂,形成小液滴,当它离开高温火焰场后立即进行冷却固化,收集,即得所需的粉体;
(2)将尼龙66、聚间苯二甲酰间苯二胺、二甲基硅油加入到高速混合机内,3500r/min高速搅拌至料温达到75℃时,加入聚己二酸新戊二醇酯以及步骤(1)制得的粉体,3000r/min高速搅拌至料温达到85℃时,停止搅拌,待物料降温至45℃时,出料,即得所需的混合料;
(3)将高密度聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸钡加入到开炼机内,控制辊温在65℃,辊距为2.5mm,混炼5min,再加入步骤(2)制得的混合料、沙索蜡、五氧化二铌等余下原料,控制辊温在60℃,辊距为1.5mm,混炼7min,然后将混炼好的物料转入双螺杆挤出机内熔融共混,挤出造粒,冷却,即得所需的电缆料。
上述实施例制得的聚乙烯电缆料的主要性能检测结果如下表所示: