一种抗老化电缆材料及其制备方法

一种抗老化电缆材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体是一种抗老化电缆材料。

背景技术

随着经济和社会的发展，生产的不断扩大，人们对于物质生活水平的要求也越来 越高，其中，对电力的需求也越来越大。电力是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成 的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变 电和配电将电力供应到各用户。为了满足电能的需求，供电公司已通过提高发电设备的性 能及投资来增加发电能力。电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]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。多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。但是，电能增加后，在谁送 过程中就会产生大量热量，承载能力下降，电缆老化加快，开始下垂，可能会接触邻近物体， 严重时会对人身安全造成威胁，因此提高电缆材料的耐老化性能就是人们迫切需要解决的 问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗老化电缆材料，以解决上述背景技术中提出的问 题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇4-10份、羟基茴香醚 0.1-2份、氧化锌晶须5-6份、氯仿2-5份、环氧树脂80-104份、聚丙烯19-36份、玻璃纤维3-7 份、碳纤维2-10份、硅酸钠0.5-4份、橡胶油6-9份、蛭石粉5-15份、硬脂酸2-4份、高岭石10- 15份、海藻泥4-6份和动物骨粉1-9份。

作为本发明进一步的方案：高岭石采用高岭土在150-240摄氏度下煅烧1-3小时， 煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在45-68摄氏度下进行搅拌和烘干得到。

作为本发明进一步的方案：环氧树脂采用双酚F型环氧树脂或者海因环氧树脂，动 物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉、鱼骨粉和鸡骨粉的一种或者多种的混合物。

所述抗老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至68-75摄氏度，保温 搅拌15-20分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一 混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、高岭石、海藻泥和硅酸钠放入磁力搅拌机中，磁 力搅拌机在常温下以60-80rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕 后磁力搅拌机以150-240rpm的转速搅拌30-50分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完 全，得到第三混合物；

步骤四，将硅酸钠和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散50-120 分钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后 的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，生 产成本低，适用于大规模的工业化生产；本发明的电缆材料在未老化前力学性能较好，而在 温度80℃和湿度92％下分别老化250小时和1000小时后，其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度 等力学性能变化都不太大，耐老化性能佳，使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种抗老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇4份、羟基茴香醚0.1 份、氧化锌晶须5份、氯仿2份、环氧树脂80份、聚丙烯19份、玻璃纤维3份、碳纤维2份、硅酸钠 0.5份、橡胶油6份、蛭石粉5份、硬脂酸2份、高岭石10份、海藻泥4份和动物骨粉1份。高岭石 采用高岭土在150摄氏度下煅烧1小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在45摄氏 度下进行搅拌和烘干得到。

所述抗老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至68摄氏度，保温搅拌 15分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、高岭石、海藻泥和硅酸钠放入磁力搅拌机中，磁 力搅拌机在常温下以60rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁 力搅拌机以150rpm的转速搅拌30分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完 全，得到第三混合物；

步骤四，将硅酸钠和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散50分钟， 挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后 的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

实施例2

一种抗老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇7份、羟基茴香醚1.2 份、氧化锌晶须5.5份、氯仿4份、环氧树脂96份、聚丙烯25份、玻璃纤维5份、碳纤维7份、硅酸 钠2.5份、橡胶油7.5份、蛭石粉9份、硬脂酸3份、高岭石13份、海藻泥5份和动物骨粉4份。环 氧树脂采用双酚F型环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉和鸡骨粉的混合物。

所述抗老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至72摄氏度，保温搅拌 18分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、高岭石、海藻泥和硅酸钠放入磁力搅拌机中，磁 力搅拌机在常温下以75rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁 力搅拌机以210rpm的转速搅拌38分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完 全，得到第三混合物；

步骤四，将硅酸钠和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散85分钟， 挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后 的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

实施例3

一种抗老化电缆材料，由以下原料按照重量份组成：无水乙醇10份、羟基茴香醚2 份、氧化锌晶须6份、氯仿5份、环氧树脂98份、聚丙烯32份、玻璃纤维6份、碳纤维7份、硅酸钠 4份、橡胶油8份、蛭石粉12份、硬脂酸3份、高岭石14份、海藻泥6份和动物骨粉8份。高岭石采 用高岭土在225摄氏度下煅烧3小时，煅烧后的产物浸入溶有偶联剂的溶液中，在64摄氏度 下进行搅拌和烘干得到。环氧树脂采用海因环氧树脂，动物骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨 粉、鱼骨粉和鸡骨粉的混合物。

所述抗老化电缆材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将氧化锌晶须与无水乙醇混合并且搅拌均匀，加热至75摄氏度，保温搅拌 18分钟，再加入蛭石粉和聚丙烯并且搅拌均匀，继续保温搅拌直至干燥，得到第一混合物；

步骤二，将羟基茴香醚、环氧树脂、高岭石、海藻泥和硅酸钠放入磁力搅拌机中，磁 力搅拌机在常温下以80rpm的转速搅拌，搅拌过程中加入橡胶油，橡胶油完全加入完毕后磁 力搅拌机以230rpm的转速搅拌50分钟，得到第二混合物；

步骤三，将第二混合物倒入树脂浸渍槽中，加入碳纤维和玻璃纤维，使其浸渍完 全，得到第三混合物；

步骤四，将硅酸钠和硬脂酸混合并且加入到氯仿中，然后进行超声波分散120分 钟，挥发除去氯仿，得到第四混合物；

步骤五，将第一混合物、第三混合物、第四混合物和动物骨粉搅拌均匀，将搅拌后 的材料进行双螺杆挤出造粒，即可得到成品。

对比例

除不含有动物骨粉，对比例1的组分和制备方法均与实施例2相同。

对实施例1-3的产品、对比例1的产品和现有产品在温度为80摄氏度，湿度为92％ 的条件下进行试验，测得结果见表1。

表1

从表1可以看出实施例1-3的产品在温度为80摄氏度，湿度为92％的条件下分别老 化250小时和1000小时，其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度变化不大，耐老化效果优于对比 例1的产品和现有产品。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。