本发明专利技术公开了一种可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料及其制备方法,所述的绝缘材料至少包括如下组成:50~70质量份低密度聚乙烯、30~50质量份乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、3~25质量份填充剂、0.5~2质量份交联剂、1~3质量份抗氧剂、1~3质量份润滑剂,其中的填充剂为废菌料或废菌料与陶土的混合物。本发明专利技术采用废菌料为填充补强材料制得了性能符合《黑色聚乙烯架空绝缘料技术规范》的绝缘材料,可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料,不仅实现了废菌料的资源化利用,节约了自然资源,降低了环境污染,具有节能环保方面的深远意义,而且制备方法简单,原料来源广泛,易于实现规模化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及,属于功能 材料
技术介绍
因交联聚烯烃具有优异的耐热性、绝缘性能、力学性能、耐老化性能,且密度小,制 品的单位重量消耗少,因此,随着环保法规的日益严格要求,现有的PVC电缆材料已经全部 或绝大部分被交联聚烯烃所取代。 架空绝缘电缆(电缆)主要用于城市、农村配电网中架空敷设,因该类电缆长期裸 露在室外,容易受各种恶劣环境影响,如紫外线、高温、低温等,绝缘层容易老化,而普通交 联聚乙烯绝缘料很难满足耐紫外线及耐老化要求,导致电缆使用寿命低。并且,目前制备交 联聚烯烃的填充补强的材料主要是白炭黑、钛白粉、炭黑、蒙脱土和陶土等矿物质,且占比 很高,用量很大。而矿物质的使用需要大量开采天然矿石,不仅会严重破坏自然资源,导致 山体滑坡、泥石流等严重的自然灾害,而且要耗费大量能源。 另外,我国食用菌产量占世界总产量的65%以上,是世界上食用菌的生产大国和 出口大国。目前食用菌产业已形成相当大的规模,成为我国农副产品出口创汇的主要商品。 近年来食用菌的种植均采用菌种包种植技术,种植食用菌的菌种包用量非常巨大,并且每 袋菌种包只能用一次便成为废菌料,即每只菌种包收割一茬食用菌后便不能重复利用,因 而导致废菌料的量非常巨大,例如:2013年上海市年产杏鲍菇8300吨,产生废菌料1万吨以 上;废菌料已经成为水源、土壤的污染源,更为严重的是容易产生霉菌、细菌、蚊类、螨类等, 从而导致病虫害大量蔓延,直接造成来年食用菌减产甚至绝收。而目前对废菌料的再利用 主要采用以下几个途径:其一,是将废菌料加入新的菌料包重复利用,例如:生产杏鲍菇产 生的废菌料处理后用来栽培草菇,但废菌料的用量不能超过30%,并且还会产生新的废菌 料;其二,是用于作为生产柑橘、角瓜、草莓及桑叶的肥料,但利用率及其有限;其三,是利用 废菌料制备木炭,但成本过高,经济效益低而难以推广;其四,撒落在田间地头使直接成为 农用废弃物,造成大量资源的浪费和环境的污染,成为食用菌种植地区的沉重负担。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题,本专利技术的目的是提供一种以废菌料作为填充补强 材料、可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料及其制备方法,在实现废菌料资源化利用的同 时,为制备架空绝缘电缆提供一种理想的绝缘材料。 为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案: -种可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料,至少包括如下组成: 低密度聚乙烯 50~70质量份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 30~50质量份; 填充剂 3~25质量份; 交联剂 〇.5~2质量份; 抗氧剂 1~3质量份; 润滑剂 1~3:质量份; 其中的填充剂为废菌料或废菌料与陶土的混合物。 作为一种优选方案,所述的绝缘材料具有如下组成: 低密度聚乙烯 70质量份; 乙烯-醋酸乙烯醋共聚物 30质量份; 填充剂 3~25质量份; 光引发剂 0.5~2质量份; 紫外光交联剂 0.5~2质量份; 抗氧剂 K3质量份: 润滑剂 1~3质量份。 作为另一种优选方案,所述的绝缘材料具有如下组成: 低密度聚乙烯 50质量份; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 50质量份; 填充剂 5~25质量份; 化学交联剂 0.5~2质量份; 助交联剂 0.5~2质量份: 抗氧剂 1~3质量份; 润滑剂 1~3质量份& 上述低密度聚乙烯优选为线性低密度聚乙烯。 上述的废菌料可以是未经改性的废菌料,也可以是经偶联剂改性的废菌料,或者 是两者的混合物。 上述的废菌料为种植食用菌用的废弃菌种包,所述的食用菌为蘑菇或木耳。 作为一种优选方案,所述的抗氧剂选自0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳 醇酯(抗氧剂1〇76)、2,2'_硫代二乙基双(抗氧剂 1035)、四季戊四醇酯(抗氧剂1010)中的至少一种。 作为一种优选方案,所述的润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铅、二盐基性硬 脂酸铅、硬脂酸钡、石蜡、乙烯蜡、硬脂酸正丁酯中的至少一种。 作为一种优选方案,所述的光引发剂选自安息香、安息香烷基醚(例如:安息香双 甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚)、安息香酯、苯偶酰缩醛(例如:二甲氧基-2-苯基苯乙酮)、芳基酮(例如:二苯甲酮、蒽酮、硫杂蒽酮)中的至少一种。作为一种优选方案,所述的紫外光交联剂选自三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三聚异氰 酸三烯丙酯(TAIC)、三烯丙基三羟基丙烷醚(TMPTAE)、三烯丙基季戊四醇/四烯丙基季戊四 醇醚混合物(PETAE)中的至少一种。作为一种优选方案,所述的化学交联剂选自过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲 烷、过氧化乙烷中的至少一种。作为一种优选方案,所述的助交联剂选自三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三聚异氰酸三 烯丙酯(TAIC)中的至少一种。 -种制备上述绝缘材料的方法,包括如下步骤: a)制备废菌料粉末:称取干燥的废菌料或经偶联剂改性的废菌料,粉碎、研磨,筛 选200~250目的粉末; b)按配方称取各组成原料; c)使混合均匀; d)投入挤出机,进行挤出、造粒。 作为一种优选方案,偶联剂改性废菌料的操作包括如下步骤:将偶联剂直接加入 经研磨的废菌料粉末中,搅拌使混合均匀,然后在60~80°C烘箱中保温4~8h。 作为进一步优选方案,所述偶联剂选自硬脂酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联 剂、硅酸酯偶联剂中的至少一种。 作为进一步优选方案,改性用的偶联剂质量为废菌料质量的3~10%。 作为一种优选方案,混合温度为50~60°C,混合机的转速2 750rpm。 作为一种优选方案,挤出温度为100~140°C,挤出机的转速2 80rpm。性能测试结果表明:本专利技术所提供的绝缘材料,具有绝缘电阻低、机械性能优异等 优点,主要性能指标均能符合《黑色聚乙烯架空绝缘料技术规范》要求,可作为制备架空绝 缘电缆的绝缘材料。与现有技术相比,本专利技术具有如下显著性有益效果:本专利技术采用废菌料为填充补强材料制得了性能符合《黑色聚乙烯架空绝缘料技术 规范》、可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料,不仅实现了废菌料的资源化利用,节约了自 然资源,降低了环境污染,具有节能环保方面的深远意义,而且制备方法简单,原料来源广 泛,无需特殊设备和苛刻条件,易于实现规模化生产,具有极强的实用价值。【具体实施方式】下面结合具体实施例及对比例进一步阐述本专利技术。应理解,这些实施例仅用于说 明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按 照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。 实施例1 a)将种植食用菌用的废弃菌种包直接进行干燥、粉碎、研磨,筛选200~250目的粉 末待用; b)按如下组成配方称取各原料: 低密度聚乙烯 70质量份; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 30质量份; 填充剂(废菌料) 10质量份; 光引发剂(二苯甲酮) 1质量份; 紫外光交联剂(三聚异氰酸酯) 1质量份; 抗氧剂C抗氧剂1010) 1质量份; 润滑剂(硬脂酸锌) 1质量份; C)将称取的上述原料投入混合机中,在50~60°C下使混合均匀(约5~lOmin); d)将混合后的混合物投入挤出机中进行挤出造粒(挤出温度为100~130°C,挤出 机转速为80rpm),即得所述的绝缘材料。 将上述制得的绝缘材料粒料先在平板硫化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可作为制备架空绝缘电缆的绝缘材料,其特征在于,至少包括如下组成:其中的填充剂为废菌料或废菌料与陶土的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:张书华,谢明明,符家聪,张红梅,陈阳,张弥弘,
申请(专利权)人:上海工程技术大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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