一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料制造技术

本发明专利技术公开了一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100‑105、无水乙醇适量、纳米氧化镁1.5‑2、硅烷偶联剂KH5500.1‑0.12、酶解木质素20‑22、浓度为2wt%的氢氧化钠溶液400‑420、浓度为45wt%的甲醛水溶液6‑7、三聚氰胺15‑16、0.1mol/L的盐酸适量、焦磷酸钠4‑5、微胶囊化红磷5‑6、去离子水适量、氯化石蜡3‑4、EVA树脂4‑5、防老剂D1‑1.2、氯丁橡胶2‑3、促进剂TMTM1‑1.5、纳米重晶石粉3‑4。本发明专利技术制成的电缆料具有优异的机械性能，柔软抗扭曲，阻燃抗击穿，满足户外风力发电电缆护套料的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆料
，尤其涉及一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料。
技术介绍
聚乙烯因具有优良的电性能、力学性能、耐化学性能和良好的加工特性，已广泛应用于制作薄膜、管材、电线电缆、塑料制品、包装材料等日常生活用品和其他高精尖工程
其中低密度聚乙烯具有突出的柔韧性和绝缘性，无毒且易于着色，大量用于电缆料，取代含卤素的聚氯乙烯。电线电缆在应用过程中会不断受到电、热以及机械应力等各种因素的综合作用，例如过电流时导体会向绝缘层注入电子和空穴，而绝缘层极易发生电子或空穴积聚，形成空间电荷包，引发电场畸变，严重时发生电击穿，造成输电事故；因此，寻找有效途径抑制空间电荷积聚，均化绝缘层电场分布，抑制电树枝生长，延长电缆的使用寿命，是制备高性能电线电缆亟待解决的问题。《多层介孔纳米MgO/低密度聚乙烯复合材料的制备及其绝缘性能》一文中采用低沸点溶剂法制备多层介孔结构纳米氧化镁，实现了纳米氧化镁在低密度聚乙烯中的均匀分散，添加1%纳米氧化镁的低密度聚乙烯70KV/mm电场下有效地抑制了空间电荷积聚，提高了直流击穿强度，降低了介电常数，同时在较高场强下有效抑制了电子及空穴注入，阻止隧道效应的发生，抑制了空间电荷包的产生，复合材料的介电性能满足作为高性能绝缘材料的使用条件。但是由于聚乙烯材料的氧指数比较低，属于易燃材料，还需要对其进行阻燃改性后才能进一步满足电缆料的使用需求，电缆绝缘材料的综合性能决定了导线安全使用性，因此要求对绝缘材料进行介电性能研究的同时对其阻燃性、热稳定性、力学性能等进行深入研究。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100-105、无水乙醇适量、纳米氧化镁1.5-2、硅烷偶联剂KH5500.1-0.12、酶解木质素20-22、浓度为2wt%的氢氧化钠溶液400-420、浓度为45wt%的甲醛水溶液6-7、三聚氰胺15-16、0.1mol/L的盐酸适量、焦磷酸钠4-5、微胶囊化红磷5-6、去离子水适量、氯化石蜡3-4、EVA树脂4-5、防老剂D1-1.2、氯丁橡胶2-3、促进剂TMTM1-1.5、纳米重晶石粉3-4。所述一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，由以下具体步骤制成：（1）将纳米氧化镁超声分散在4-5倍量的无水乙醇中，离心、干燥，将干燥后的纳米氧化镁放入马弗炉中，以3-5℃/min的升温速率升温至200-220℃，保温30-40分钟，冷却后取出待用；将硅烷偶联剂KH550溶于10-12倍量的无水乙醇中，然后与煅烧后的纳米氧化镁混合，超声分散30-40分钟后离心、过滤、干燥，得到改性纳米氧化镁；（2）将酶解木质素与浓度为2wt%的氢氧化钠溶液混合，以300-400转/分的速度搅拌至完全溶解，加热至90-95℃，加入浓度为45wt%的甲醛水溶液，搅拌反应100-120分钟后继续加入三聚氰胺，继续反应90-120分钟后缓慢滴加0.1mol/L的盐酸中和后待用；将焦磷酸钠溶于18-20倍量的去离子水中，然后加入上述反应中，继续搅拌反应60-90分钟，沉淀生成，静置、过滤、用去离子水清洗2-3次，然后放入真空干燥箱中以80-90℃的温度干燥，最后粉碎，过200目筛，得到改性酶解木质素；（3）将EVA树脂、防老剂D、氯丁橡胶放入高速混料机中，加热至130-140℃，以800-1000转/分的速度搅拌10-15分钟后出料送入密炼机中，继续加入促进剂TMTM、纳米重晶石粉，混合5-7分钟后加热至140-150℃混炼12-15分钟后送入挤出机中挤出造粒，得到改性颗粒；（4）将步骤（1）（2）（3）得到的产物与低密度聚乙烯、五氯苯酚月桂酸酯以及其余剩余成分共同放入高速混料机中，以800-1000转/份的速度搅拌混合10-12分钟后送入双辊开放式塑炼机中，控制温度150-160℃进行混炼，然后送入双螺杆挤出机中，控温150-170℃，进行挤出造粒即得。本专利技术的优点是：本专利技术采用曼尼希反应原理通过甲醛、三聚氰胺、焦磷酸钠等成分对酶解木质素进行改性反应，生成改性酶解木质素，在热分解过程中作为一种碳源，可以对高分子材料的热分解起抑制作用，与微胶囊化红磷进行复配，添加到低密度聚乙烯电缆料的制备中，协同作用具有明显的阻燃抑烟效果，同时添加的阻燃成分不含卤，由天然物质生成，能够替代那些不可再生资源，安全环保，同时阻燃效果优异；本专利技术还再电缆料的制备中添加了改性纳米氧化镁，具有介孔结构，通过混料均匀的分散在低密度聚乙烯中，在较高场强下有效抑制了电子及空穴注入，阻止隧道效应的发生，抑制了空间电荷包的产生，提高了直流击穿强度，提高了本专利技术电缆料的抗击穿性能以及绝缘稳定性。本专利技术通过密炼将EVA树脂与氯丁橡胶复配制成改性填料，添加到基体聚乙烯中，能够增强聚乙烯材料的柔软度、韧性，从而使得制成的电缆料具有优异的机械性能，柔软抗扭曲，阻燃抗击穿，满足户外风力发电电缆护套料的需求。具体实施方式一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，由下列重量份（公斤）的原料制成：低密度聚乙烯100、无水乙醇适量、纳米氧化镁1.5、硅烷偶联剂KH5500.1、酶解木质素20、浓度为2wt%的氢氧化钠溶液400、浓度为45wt%的甲醛水溶液6、三聚氰胺15、0.1mol/L的盐酸适量、焦磷酸钠4、微胶囊化红磷5、去离子水适量、氯化石蜡3、EVA树脂4、防老剂D1、氯丁橡胶2、促进剂TMTM1、纳米重晶石粉3。所述一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，由以下具体步骤制成：（1）将纳米氧化镁超声分散在4倍量的无水乙醇中，离心、干燥，将干燥后的纳米氧化镁放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至200℃，保温30分钟，冷却后取出待用；将硅烷偶联剂KH550溶于10倍量的无水乙醇中，然后与煅烧后的纳米氧化镁混合，超声分散30分钟后离心、过滤、干燥，得到改性纳米氧化镁；（2）将酶解木质素与浓度为2wt%的氢氧化钠溶液混合，以300转/分的速度搅拌至完全溶解，加热至90℃，加入浓度为45wt%的甲醛水溶液，搅拌反应100分钟后继续加入三聚氰胺，继续反应90分钟后缓慢滴加0.1mol/L的盐酸中和后待用；将焦磷酸钠溶于18倍量的去离子水中，然后加入上述反应中，继续搅拌反应60分钟，沉淀生成，静置、过滤、用去离子水清洗2次，然后放入真空干燥箱中以80℃的温度干燥，最后粉碎，过200目筛，得到改性酶解木质素；（3）将EVA树脂、防老剂D、氯丁橡胶放入高速混料机中，加热至130℃，以800转/分的速度搅拌10分钟后出料送入密炼机中，继续加入促进剂TMTM、纳米重晶石粉，混合5分钟后加热至140℃混炼12分钟后送入挤出机中挤出造粒，得到改性颗粒；（4）将步骤（1）（2）（3）得到的产物与低密度聚乙烯、五氯苯酚月桂酸酯以及其余剩余成分共同放入高速混料机中，以800转/份的速度搅拌混合10分钟后送入双辊开放式塑炼机中，控制温度150℃进行混炼，然后送入双螺杆挤出机中，控温150℃，进行挤出造粒即得。将本专利技术电缆料应用于电缆的生产，电缆产品经检测，达到的指标如下：抗张强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100‑105、无水乙醇适量、纳米氧化镁1.5‑2、硅烷偶联剂KH5500.1‑0.12、酶解木质素20‑22、浓度为2wt%的氢氧化钠溶液400‑420、浓度为45wt%的甲醛水溶液6‑7、三聚氰胺15‑16、0.1mol/L的盐酸适量、焦磷酸钠4‑5、微胶囊化红磷5‑6、去离子水适量、氯化石蜡3‑4、EVA树脂4‑5、防老剂D1‑1.2、氯丁橡胶2‑3、促进剂TMTM1‑1.5、纳米重晶石粉3‑4。

【技术特征摘要】
1.一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100-105、无水乙醇适量、纳米氧化镁1.5-2、硅烷偶联剂KH5500.1-0.12、酶解木质素20-22、浓度为2wt%的氢氧化钠溶液400-420、浓度为45wt%的甲醛水溶液6-7、三聚氰胺15-16、0.1mol/L的盐酸适量、焦磷酸钠4-5、微胶囊化红磷5-6、去离子水适量、氯化石蜡3-4、EVA树脂4-5、防老剂D1-1.2、氯丁橡胶2-3、促进剂TMTM1-1.5、纳米重晶石粉3-4。2.根据权利要求1所述一种柔韧耐扭曲风力发电设备专用电缆料，其特征在于，由以下具体步骤制成：（1）将纳米氧化镁超声分散在4-5倍量的无水乙醇中，离心、干燥，将干燥后的纳米氧化镁放入马弗炉中，以3-5℃/min的升温速率升温至200-220℃，保温30-40分钟，冷却后取出待用；将硅烷偶联剂KH550溶于10-12倍量的无水乙醇中，然后与煅烧后的纳米氧化镁混合，超声分散30-40分钟后离心、过滤、干燥，得到改性纳米氧化镁；（2）将酶解木质素与浓度为2wt%的氢氧化钠溶液混合，以300-400...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶伟，杨绘景，杨光文，杨云帆，
申请(专利权)人：安徽福日光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34