一种低压电缆用全塑耐磨材料及其制备方法技术

本申请涉及电缆制造技术领域，具体公开了一种低压电缆用全塑耐磨材料及其制备方法。一种低压电缆用全塑耐磨材料，包括导体线芯、绝缘层、云母层、耐火护套层，所述耐火护套层包括如下原料：聚氯乙烯树脂、改性纳米水滑石粉、稳定剂、增塑剂、抗氧化剂、润滑剂、相容剂；所述改性纳米水滑石粉为含铬硅酸铝纤维对纳米水滑石粉插层改性而得。本申请得到的低压电缆用全塑耐磨材料的拉伸强度、拉断延伸率、极限氧指数最高可达到33.4MPa、375%、34.7%，且磨耗量占比为8.3%，在保证阻燃性的前提下，提高了低压电缆用全塑耐磨材料的耐磨性，从而提高低压电缆的耐磨性。缆的耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种低压电缆用全塑耐磨材料及其制备方法


[0001]本申请涉及电缆制造
，更具体地说，它涉及一种低压电缆用全塑耐磨材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电缆是指用于传输电能、信息和实现磁能转换的线材产品，低压电缆是指35kv及以下的电缆，被应用于不同场景，而不同的场景，低压电缆的受力不同，为了保护城乡居住环境，改善城市用地紧张，交通压力大，市容建设等问题，减少架空电力电缆输电线路，达到美化城市的目的，较多的低压电缆采用了地下电缆输电方式，而电缆在地下对电缆护套的耐磨性具有较高要求，在于地面摩擦后容易产生变形和不同程度的损坏。
[0003]相关技术中，通过以具有较高物理机械性能的氯丁橡胶作为电缆护套的主要原料，以提高电缆护套的耐磨性，但储存稳定性较差，使用寿命较短，难以满足实际使用需求。

技术实现思路

[0004]为了提高低压电缆的耐磨性，本申请提供一种低压电缆用全塑耐磨材料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种低压电缆用全塑耐磨材料，采用如下的技术方案：一种低压电缆用全塑耐磨材料，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶30
‑
40份、复合耐磨剂3
‑
5份、三氧化二锑5
‑
10份、硼酸锌5
‑
10份、润滑剂10
‑
15分、增塑剂10
‑
15分和抗氧化剂10
‑
15份；所述复合耐磨剂为改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的混合物；所述改性纳米凹凸棒土为纳米凹凸棒土经过三聚氰胺改性得到。
[0006]本申请低压电缆用全塑耐磨材料原料可选用丁腈橡胶30
‑
40份、复合耐磨剂3
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5份、三氧化二锑5
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10份、硼酸锌5
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10份、润滑剂10
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15分、增塑剂10
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15分和抗氧化剂10
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15份，可选用各自范围内的任一值，且均能提高低压电缆的耐磨性。
[0007]通过采用上述技术方案，丁腈橡胶耐化学稳定性好，耐油、耐磨、耐热性，气密性好，而且具有优良的机械性能和加工性能，是作为电缆护套材料的很好的选择。
[0008]三氧化二锑和硼酸锌作为阻燃剂加入，二硼酸锌作为非卤素阻燃剂，其热稳定性好，毒性低，可明显减少材料燃烧烟浓度，其与三氧化二锑复配，可进步提高全塑材料的阻燃性。
[0009]复合耐磨剂选用改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的混合物，其中纳米凹凸棒土是一种多孔性键层状含水富镁铝硅酸盐矿物，加入后可提高全塑材料的耐磨性能，但纳米级凹凸棒土虽提高了全塑材料的交联密度，但其粒子避免较大，易团聚，且表面有许多羟基，亲水疏油，所以加入聚丙烯酸钠与纳米凹凸棒土混合，可进一步提高纳米凹凸棒土在丁腈橡胶中的分散性，从而进一步提高纳米凹凸棒土在全塑材料的耐磨性。
[0010]作为优选：所述改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的质量比为1：(3
‑
5)
通过采用上述技术方案，调节改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的质量比，可进一步提高改性纳米凹凸棒土在原料中的分散性，从而提高纳米凹凸棒土在全塑材料的耐磨性。
[0011]作为优选：所述改性纳米凹凸棒土通过如下步骤制备得到：将纳米凹凸棒土与煅烧云母粉混合，加入氰尿酸三聚氰胺，加热至420
‑
440℃，搅拌，冷却，得到改性纳米凹凸棒土。
[0012]通过采用上述技术方案，先将纳米凹凸棒土与煅烧云母粉混合，可形成相互支撑的三维网格结构，提高纳米凹凸棒土的强度，还可提高纳米凹凸棒土在氰尿酸三聚氰胺的分散性，然后加入氰尿酸三聚氰胺，提高了纳米凹凸棒土的耐磨性；另外，一方面氰尿酸三聚氰胺对纳米凹凸棒土进行改性，另一方面氰尿酸三聚氰胺可提高全塑材料的阻燃性，提高全塑材料的阻燃性能。
[0013]作为优选：所述氰尿酸三聚氰胺与纳米凹凸棒土的质量比为1：(28
‑
32)。
[0014]通过采用上述技术方案，调节三聚氰胺与纳米凹凸棒土的质量比，可进一步提高纳米凹凸棒土的改性效果，进一步提高纳米凹凸棒土的分散性。
[0015]作为优选：将所述凹凸棒土与煅烧云母粉混合前，先进行预处理，具体操作为：在60
‑
70℃条件下将凹凸棒土加至20
‑
30％的柠檬酸水溶液中，升温至75
‑
85℃搅拌4
‑
6h，冷却，过滤，收集固体，烘干，粉碎，得到预处理后的凹凸棒土。
[0016]通过采用上述技术方案，采用柠檬酸水溶液预处理纳米凹凸棒土与煅烧云母粉，可改变纳米凹凸棒土比表面积和孔容积，清除孔道内的杂质，疏通孔道，更利于氰尿酸三聚氰胺对纳米凹凸棒土改性，提高纳米凹凸棒土的耐磨性。
[0017]作为优选：所述凹凸棒土与柠檬酸水溶液的质量比为1：(40
‑
60)。
[0018]作为优选：所述全塑耐磨材料还包括如下重量份的原料：石墨纤维20
‑
30份、纳米碳化硅5
‑
10份和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1
‑
3份。
[0019]通过采用上述技术方案，加入的石墨纤维自润滑性好，纳米碳化硅的自润滑性较差，两者混合加入，可改善纳米碳化硅自润滑性差的特点，进一步提高全塑材料的耐磨性，另外，还加入了异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，改善了石墨纤维和纳米碳化硅在全塑材料的分散性，从而提高全塑材料的耐磨性。
[0020]作为优选：所述纳米碳化硅与石墨纤维的质量比为1：(3
‑
5)通过采用上述技术方案，调节纳米碳化硅与石墨纤维的质量比，可进一步提高全塑材料的耐磨性。
[0021]作为优选：所述全塑耐磨材料还包括如下重量份的原料：纳米氧化锆5
‑
10份。
[0022]通过采用上述技术方案，纳米氧化锆具有较高的耐磨性，加入纳米氧化锆可提高全塑材料的耐磨性。
[0023]第二方面，本申请提供一种低压电缆用全塑耐磨材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种低压电缆用全塑耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：将各原料混合，于23℃
±
2搅拌均匀，升温至90
‑
100℃搅拌10
‑
15min，搅拌冷却，挤出造粒，得到低压电缆用全塑材料。
[0024]综上所述，本申请具有以下有益效果：(1)本申请通过控制低压电缆用全塑耐磨材料的各原料种类和掺量，使低压电缆用全塑耐磨材料的拉伸强度、拉断延伸率、极限氧指数为31.5MPa、357％、32.5％，磨耗量占
实施例2
‑
3的低压电缆用全塑耐磨材料与实施例1的制备方法完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表1所示。
[0036]表1实施例1
‑
3的低压电缆用全塑耐磨材料的各原料掺量(单位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压电缆用全塑耐磨材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶30
‑
40份、复合耐磨剂3
‑
5份、三氧化二锑5
‑
10份、硼酸锌5
‑
10份、润滑剂10
‑
15分、增塑剂10
‑
15分和抗氧化剂10
‑
15份；所述复合耐磨剂为改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的混合物；所述改性纳米凹凸棒土为纳米凹凸棒土经过氰尿酸三聚氰胺改性得到。2.根据权利要求1所述的低压电缆用全塑耐磨材料，其特征在于，所述改性纳米凹凸棒土与聚丙烯酸钠的质量比为1：（3
‑
5）。3.根据权利要求1所述的低压电缆用全塑耐磨材料，其特征在于，所述改性纳米凹凸棒土通过如下步骤制备得到：将纳米凹凸棒土与煅烧云母粉混合，加入氰尿酸三聚氰胺，加热至420
‑
440℃，搅拌，冷却，得到改性纳米凹凸棒土；所述煅烧云母粉与纳米凹凸棒土的质量比为1：（0.8
‑
1.2）。4.根据权利要求3所述的低压电缆用全塑耐磨材料，其特征在于，所述氰尿酸三聚氰胺与纳米凹凸棒土的质量比为1：（28
‑
32）。5.根据权利要求3所述的低压电缆用全塑耐磨材料，其特征在于，将所述凹凸棒土与煅烧云母粉混合前，先进行预处理，具体操作为：在60
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令飞，
申请(专利权)人：石家庄市飞牛线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：