【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆材料领域，尤其是涉及一种聚丙烯绝缘中压电力电缆及其制备方法。
技术介绍
1、电缆护套是电缆的最外层，作为电缆中保护内部结构安全最重要的屏障。
2、电缆护套的主要材料有聚氯乙烯和聚乙烯。其中，聚氯乙烯成本低、本身具有高阻燃性和自熄性，应用范围广。但是，聚氯乙烯含有对环境和人体有害的卤素，随着人们环保意识的增强，聚氯乙烯的应用受到了限制。聚乙烯具有优异的电绝缘性能和良好的加工性能，且无卤环保，在聚氯乙烯因环保问题限制使用后，以聚乙烯为主要原料的电缆护套得到了进一步推广。
3、目前市面上的电缆，特别是电缆的外护套大多性能一般，抗冲击性能不佳，导致电缆在受到外力作用时易产生损坏，从而大大限制了电缆的应用。
技术实现思路
1、为了提高电缆保护套的抗冲击性能，本申请提供一种聚丙烯绝缘中压电力电缆及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆采用如下的技术方案：
3、一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，包括导体、用于隔绝导体的绝缘层、用于保护所述绝缘层和导体的护套层和用于填充电缆空隙的填充物；所述绝缘层包括以下重量份原料制成：聚丙烯60-100份；马来酸酐接枝聚丙烯40-60份；凹凸棒土20-40份；牡蛎壳粉20-40份；抗氧化剂2-8份。
4、通过采用上述技术方案，聚丙烯作为绝缘层的原料，具有优良的电气机械性能，马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，可以提高聚丙烯的热稳定性，进而提高绝缘层的绝缘性；抗氧化剂可以
5、优选的，所述凹凸棒土为改性凹凸棒土，所述凹凸棒土的制备方法为：将60-100重量份凹凸棒土加入200-400重量份盐酸溶液中，加热搅拌后离心水洗，干燥后再加入40-60重量份甲苯搅拌均匀，加入20-60重量份硅烷偶联剂，加热搅拌，洗涤后干燥，得到改性凹凸棒土。
6、通过采用上述技术方案，本申请通过对凹凸棒土进行改性，采用碱性溶液对凹凸棒土进行浸泡，可以有效清除凹凸棒土表面的杂质，降低凹凸棒土表面的反应活性，增强凹凸棒土与聚丙烯的界面相容性，进而提高绝缘层的抗冲击强度。
7、优选的，所述凹凸棒土的粒径范围为1.5-2.3μm。
8、通过采用上述技术方案，本申请控制凹凸棒土的粒径范围可以使凹凸棒土均匀分散在聚丙烯表面，粒径合适的凹凸棒土作为填料接枝在聚丙烯表面与聚丙烯的相容性提高，进而进一步提高绝缘层的绝缘性能和抗冲击性能。
9、优选的，所述硅烷偶联剂选用羟丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
10、通过采用上述技术方案，上述的硅烷偶联剂均含有羟基，选用含有羟基的硅烷偶联剂对凹凸棒土进行改性，可以将羟基接枝在凹凸棒土表面，再与马来酸酐接枝聚丙烯发生开环反应，使聚丙烯接枝在凹凸棒土表面，进而提高绝缘层的抗冲击性能。
11、优选的，所述凹凸棒土、丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和羟丙基三乙氧基硅烷的重量配比为1：（0.15-0.2）：（0.3-0.35）。
12、通过采用上述技术方案，当凹凸棒土、丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和羟丙基三乙氧基硅烷在特定的重量配比时，丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和羟丙基三乙氧基硅烷上的羟基接枝在凹凸棒土表面，使凹凸棒土表面具有多个羟基，促进凹凸棒土与多个马来酸酐接枝聚丙烯中的马来酸酐反应，进而提高绝缘层的热稳定性和绝缘性，使绝缘层的耐候性大大提高。
13、优选的，所述牡蛎壳粉为预处理牡蛎壳粉，所述预处理牡蛎壳粉的制备方法为：将5-10重量份牡蛎壳粉粉碎研磨后浸没在100-120重量份氢氧化钠水溶液中，超声分散后加热搅拌，水洗后烘干，得到备用物；将备用物与5-10重量份kh560加入100-200重量份乙醇中搅拌后干燥，得到预处理牡蛎壳粉。
14、通过采用上述技术方案，本申请对牡蛎壳粉进行预处理，通过kh560对牡蛎壳粉进行表面处理，提高了牡蛎壳粉与聚丙烯的相容性，提高填料在组分中的分散性能，预处理后的牡蛎壳粉与凹凸棒土共同配合，进一步提高绝缘层的热稳定性能和绝缘性。
15、优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为3.0-3.5%。
16、通过采用上述技术方案，本申请选用接枝率较高的马来酸酐接枝聚丙烯，使马来酸酐接枝聚丙烯具有较高的分解温度和热稳定性，使电缆可以长期稳定运行在105℃的条件下，载流量显著提高，进而保证用电的安全可靠；同时提高接枝聚丙烯与改性凹凸棒土和预处理牡蛎壳粉之间的粘结性能，增强半互穿聚合物网络结构的结合强度，进而提高绝缘层的热稳定性和绝缘性能。
17、优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯、改性凹凸棒土和预处理牡蛎壳粉的重量配比为1：（0.64-0.72）：（0.48-0.56）。
18、通过采用上述技术方案，当马来酸酐接枝聚丙烯、改性凹凸棒土和预处理牡蛎壳粉在特定的重量配比时，三者共同配合，改性凹凸棒土和预处理牡蛎壳粉表面均含有多个羟基，可以与马来酸酐接枝聚丙烯中的马来酸酐反应，形成类似交联网络结构，再与聚丙烯材料形成半互穿聚合物网络结构，进而提高绝缘层的热稳定性能和绝缘性能。
19、优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂168。
20、通过采用上述技术方案，选用合适的抗氧化剂可以更好的对绝缘层进行保护，进而提高绝缘层的耐候性。
21、第二方面，本申请提供的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆的制备方法采用如下的技术方案：
22、一种聚丙烯绝缘中压电力电缆的制备方法，包括以下步骤：
23、按配比将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯和凹凸棒土混合均匀，得到混合料；
24、将牡蛎壳粉和抗氧化剂加入混合料中搅拌均匀，混炼、造粒后得到所述绝缘层（2）；将绝缘层（2）包覆在电缆上得到所述聚丙烯绝缘中压电力电缆。
25、通过采用上述技术方案，将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、凹凸棒土牡蛎壳粉和抗氧化剂按比例进行简单混合后即可制得绝缘性能和抗冲击性能优良的绝缘层，操作步骤简单方便，提高了制备效率。
26、综上所述，本申请具有以下有益技术效果：
27、1.聚丙烯作为绝缘层的原料，具有优良的电气机械性能，马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，可以提高聚丙烯的热稳定性，进而提高绝缘层的绝缘性；抗氧化剂可以有效阻止聚丙烯老化，提高电缆的使用寿命，在组分中还加入了凹凸棒土和牡蛎壳粉作为填料，凹凸棒土和牡蛎壳粉共同协同，与马来酸酐接枝聚丙烯配合进一步提高绝缘层的绝缘性能和抗冲击强度，本申请也没有添加卤系阻燃剂，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：包括导体（1）、用于隔绝导体（1）的绝缘层（2）、用于保护所述绝缘层（2）和导体（1）的护套层（3）和用于填充电缆空隙的填充物（4）；所述绝缘层（2）包括以下重量份原料制成：聚丙烯60-100份；马来酸酐接枝聚丙烯40-60份；凹凸棒土20-40份；牡蛎壳粉20-40份；抗氧化剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述凹凸棒土为改性凹凸棒土，所述凹凸棒土的制备方法为：将60-100重量份凹凸棒土加入200-400重量份盐酸溶液中，加热搅拌后离心水洗，干燥后再加入40-60重量份甲苯搅拌均匀，加入20-60重量份硅烷偶联剂，加热搅拌，洗涤后干燥，得到改性凹凸棒土。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述凹凸棒土的粒径范围为1.5-2.3μm。
4.根据权利要求2所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述硅烷偶联剂选用羟丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
5.根据权利要求4所
6.根据权利要求2所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述牡蛎壳粉为预处理牡蛎壳粉，所述预处理牡蛎壳粉的制备方法为：将5-10重量份牡蛎壳粉粉碎研磨后浸没在100-120重量份氢氧化钠水溶液中，超声分散后加热搅拌，水洗后烘干，得到备用物；将备用物与5-10重量份KH560加入100-200重量份乙醇中搅拌后干燥，得到预处理牡蛎壳粉。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为3.0-3.5%。
8.根据权利要求7所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯、改性凹凸棒土和预处理牡蛎壳粉的重量配比为1：（0.64-0.72）：（0.48-0.56）。
9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧化剂168。
10.一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：用于制备权利要求1-9任一项所述的聚丙烯绝缘中压电力电缆，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：包括导体（1）、用于隔绝导体（1）的绝缘层（2）、用于保护所述绝缘层（2）和导体（1）的护套层（3）和用于填充电缆空隙的填充物（4）；所述绝缘层（2）包括以下重量份原料制成：聚丙烯60-100份；马来酸酐接枝聚丙烯40-60份；凹凸棒土20-40份；牡蛎壳粉20-40份；抗氧化剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述凹凸棒土为改性凹凸棒土，所述凹凸棒土的制备方法为：将60-100重量份凹凸棒土加入200-400重量份盐酸溶液中，加热搅拌后离心水洗，干燥后再加入40-60重量份甲苯搅拌均匀，加入20-60重量份硅烷偶联剂，加热搅拌，洗涤后干燥，得到改性凹凸棒土。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述凹凸棒土的粒径范围为1.5-2.3μm。
4.根据权利要求2所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：所述硅烷偶联剂选用羟丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种聚丙烯绝缘中压电力电缆，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈相忠，周海燕，曹友成，
申请(专利权)人：广东电缆厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。