專利名稱：一種添加超導(dǎo)電炭黑的電纜材料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加超導(dǎo)炭黑的高壓電纜材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在塑料橡膠等材料中，加入很少量的超導(dǎo)電炭黑就能改變高分子材料的抗靜電或 導(dǎo)電性質(zhì)，并使其硬度、拉伸強度、伸長率等力學(xué)性能得以改善。表現(xiàn)在超導(dǎo)電炭黑改善電 纜阻燃性與導(dǎo)電性的選擇性匹配的性能方面，對保障煤礦用高壓電纜的質(zhì)量及安全性顯得 尤為重要。據(jù)報道，我國已探明的煤礦礦井近3000 口，大約有一半已開發(fā)投產(chǎn)，煤礦用電 纜(電鉆電纜、控制電纜，信號電纜等)的需求量及潛在市場極大。目前我國用于傳輸和分 配電能的電纜按電壓分級分為低壓、中壓、高壓電纜和超高壓電纜、特高壓電纜。而比較成 熟的高壓電纜用超導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品還數(shù)美國Cabot公司的VXC_68#、VX_500# ；德國Degussa 公司的420B，Printex XE-2B ；日本三菱公司的3350B型超導(dǎo)電炭黑以及荷蘭AKZO公司的 600JD型。這些產(chǎn)品價格較高，供貨不及時，滿足不了國內(nèi)市場的需求。而我國超導(dǎo)電炭黑 用于高壓、超高壓電纜的研制還處于起步階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述的不足，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、綜合性能優(yōu)良的添加 超導(dǎo)電炭黑的電纜材料及其制法。本發(fā)明添加超導(dǎo)電炭黑的電纜材料，各組分及其按重量百分比計的配方為超導(dǎo) 電炭黑3 9 %，氯化聚氯乙烯CPVC 70 85 %，增塑劑7 13 %，穩(wěn)定劑2 5 %份，潤滑 劑0. 5 3%，抗低溫改性劑2 2. 5% ；各組分重量之和為100%。其中穩(wěn)定劑采用腐植酸鋅鹽或鉛鹽，增塑劑采用鄰苯二甲酸二辛，潤滑劑為聚乙 烯蠟，抗低溫改性劑為丙二醇。所用超導(dǎo)電炭黑的技術(shù)參數(shù)粒徑5 18nm，比表面積600 1500mg/g，電阻值 0. 03 0. Ik Ω cm，DBP吸收值150 250ml/100mg，加熱減量彡1. 0% ；由SEM掃描電鏡測 定顯示表面粗糙度合適，均勻性好。本發(fā)明添加超導(dǎo)炭黑的電纜材料的制法是(1)將超導(dǎo)電炭黑按照比例加到氯化聚氯乙烯粉料中，再分別添加增塑劑、穩(wěn)定 劑、潤滑劑、抗低溫改性劑等，放入高速混合機混合均勻；并在90 130°C溫度下，捏合 20 50min ；(2)在110 150°C溫度下，于雙螺桿機混煉15 35min，擠出造粒，然后冷卻至室 溫20 40°C，備用；一般的造粒成2mm χ 3mm柱狀顆粒；(3)上擠塑機直接生產(chǎn)出高壓、超高壓電纜。本發(fā)明添加超導(dǎo)電炭黑的電纜材料，符合DL 401-91中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高 壓電纜選用標(biāo)準(zhǔn)，與美國Cabot公司的￥乂-500#相似，尤其適合于煤礦用高壓、超高壓電纜 材料。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，額定電壓、電纜護層絕緣料等質(zhì)量指標(biāo)均符合要求。
具體實施例方式下面用實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。按照總重量的5 %將超導(dǎo)電炭黑加到占總重量80 %的CPVC中，分別按總重量10 % 加入鄰苯二甲酸二辛酯、按總重量2%加入穩(wěn)定劑腐植酸鉛鹽、按總重量0.5%加入潤滑劑 聚乙烯蠟、按總重量2. 5%加入抗低溫改性劑丙二醇，按比例配好后，放入高速混合機，在 900C的溫度下捏合30min ；在溫度120°C下，于雙螺桿機混煉35min，擠出造成2mm χ 3mm 柱狀顆粒，冷卻后生產(chǎn)出高壓、超高壓電纜材料，產(chǎn)品性能測試結(jié)果表明，按本發(fā)明方法所 生產(chǎn)電纜材料性能硬度100+/-5邵氏D，Isec ；密度1. 58Kg/m3 ；拉伸強度65MPa ；比熱 1. 45kJ/kg. k ；低溫沖擊脆化率(-20 0C )+20/-10 ；膠料電阻IlOXlO6體積電阻率Ω · m。而 普通CPVC護套料的性能硬度95+/-5邵氏D，Isec ；密度1. 52Kg/m3 ；拉伸強度60MPa ；比熱 1. 47kJ/kg. k ；低溫沖擊脆化率(-200C )+19/-11 ；膠料電阻IlOX IO13體積電阻率Ω · m。由上面看出，按照總重量的5%添加超導(dǎo)電炭黑(使用量為普通炭黑量的1/5，一 般導(dǎo)電的1/3)用于CPVC高壓電纜的制造，沒有降低CPVC護套料“拉伸強度”等材料性能， 而體積電阻率比普通CPVC護套材料小得多，既具有抗靜電性能，又有較大的耐電流擊穿性 能。若將超導(dǎo)電炭黑的添加量減少，耐電流擊穿性能還可提高。反之，如采用普通炭黑和一 般導(dǎo)電炭黑，由于添加量較多，制造出的高壓電纜無論從材料強度以及膠料電阻的抗靜電 及導(dǎo)電性等方面都不如添加超導(dǎo)電炭黑的好。
權(quán)利要求
1.一種添加超導(dǎo)電炭黑的電纜材料，其特征是各組分按重量百分比計的配方為 超導(dǎo)電炭黑3 9 %，氯化聚氯乙烯CPVC 70 85 %，增塑劑7 13 %，穩(wěn)定劑2 5 %份，潤滑劑0. 5 3%，抗低溫改性劑2 2. 5% ；各組分重量之和為100% ；其中穩(wěn)定劑采用腐植酸鋅鹽或鉛鹽，增塑劑采用鄰苯二甲酸二辛，潤滑劑為聚乙烯 蠟，抗低溫改性劑為丙二醇；所用超導(dǎo)電炭黑的技術(shù)參數(shù)粒徑5 18nm，比表面積600 1500mg/g，電阻值0. 03 0. IkΩ cm，DBP吸收值150 250ml/100mg，加熱減量彡1.0% ；由SEM掃描電鏡測定顯示 表面粗糙度合適，均勻性好。
2.如權(quán)利要求1所述的添加超導(dǎo)電炭黑電纜材料的制法，其特征是(1)將超導(dǎo)電炭黑按照比例加到氯化聚氯乙烯粉料中，再分別添加增塑劑、穩(wěn)定劑、 潤滑劑、抗低溫改性劑等，放入高速混合機混合均勻；并在90 130°C溫度下，捏合20 50min ；(2)在溫度110 150°C下，于雙螺桿機混煉15 35min，擠出造粒，然后冷卻至室溫 20 40°C，備用；(3)上擠塑機生產(chǎn)電纜。
全文摘要
一種添加超導(dǎo)電炭黑的電纜材料及其制法，其目的是生產(chǎn)工藝簡單、綜合性能優(yōu)良；本發(fā)明添加超導(dǎo)電炭黑電纜材料各組分及其配方為超導(dǎo)電炭黑3～9％，氯化聚氯乙烯CPVC 70～85％，增塑劑7～13％，穩(wěn)定劑2～5％份，潤滑劑0.5～3％，抗低溫改性劑2～2.5％；該電纜材料的制法是先將超導(dǎo)電炭黑按照比例加到氯化聚氯乙烯粉料中，再分別添加增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗低溫改性劑等，放入高速混合機混合均勻；并在90～130℃溫度下，捏合20～50min；在溫度110～150℃下，于雙螺桿機混煉15～35min，擠出造粒，然后冷卻至室溫20～40℃，上擠塑機直接生產(chǎn)電纜。
文檔編號C08L27/24GK102140214SQ201110110089
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者劉東杰, 劉東玉, 劉東良, 周霞萍, 張巍, 賀樂斌 申請人:山西永東化工股份有限公司