本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體是一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料。
背景技術(shù)：
電力是保證人民生活、生產(chǎn)、工作和學(xué)習(xí)的能源保證，電力都是通過電纜運(yùn)輸?shù)角Ъ胰f戶的。電纜是由幾根或幾組導(dǎo)線（每組至少兩根）絞合而成的類似繩索的電纜，每組導(dǎo)線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個(gè)外面包有高度絕緣的覆蓋層。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要使用電纜的場所變得多樣化，對(duì)電纜用護(hù)套材料的性能采用標(biāo)有了更加嚴(yán)格和多樣的要求，比如絕緣性、拉伸強(qiáng)度、使用溫度、阻燃性能等采用標(biāo)均有嚴(yán)格的要求，不斷的提高護(hù)套材料的性能，是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的迫切需求，傳統(tǒng)的護(hù)套材料多存在阻燃性差、化學(xué)穩(wěn)定性差，高溫易變形、力學(xué)性能差、使用壽命短等問題，給實(shí)際使用帶來很多不便，甚至威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，急需改變?cè)凶o(hù)套材料配方，改進(jìn)材料性能，以適應(yīng)電纜市場多樣的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，由以下原料按照重量份組成：生膠20-33份、炭黑10-18份、氫氧化鎂3-6份、低密度聚乙烯24-38份、氮化鋁0.5-5份、硼酸鋅 8-12份、粉煤灰12-21份、云母石8-18份、淀粉4-12份、植物纖維7-15份、抗氧劑1-2份、交聯(lián)劑0.4-1份、偶聯(lián)劑0.8-2.5份和三七素2-11份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：植物纖維采用切短的農(nóng)作物的莖和葉桿、廢紙漿、造紙廠的廢渣、糖廠的廢渣以及食品廠含纖維性廢渣的一種或者幾種的混合物。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：淀粉采用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉和大米淀粉的一種或者幾種的混合物。
所述阻燃性能好的電纜護(hù)套材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，將云母石放入煅燒爐中在 520-570攝氏度下煅燒2-4小時(shí)，冷卻并且粉碎成 50-100目后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12-15%的鹽酸溶液中浸泡2-3小時(shí)，過濾出云母石粉末，采用蒸餾水洗凈、烘干并且粉碎成200-300目粉末，得到改性云母石粉末；
步驟二，將生膠、氮化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂和低密度聚乙烯加入密煉機(jī)中，密煉機(jī)在溫度為110-140攝氏度、轉(zhuǎn)速為15-30rpm，壓力不大于-0.09MPa的條件下密煉15-30分鐘，得到第一混合物料；
步驟三，將炭黑、粉煤灰、改性云母石粉末、淀粉、植物纖維和三七素加入到密煉機(jī)中，在溫度為80-120攝氏度，轉(zhuǎn)速為 20-45rpm，壓力不大于-0.09MPa 的條件下密煉5-15分鐘，得到第二混合物料；
步驟四，將第一混合物料和第二混合物料送入高速捏合機(jī)中，再向高速捏合機(jī)中加入抗氧劑、交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑，在150-180攝氏度下捏合6-15分鐘，待捏合料冷卻后，送入雙螺桿擠出機(jī)造粒，即可得到成品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明原料來源廣泛，制備工藝簡單，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明結(jié)合了各組分的優(yōu)點(diǎn)，制備的電纜護(hù)套材料具有良好的加工性能和機(jī)械性能，制備的材料剛性好，柔韌性高，抗撕裂性能、耐高溫低溫老化性能、阻燃性能和耐化學(xué)腐蝕性能好，使用壽命長，能夠滿足特定的使用環(huán)境條件，市場應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1
一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，由以下原料按照重量份組成：生膠20份、炭黑10份、氫氧化鎂3份、低密度聚乙烯24份、氮化鋁0.5份、硼酸鋅 8份、粉煤灰12份、云母石8份、淀粉4份、植物纖維7份、抗氧劑1份、交聯(lián)劑0.4份、偶聯(lián)劑0.8份和三七素2份。植物纖維采用切短的農(nóng)作物的莖和葉桿。
所述阻燃性能好的電纜護(hù)套材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，將云母石放入煅燒爐中在 520攝氏度下煅燒2小時(shí)，冷卻并且粉碎成 60目后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%的鹽酸溶液中浸泡2.5小時(shí)，過濾出云母石粉末，采用蒸餾水洗凈、烘干并且粉碎成240目粉末，得到改性云母石粉末；
步驟二，將生膠、氮化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂和低密度聚乙烯加入密煉機(jī)中，密煉機(jī)在溫度為115攝氏度、轉(zhuǎn)速為20rpm，壓力為-0.24MPa的條件下密煉18分鐘，得到第一混合物料；
步驟三，將炭黑、粉煤灰、改性云母石粉末、淀粉、植物纖維和三七素加入到密煉機(jī)中，在溫度為90攝氏度，轉(zhuǎn)速為 25rpm，壓力為-0.16MPa 的條件下密煉10分鐘，得到第二混合物料；
步驟四，將第一混合物料和第二混合物料送入高速捏合機(jī)中，再向高速捏合機(jī)中加入抗氧劑、交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑，在150攝氏度下捏合9分鐘，待捏合料冷卻后，送入雙螺桿擠出機(jī)造粒，即可得到成品。
將實(shí)施例1的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為 20.5Mpa，斷裂伸長率為 392%，經(jīng)IRM902油90攝氏度×70小時(shí)處理后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為18.6Mpa、374%，經(jīng)136攝氏度×168小時(shí)熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為95.1%，斷裂伸長率保持率為96.2%，20攝氏度體積電阻率為1.37×1014Ω·m，經(jīng)60攝氏度的15%的NaCl溶液浸泡7天后，材料的吸液率為0.0026%，浸泡后體積電阻率變化率為0.0024%，經(jīng)過80攝氏度甲苯溶劑浸泡7天后，無明顯溶脹和開裂現(xiàn)象，能在120攝氏度條件下保持長期穩(wěn)定，最低使用溫度為-40攝氏度，在長時(shí)間的露天暴曬下不開裂、不變形。
實(shí)施例2
一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，由以下原料按照重量份組成：生膠24份、炭黑12份、氫氧化鎂4份、低密度聚乙烯27份、氮化鋁2份、硼酸鋅 9.5份、粉煤灰15份、云母石10份、淀粉7份、植物纖維10份、抗氧劑1.4份、交聯(lián)劑0.7份、偶聯(lián)劑1.2份和三七素4份。淀粉采用馬鈴薯淀粉和小麥淀粉的混合物。
所述阻燃性能好的電纜護(hù)套材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，將云母石放入煅燒爐中在 540攝氏度下煅燒2.5小時(shí)，冷卻并且粉碎成 80目后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的鹽酸溶液中浸泡3小時(shí)，過濾出云母石粉末，采用蒸餾水洗凈、烘干并且粉碎成260目粉末，得到改性云母石粉末；
步驟二，將生膠、氮化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂和低密度聚乙烯加入密煉機(jī)中，密煉機(jī)在溫度為130攝氏度、轉(zhuǎn)速為24rpm，壓力為-0.15MPa的條件下密煉24分鐘，得到第一混合物料；
步驟三，將炭黑、粉煤灰、改性云母石粉末、淀粉、植物纖維和三七素加入到密煉機(jī)中，在溫度為100攝氏度，轉(zhuǎn)速為 30rpm，壓力為-0.26MPa 的條件下密煉9分鐘，得到第二混合物料；
步驟四，將第一混合物料和第二混合物料送入高速捏合機(jī)中，再向高速捏合機(jī)中加入抗氧劑、交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑，在165攝氏度下捏合10分鐘，待捏合料冷卻后，送入雙螺桿擠出機(jī)造粒，即可得到成品。
將實(shí)施例2的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為 21.8Mpa，斷裂伸長率為406%，經(jīng)IRM902油90攝氏度×70小時(shí)處理后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為18.9Mpa、379%，經(jīng)136攝氏度×168小時(shí)熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為93.6%，斷裂伸長率保持率為95.8%，20攝氏度體積電阻率為1.45×1014Ω·m，經(jīng)60攝氏度的15%的NaCl溶液浸泡7天后，材料的吸液率為0.0023%，浸泡后體積電阻率變化率為0.0021%，經(jīng)過80攝氏度甲苯溶劑浸泡7天后，無明顯溶脹和開裂現(xiàn)象，能在120攝氏度條件下保持長期穩(wěn)定，最低使用溫度為-43攝氏度，在長時(shí)間的露天暴曬下不開裂、不變形。
實(shí)施例3
一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，由以下原料按照重量份組成：生膠29份、炭黑16份、氫氧化鎂5份、低密度聚乙烯35份、氮化鋁4份、硼酸鋅 11份、粉煤灰20份、云母石16份、淀粉10份、植物纖維13份、抗氧劑1.8份、交聯(lián)劑0.8份、偶聯(lián)劑2.1份和三七素9份。植物纖維采用廢紙漿、造紙廠的廢渣和糖廠的廢渣的混合物。淀粉采用小麥淀粉和大米淀粉的混合物。
所述阻燃性能好的電纜護(hù)套材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，將云母石放入煅燒爐中在 550攝氏度下煅燒4小時(shí)，冷卻并且粉碎成 90目后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的鹽酸溶液中浸泡2小時(shí)，過濾出云母石粉末，采用蒸餾水洗凈、烘干并且粉碎成280目粉末，得到改性云母石粉末；
步驟二，將生膠、氮化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂和低密度聚乙烯加入密煉機(jī)中，密煉機(jī)在溫度為135攝氏度、轉(zhuǎn)速為27rpm，壓力為-0.35MPa的條件下密煉25分鐘，得到第一混合物料；
步驟三，將炭黑、粉煤灰、改性云母石粉末、淀粉、植物纖維和三七素加入到密煉機(jī)中，在溫度為120攝氏度，轉(zhuǎn)速為45rpm，壓力為-0.18MPa 的條件下密煉12分鐘，得到第二混合物料；
步驟四，將第一混合物料和第二混合物料送入高速捏合機(jī)中，再向高速捏合機(jī)中加入抗氧劑、交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑，在170攝氏度下捏合12分鐘，待捏合料冷卻后，送入雙螺桿擠出機(jī)造粒，即可得到成品。
將實(shí)施例3的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為 23.5Mpa，斷裂伸長率為384%，經(jīng)IRM902油90攝氏度×70小時(shí)處理后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為19.8Mpa、362%，經(jīng)136攝氏度×168小時(shí)熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為92.4%，斷裂伸長率保持率為92.6%，20攝氏度體積電阻率為1.42×1014Ω·m，經(jīng)60攝氏度的15%的NaCl溶液浸泡7天后，材料的吸液率為0.0029%，浸泡后體積電阻率變化率為0.0019%，經(jīng)過80攝氏度甲苯溶劑浸泡7天后，無明顯溶脹和開裂現(xiàn)象，能在120攝氏度條件下保持長期穩(wěn)定，最低使用溫度為-45攝氏度，在長時(shí)間的露天暴曬下不開裂、不變形。
實(shí)施例4
一種阻燃性能好的電纜護(hù)套材料，由以下原料按照重量份組成：生膠33份、炭黑18份、氫氧化鎂6份、低密度聚乙烯38份、氮化鋁5份、硼酸鋅12份、粉煤灰21份、云母石18份、淀粉12份、植物纖維15份、抗氧劑2份、交聯(lián)劑1份、偶聯(lián)劑2.5份和三七素11份。植物纖維采用切短的農(nóng)作物的莖和葉桿、廢紙漿、造紙廠的廢渣、糖廠的廢渣以及食品廠含纖維性廢渣的混合物。淀粉采用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉和大米淀粉的混合物。
所述阻燃性能好的電纜護(hù)套材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，將云母石放入煅燒爐中在570攝氏度下煅燒3小時(shí)，冷卻并且粉碎成100目后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鹽酸溶液中浸泡2.5小時(shí)，過濾出云母石粉末，采用蒸餾水洗凈、烘干并且粉碎成300目粉末，得到改性云母石粉末；
步驟二，將生膠、氮化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂和低密度聚乙烯加入密煉機(jī)中，密煉機(jī)在溫度為125攝氏度、轉(zhuǎn)速為30rpm，壓力為-0.10MPa的條件下密煉28分鐘，得到第一混合物料；
步驟三，將炭黑、粉煤灰、改性云母石粉末、淀粉、植物纖維和三七素加入到密煉機(jī)中，在溫度為120攝氏度，轉(zhuǎn)速為 30rpm，壓力為-0.12MPa 的條件下密煉12分鐘，得到第二混合物料；
步驟四，將第一混合物料和第二混合物料送入高速捏合機(jī)中，再向高速捏合機(jī)中加入抗氧劑、交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑，在180攝氏度下捏合10分鐘，待捏合料冷卻后，送入雙螺桿擠出機(jī)造粒，即可得到成品。
將實(shí)施例4的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為 21.5Mpa，斷裂伸長率為427%，經(jīng)IRM902油90攝氏度×70小時(shí)處理后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為17.7Mpa、384%，經(jīng)136攝氏度×168小時(shí)熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為90.3%，斷裂伸長率保持率為91.2%，20攝氏度體積電阻率為1.32×1014Ω·m，經(jīng)60攝氏度的15%的NaCl溶液浸泡7天后，材料的吸液率為0.0034%，浸泡后體積電阻率變化率為0.0024%，經(jīng)過80攝氏度甲苯溶劑浸泡7天后，無明顯溶脹和開裂現(xiàn)象，能在120攝氏度條件下保持長期穩(wěn)定，最低使用溫度為-40攝氏度，在長時(shí)間的露天暴曬下不開裂、不變形。
對(duì)比例1
除不含有三七素對(duì)比例1的其余組分和制備方法均與實(shí)施例2相同。
將對(duì)比例1的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果為：拉伸強(qiáng)度為 22.8Mpa，斷裂伸長率為352%，經(jīng)IRM902油90攝氏度×70小時(shí)處理后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為12.5Mpa、134%，經(jīng)136攝氏度×168小時(shí)熱空氣老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為35.6%，斷裂伸長率保持率為34.3%，20攝氏度體積電阻率為1.06×1013Ω·m，經(jīng)60攝氏度的15%的NaCl溶液浸泡7天后，材料的吸液率為16.83%，浸泡后體積電阻率變化率為4.82%，經(jīng)過80攝氏度甲苯溶劑浸泡5天后，有明顯溶脹和開裂現(xiàn)象，不能在80攝氏度條件下保持長期穩(wěn)定，最低使用溫度為-21攝氏度，在長時(shí)間的露天暴曬下發(fā)生開裂和變形。
從上述數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1-4的產(chǎn)品在阻燃性能、力學(xué)性能、耐高低溫性能和抗老化性能上明顯優(yōu)于對(duì)比例1的產(chǎn)品。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。