一種高耐候性的電纜保護(hù)材料及其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高耐候性的電纜保護(hù)材料及其制備方 法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 電纜保護(hù)管又名電纜管、電力電纜管、水泥電纜管、電力排管、電力電纜保護(hù)管等。 電纜保護(hù)管主要安裝在地下或者地表，用于保護(hù)電纜不被腐蝕和破壞，防止電力線發(fā)生斷 線造成短路事故，引起通訊電纜和鋼絲繩帶電，以保護(hù)電纜、交換機(jī)、機(jī)芯板，以至整機(jī)不被 燒壞，對(duì)電力線磁場(chǎng)干擾也起到一定的隔離作用。電纜保護(hù)管一般需要應(yīng)用在各種惡劣環(huán) 境，包括海底、雪地以及鹽堿環(huán)境等等。由于其應(yīng)用環(huán)境非常惡劣，需要對(duì)塑料材質(zhì)進(jìn)行增 強(qiáng)改性，使之具有較高的環(huán)剛度，用以抵抗外界荷載;需要有較強(qiáng)的耐冷耐熱能力，并且不 易被腐蝕不易變形，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
[0003] 聚丙烯具有質(zhì)量輕、來源豐富、價(jià)格低廉、易于成型加工、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異等優(yōu) 點(diǎn)，在化工、建筑、電力、汽車、機(jī)械、紡織、醫(yī)療、包裝和建材家具等產(chǎn)業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用， 其不足之處是韌性差、耐沖擊性差，未經(jīng)穩(wěn)定化的聚丙烯在自然環(huán)境中受光和熱的影響，極 易自動(dòng)光氧化降解、破壞而不能使用，利用其制備的電纜保護(hù)材料的強(qiáng)度、韌性和耐候性均 較差，限制了聚丙烯的應(yīng)用。為了克服和改善聚丙烯的缺陷，通常需要對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性， 以提高聚丙烯的綜合性能。聚丙烯的改性方法主要有共混改性、增強(qiáng)改性、填充改性等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高耐候性的電纜保護(hù)材料及其制備方法及應(yīng)用，通過 白樺木粉、梔子葉提取物對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，制得的電纜保護(hù)材料具備較好的耐熱性、耐寒 性、耐臭氧性、耐氣候老化性，且拉伸性能好，不易斷裂，能夠使用于各種極端環(huán)境，應(yīng)用范 圍廣泛，使用壽命長(zhǎng)，可以對(duì)地下和地表電纜起到有效的保護(hù)作用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種高耐候性的電纜保護(hù)材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制成：白樺木粉22~28 份、梔子葉提取物5~7份、聚丙烯84~96份、聚碳酸酯24~28份、聚乙烯醇35~38份、硬脂酸 12~14份、N，N'_間苯撐雙馬來酰亞胺6~8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物23~28份、聚磷酸銨 2.5~3.0份、氮化鋁微粉2.8~3.4份、防老劑NBC 0.7~0.9份、紫外線吸收劑RMB 1.1~1.4 份、納米二氧化鈦粉1~2份、滑石粉1~2份;其中氮化鋁微粉的粒徑為0.8~Ι.Ομπι;白樺木 粉的制備為:將白樺木粗粉碎至長(zhǎng)度為8~12mm、寬度為1~2mm的白樺木段后，置于75~78 °(：的烘箱中烘烤至含水率< 3%，接著將其粉碎為粒徑250~300目，即為白樺木粉。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照重量份計(jì)，由以下原料制成：白樺木粉24~26份、 梔子葉提取物5.8~6.5份、聚丙烯88~93份、聚碳酸酯25~27份、聚乙烯醇36~38份、硬脂 酸12~13份、N，N'_間苯撐雙馬來酰亞胺6~7.2份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25~26份、聚磷酸 銨2.5~2.8份、氮化鋁微粉2.8~3.2份、防老劑NBC 0.7~0.8份、紫外線吸收劑RMB 1.2~ 1.3份、納米二氧化鈦粉1.4~1.8份、滑石粉1.2~1.6份。
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按照重量份計(jì)，由以下原料制成：白樺木粉25份、梔子 葉提取物6.2份、聚丙烯92份、聚碳酸酯26份、聚乙烯醇37份、硬脂酸12.5份、N，N'_間苯撐雙 馬來酰亞胺6.6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25.4份、聚磷酸銨2.7份、氮化鋁微粉3.0份、防老 劑NBC 0.75份、紫外線吸收劑RMB 1.24份、納米二氧化鈦粉1.6份、滑石粉1.5份。
[0009] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的梔子葉提取物的制備，包括以下步驟：
[0010] (1)將梔子葉洗凈，烘干后，粉碎至粒度為400~600μπι的粉末，接著按照料液比為 lg: 6~8ml的比例加入體積濃度為78~85 %的乙醇作為提取劑，在超聲波功率為350~ 420W，溫度為52~55°C的條件下進(jìn)行超聲提取1~2h，分離得上清液和沉淀，取上清液濃縮 干燥為浸膏；
[0011] (2)接著將醇提后的沉淀加入其質(zhì)量的5~7倍量的水中煎煮2次，每次2~3小時(shí)， 合并煎煮液，過濾，經(jīng)減壓濃縮為稠膏；
[0012] (3)將浸膏與稠膏混合，干燥，粉碎，過300~350目篩，得到梔子葉提取物。
[0013] 所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料的制備方法，包括以下步驟:按上述重量份稱取 白樺木粉、梔子葉提取物、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、硬脂酸、N，N'_間苯撐雙馬來酰亞 胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚磷酸銨、氮化鋁微粉、防老劑NBC、紫外線吸收劑RMB、納米二氧 化鈦粉、滑石粉混合，以500~650r/min的速度攪拌22~25min至混合均勻；接著在55~68°C 下攪拌25~30min，然后在162~168°C下混煉18~22min，最后在165~172°C下塑煉3~ 5min，出料，即為所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料。
[0014] 所述的材料在制備高耐候性的電纜保護(hù)管、電纜護(hù)套料方面的應(yīng)用。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0016] 本發(fā)明添加的白樺木粉、梔子葉提取物，極大程度上增強(qiáng)了聚丙烯電纜保護(hù)材料 的彈性、耐候性和抗腐蝕性，制得的電纜保護(hù)材料具備較好的耐熱性、耐寒性、耐臭氧性、耐 氣候老化性，且拉伸性能好，不易斷裂，能夠使用于各種極端環(huán)境，應(yīng)用范圍廣泛，使用壽命 長(zhǎng)，可以對(duì)地下和地表電纜起到有效的保護(hù)作用。
[0017] 本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，具備較好的應(yīng)用前景。
[0018] 本發(fā)明制得的高強(qiáng)度高韌性的電纜保護(hù)材料的沖擊強(qiáng)度為154.8~168.7kJ/m2， 拉伸強(qiáng)度為172~184MPa，彎曲強(qiáng)度為168~184MPa，摩擦系數(shù)<0.28。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種高耐候性的電纜保護(hù)材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制 成：白樺木粉22份、梔子葉提取物7份、聚丙烯84份、聚碳酸酯28份、聚乙烯醇35份、硬脂酸14 份、N，N間苯撐雙馬來酰亞胺6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物28份、聚磷酸銨2.5份、氮化鋁微 粉3.4份、防老劑NBC 0.7份、紫外線吸收劑RMB 1.4份、納米二氧化鈦粉1份、滑石粉2份;其 中氮化鋁微粉的粒徑為0.8~1. Ομπι。
[0022] 所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料的制備方法，包括以下步驟：
[0023] -、白樺木粉的制備:將白樺木粗粉碎至長(zhǎng)度為8~12mm、寬度為1~2mm的白樺木 段后，置于76°C的烘箱中烘烤至含水率<3%，接著將其粉碎為粒徑250~300目，即為白樺 木粉；
[0024] 二、梔子葉提取物的制備，包括以下步驟：
[0025] (1)將梔子葉洗凈，烘干后，粉碎至粒度為500~580μπι的粉末，接著按照料液比為 lg:7ml的比例加入體積濃度為82%的乙醇作為提取劑，在超聲波功率為380W，溫度為53°C 的條件下進(jìn)行超聲提取2h，分離得上清液和沉淀，取上清液濃縮干燥為浸膏；
[0026] (2)接著將醇提后的沉淀加入其質(zhì)量的6倍量的水中煎煮2次，每次3小時(shí)，合并煎 煮液，過濾，經(jīng)減壓濃縮為稠膏；
[0027] (3)將浸膏與稠膏混合，干燥，粉碎，過300~350目篩，得到梔子葉提取物；
[0028]三、電纜保護(hù)材料的制備:按上述重量份稱取白樺木粉、梔子葉提取物、聚丙烯、聚 碳酸酯、聚乙烯醇、硬脂酸、N，N'_間苯撐雙馬來酰亞胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚磷酸銨、 氮化鋁微粉、防老劑NBC、紫外線吸收劑RMB、納米二氧化鈦粉、滑石粉混合，以600r/min的速 度攪拌24min至混合均勾;接著在62°C下攪拌28min，然后在166°C下混煉21min，最后在168 °C下塑煉5min，出料，即為所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料。
[0029] 實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明實(shí)施例中，一種高耐候性的電纜保護(hù)材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制 成：白樺木粉28份、梔子葉提取物5份、聚丙烯96份、聚碳酸酯24份、聚乙烯醇38份、硬脂酸12 份、N，N 間苯撐雙馬來酰亞胺8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物23份、聚磷酸銨3.0份、氮化鋁微 粉2.8份、防老劑NBC 0.9份、紫外線吸收劑RMB 1.1份、納米二氧化鈦粉2份、滑石粉1份;其 中氮化鋁微粉的粒徑為0.8~1. Ομπι。
[0031 ]所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種高耐候性的電纜保護(hù)材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制 成：白樺木粉24份、梔子葉提取物6.5份、聚丙烯88份、聚碳酸酯27份、聚乙烯醇36份、硬脂酸 13份、Ν，Ν'_間苯撐雙馬來酰亞胺6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物26份、聚磷酸銨2.5份、氮化鋁 微粉3.2份、防老劑NBC 0.7份、紫外線吸收劑RMB 1.3份、納米二氧化鈦粉1.4份、滑石粉1.6 份。
[0034] 所述的高耐候性的電纜保護(hù)材料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0035] 實(shí)施