本發(fa)明涉及電纜(lan)料技術(shu)領域,尤(you)其涉及一種聯(lian)苯(ben)菊酯協(xie)同硫酸銅防(fang)白(bai)蟻聚乙烯電纜(lan)料。
背景技術:
聚乙(yi)烯(xi)因具有優良(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)能、力學(xue)性(xing)(xing)能、耐化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能和(he)(he)良(liang)好(hao)的(de)(de)加(jia)工(gong)特性(xing)(xing),已(yi)廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)于制作薄膜、管(guan)材、電(dian)(dian)(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)、塑料制品、包(bao)裝材料等(deng)(deng)日常生活用(yong)品和(he)(he)其他高精尖(jian)工(gong)程技(ji)術(shu)領域。其中低密度聚乙(yi)烯(xi)具有突出的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)和(he)(he)絕緣(yuan)(yuan)性(xing)(xing),無毒且易于著色,大(da)量用(yong)于電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)料,取(qu)代含鹵素的(de)(de)聚氯(lv)乙(yi)烯(xi)。電(dian)(dian)(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)在應(ying)(ying)用(yong)過(guo)程中會不(bu)斷(duan)受到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)、熱以(yi)及機械應(ying)(ying)力等(deng)(deng)各(ge)種因素的(de)(de)綜合作用(yong),例如過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)流時導(dao)體會向絕緣(yuan)(yuan)層注入電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)和(he)(he)空(kong)穴(xue),而絕緣(yuan)(yuan)層極(ji)易發生電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)或空(kong)穴(xue)積(ji)(ji)聚,形成空(kong)間電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)包(bao),引發電(dian)(dian)(dian)(dian)場畸變,嚴(yan)重時發生電(dian)(dian)(dian)(dian)擊(ji)穿,造成輸電(dian)(dian)(dian)(dian)事故;因此,尋(xun)找(zhao)有效途徑抑制空(kong)間電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)積(ji)(ji)聚,均化(hua)絕緣(yuan)(yuan)層電(dian)(dian)(dian)(dian)場分布,抑制電(dian)(dian)(dian)(dian)樹(shu)枝生長,延長電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)使用(yong)壽命,是制備高性(xing)(xing)能電(dian)(dian)(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)亟待解決的(de)(de)問(wen)題。
《多(duo)層介(jie)孔納(na)米(mi)MgO/低(di)(di)密度(du)聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)制備(bei)及(ji)其絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)》一文中采用低(di)(di)沸點溶劑法(fa)制備(bei)多(duo)層介(jie)孔結構(gou)納(na)米(mi)氧(yang)化鎂,實(shi)現了(le)(le)(le)納(na)米(mi)氧(yang)化鎂在低(di)(di)密度(du)聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)中的(de)均勻分散,添(tian)加1%納(na)米(mi)氧(yang)化鎂的(de)低(di)(di)密度(du)聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)70KV/mm電(dian)(dian)場(chang)下(xia)(xia)有效地抑制 了(le)(le)(le)空間電(dian)(dian)荷(he)積聚(ju),提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)直流擊(ji)穿強度(du),降低(di)(di)了(le)(le)(le)介(jie)電(dian)(dian)常數,同(tong)時(shi)在較(jiao)高(gao)場(chang)強下(xia)(xia)有效抑制了(le)(le)(le)電(dian)(dian)子及(ji)空穴注入,阻止隧道效應的(de)發生(sheng),抑制了(le)(le)(le)空間電(dian)(dian)荷(he)包的(de)產生(sheng),復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)介(jie)電(dian)(dian)性(xing)(xing)(xing)能(neng)滿足(zu)作為(wei)高(gao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)使(shi)(shi)用條件(jian)。但是由于聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)氧(yang)指數比較(jiao)低(di)(di),屬于易燃(ran)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),還需(xu)要對(dui)其進行阻燃(ran)改性(xing)(xing)(xing)后才(cai)能(neng)進一步(bu)滿足(zu)電(dian)(dian)纜料(liao)(liao)的(de)使(shi)(shi)用需(xu)求(qiu)(qiu),電(dian)(dian)纜絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)綜合性(xing)(xing)(xing)能(neng)決(jue)定(ding)了(le)(le)(le)導線安全使(shi)(shi)用性(xing)(xing)(xing),因此要求(qiu)(qiu)對(dui)絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)進行介(jie)電(dian)(dian)性(xing)(xing)(xing)能(neng)研(yan)(yan)究的(de)同(tong)時(shi)對(dui)其阻燃(ran)性(xing)(xing)(xing)、熱穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)等進行深入研(yan)(yan)究。
技術實現要素:
本發明目的(de)就是(shi)為了彌補(bu)已有技術(shu)的(de)缺陷,提供一種聯苯菊酯協同硫酸(suan)銅防白蟻聚乙(yi)烯電纜料。
本發明是通(tong)過以下技術方(fang)案實現的:
一種聯(lian)(lian)苯(ben)菊酯(zhi)(zhi)協(xie)同硫酸(suan)(suan)銅防(fang)白蟻聚(ju)乙(yi)(yi)烯電纜料,由下列(lie)重量(liang)份的(de)原料制成:低密度(du)聚(ju)乙(yi)(yi)烯100-105、無水乙(yi)(yi)醇適(shi)量(liang)、納米(mi)氧化(hua)鎂1.5-2、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)(lian)劑KH5500.1-0.12、酶解木質素20-22、濃(nong)度(du)為2wt%的(de)氫(qing)氧化(hua)鈉溶液400-420、濃(nong)度(du)為45wt%的(de)甲(jia)醛水溶液6-7、三聚(ju)氰胺15-16、0.1mol/L的(de)鹽酸(suan)(suan)適(shi)量(liang)、焦磷(lin)酸(suan)(suan)鈉4-5、微膠囊(nang)化(hua)紅(hong)磷(lin)5-6、去離子水適(shi)量(liang)、硬酯(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)單甘(gan)油酯(zhi)(zhi)3-4.5、硫酸(suan)(suan)銅0.5-0.6、硼(peng)酸(suan)(suan)2-3、氯(lv)化(hua)錳0.4-0.5、微晶(jing)纖維素2-3、聯(lian)(lian)苯(ben)菊酯(zhi)(zhi)1-1.5。
所述一(yi)種聯苯菊酯協(xie)同硫酸銅防白蟻(yi)聚乙烯電纜料,由以下具體步驟制成:
(1)將(jiang)納(na)米氧化鎂(mei)(mei)超(chao)聲分(fen)(fen)散在(zai)4-5倍(bei)量(liang)(liang)的(de)(de)無水乙醇(chun)中,離心(xin)、干(gan)(gan)燥,將(jiang)干(gan)(gan)燥后(hou)(hou)的(de)(de)納(na)米氧化鎂(mei)(mei)放入(ru)馬弗爐中,以3-5℃/min的(de)(de)升溫(wen)(wen)速率(lv)升溫(wen)(wen)至200-220℃,保(bao)溫(wen)(wen)30-40分(fen)(fen)鐘,冷(leng)卻后(hou)(hou)取出(chu)待用;將(jiang)硅(gui)烷偶聯(lian)劑KH550溶(rong)于10-12倍(bei)量(liang)(liang)的(de)(de)無水乙醇(chun)中,然后(hou)(hou)與煅燒后(hou)(hou)的(de)(de)納(na)米氧化鎂(mei)(mei)混合,超(chao)聲分(fen)(fen)散30-40分(fen)(fen)鐘后(hou)(hou)離心(xin)、過濾、干(gan)(gan)燥,得(de)到改性納(na)米氧化鎂(mei)(mei);
(2)將酶解木質素與濃度(du)為2wt%的(de)(de)氫氧化鈉溶(rong)液混合,以300-400轉/分的(de)(de)速度(du)攪拌至完(wan)全(quan)溶(rong)解,加熱至90-95℃,加入濃度(du)為45wt%的(de)(de)甲(jia)醛水溶(rong)液,攪拌反應100-120分鐘后(hou)繼(ji)續(xu)加入三聚氰胺,繼(ji)續(xu)反應90-120分鐘后(hou)緩慢滴加0.1mol/L的(de)(de)鹽酸中(zhong)和后(hou)待用(yong);將焦磷酸鈉溶(rong)于18-20倍(bei)量的(de)(de)去離子水中(zhong),然后(hou)加入上述反應中(zhong),繼(ji)續(xu)攪拌反應60-90分鐘,沉淀(dian)生(sheng)成,靜置(zhi)、過(guo)濾、用(yong)去離子水清洗2-3次(ci),然后(hou)放(fang)入真空干燥箱(xiang)中(zhong)以80-90℃的(de)(de)溫度(du)干燥,最后(hou)粉碎,過(guo)200目篩,得到改性酶解木質素;
(3)將微晶(jing)纖維素放(fang)入10-12倍(bei)量的去離子水(shui)中(zhong)加入硫酸(suan)銅(tong)、硼酸(suan)、氯化錳、聯苯(ben)菊酯,放(fang)入高速混(hun)料機中(zhong),以1000-1200轉/分混(hun)合30-40分鐘(zhong)后送入噴霧(wu)干(gan)燥劑(ji)中(zhong)噴霧(wu)干(gan)燥,得到抗蟲粉末;
(4)將步(bu)驟(zou)(1)(2)(3)得到的產(chan)物與低密度聚(ju)乙烯、五氯(lv)苯酚月(yue)桂酸酯以(yi)及(ji)其余(yu)剩余(yu)成分共同放(fang)入高速(su)混料機(ji)中(zhong),以(yi)800-1000轉/份的速(su)度攪(jiao)拌(ban)混合(he)10-12分鐘后送入雙輥開(kai)放(fang)式塑煉(lian)機(ji)中(zhong),控制溫度150-160℃進(jin)行(xing)混煉(lian),然后送入雙螺桿擠(ji)出機(ji)中(zhong),控溫150-170℃,進(jin)行(xing)擠(ji)出造粒即得。
本發(fa)明(ming)的(de)(de)優(you)(you)點是:本發(fa)明(ming)采(cai)用曼(man)尼希反(fan)應(ying)原(yuan)理(li)通(tong)過甲醛、三聚(ju)氰胺、焦(jiao)磷酸鈉等成分(fen)對酶解(jie)(jie)木質(zhi)素(su)進(jin)行改性(xing)反(fan)應(ying),生成改性(xing)酶解(jie)(jie)木質(zhi)素(su),在熱(re)分(fen)解(jie)(jie)過程中(zhong)(zhong)作(zuo)為一種碳(tan)源,可以(yi)對高(gao)分(fen)子材料(liao)的(de)(de)熱(re)分(fen)解(jie)(jie)起抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)用,與微膠囊(nang)化紅磷進(jin)行復配,添(tian)(tian)加到低密(mi)(mi)度(du)聚(ju)乙烯電纜(lan)(lan)料(liao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)中(zhong)(zhong),協同(tong)作(zuo)用具(ju)有(you)明(ming)顯的(de)(de)阻燃抑(yi)煙效(xiao)果(guo),同(tong)時(shi)添(tian)(tian)加的(de)(de)阻燃成分(fen)不含鹵,由天然物(wu)質(zhi)生成,能夠替代那些不可再(zai)生資源,安(an)全環保,同(tong)時(shi)阻燃效(xiao)果(guo)優(you)(you)異;本發(fa)明(ming)還再(zai)電纜(lan)(lan)料(liao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)中(zhong)(zhong)添(tian)(tian)加了(le)(le)改性(xing)納米氧化鎂,具(ju)有(you)介孔結構(gou),通(tong)過混料(liao)均勻的(de)(de)分(fen)散(san)在低密(mi)(mi)度(du)聚(ju)乙烯中(zhong)(zhong),在較高(gao)場強(qiang)下有(you)效(xiao)抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)了(le)(le)電子及空(kong)穴注入,阻止隧道效(xiao)應(ying)的(de)(de)發(fa)生,抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)了(le)(le)空(kong)間電荷包的(de)(de)產生,提高(gao)了(le)(le)直(zhi)流擊(ji)穿強(qiang)度(du),提高(gao)了(le)(le)本發(fa)明(ming)電纜(lan)(lan)料(liao)的(de)(de)抗擊(ji)穿性(xing)能以(yi)及絕(jue)緣穩定性(xing)。
本發明采(cai)用(yong)(yong)微晶纖(xian)維素對聯苯菊(ju)酯、硫酸銅、硼酸、氯(lv)化錳等成分進(jin)行(xing)包(bao)覆(fu),得到(dao)的(de)粉末對白蟻有趨避以及(ji)殺滅(mie)功(gong)效(xiao)(xiao),添加(jia)到(dao)基體聚乙烯材料(liao)中(zhong),能(neng)夠(gou)分散均勻,安全無(wu)毒,效(xiao)(xiao)果(guo)持(chi)久顯(xian)著;本發明制成的(de)電纜(lan)(lan)料(liao)具有良好的(de)機械強度、耐磨抗折(zhe)、阻燃(ran)、抗擊穿、防(fang)白蟻,適(shi)合(he)用(yong)(yong)于地(di)下電纜(lan)(lan),能(neng)夠(gou)延長使用(yong)(yong)壽命(ming)。
具體實施方式
一(yi)種聯(lian)苯菊酯(zhi)(zhi)協(xie)同硫酸(suan)銅(tong)防白蟻聚乙烯電纜料,由下列重量份(公(gong)斤)的(de)原料制成:低密度(du)聚乙烯100、無(wu)水(shui)乙醇適(shi)量、納米(mi)氧化(hua)鎂(mei)1.5、硅烷偶聯(lian)劑KH5500.1、酶解(jie)木質素(su)20、濃度(du)為2wt%的(de)氫氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液400、濃度(du)為45wt%的(de)甲醛水(shui)溶(rong)液6、三聚氰胺(an)15、0.1mol/L的(de)鹽酸(suan)適(shi)量、焦磷酸(suan)鈉(na)4、微(wei)膠囊(nang)化(hua)紅磷5、去離(li)子水(shui)適(shi)量、硬酯(zhi)(zhi)酸(suan)單甘(gan)油酯(zhi)(zhi)3、硫酸(suan)銅(tong)0.5、硼(peng)酸(suan)2、氯(lv)化(hua)錳0.4、微(wei)晶纖維素(su)2、聯(lian)苯菊酯(zhi)(zhi)1。
所述一種(zhong)聯苯菊酯(zhi)協同硫酸銅(tong)防白蟻聚乙烯電纜料(liao),由以下具(ju)體步驟制成(cheng):
(1)將(jiang)納米(mi)氧化(hua)鎂(mei)(mei)超聲(sheng)分(fen)(fen)散在4倍(bei)量的無(wu)(wu)水(shui)乙醇中,離(li)心、干(gan)燥,將(jiang)干(gan)燥后(hou)的納米(mi)氧化(hua)鎂(mei)(mei)放入馬(ma)弗爐中,以3℃/min的升(sheng)溫(wen)(wen)速(su)率(lv)升(sheng)溫(wen)(wen)至(zhi)200℃,保溫(wen)(wen)30分(fen)(fen)鐘,冷卻后(hou)取出待用;將(jiang)硅烷偶聯劑(ji)KH550溶于10倍(bei)量的無(wu)(wu)水(shui)乙醇中,然后(hou)與煅燒后(hou)的納米(mi)氧化(hua)鎂(mei)(mei)混合,超聲(sheng)分(fen)(fen)散30分(fen)(fen)鐘后(hou)離(li)心、過濾、干(gan)燥,得到改性(xing)納米(mi)氧化(hua)鎂(mei)(mei);
(2)將(jiang)酶解木質(zhi)素與(yu)濃度(du)為2wt%的(de)(de)氫氧(yang)化鈉(na)溶(rong)液混合(he),以300轉/分(fen)(fen)的(de)(de)速度(du)攪拌至完全溶(rong)解,加(jia)熱至90℃,加(jia)入(ru)濃度(du)為45wt%的(de)(de)甲醛水溶(rong)液,攪拌反應100分(fen)(fen)鐘后(hou)(hou)(hou)繼續(xu)加(jia)入(ru)三聚氰胺(an),繼續(xu)反應90分(fen)(fen)鐘后(hou)(hou)(hou)緩慢滴加(jia)0.1mol/L的(de)(de)鹽(yan)酸中和后(hou)(hou)(hou)待用;將(jiang)焦磷酸鈉(na)溶(rong)于18倍量(liang)的(de)(de)去(qu)離(li)子(zi)水中,然后(hou)(hou)(hou)加(jia)入(ru)上述反應中,繼續(xu)攪拌反應60分(fen)(fen)鐘,沉淀生成(cheng),靜置、過濾、用去(qu)離(li)子(zi)水清(qing)洗2次,然后(hou)(hou)(hou)放入(ru)真空干(gan)(gan)燥(zao)箱中以80℃的(de)(de)溫度(du)干(gan)(gan)燥(zao),最后(hou)(hou)(hou)粉碎(sui),過200目篩,得到改(gai)性酶解木質(zhi)素;
(3)將(jiang)微晶纖維素放入(ru)(ru)10倍量的去離(li)子水(shui)中(zhong)加入(ru)(ru)硫酸銅、硼酸、氯化錳、聯苯菊酯,放入(ru)(ru)高(gao)速混料機(ji)中(zhong),以(yi)1000轉/分(fen)混合30分(fen)鐘后送入(ru)(ru)噴霧干燥(zao)(zao)劑中(zhong)噴霧干燥(zao)(zao),得到抗蟲(chong)粉末;
(4)將步驟(1)(2)(3)得到的產物與低密度聚乙烯(xi)、五氯苯酚月(yue)桂酸酯(zhi)以及其(qi)余剩(sheng)余成(cheng)分共同放(fang)入(ru)高速(su)混料機中(zhong)(zhong),以800轉(zhuan)/份的速(su)度攪拌混合10分鐘后送(song)(song)入(ru)雙(shuang)輥開放(fang)式塑煉機中(zhong)(zhong),控制溫度150℃進(jin)行(xing)混煉,然后送(song)(song)入(ru)雙(shuang)螺桿擠(ji)出(chu)機中(zhong)(zhong),控溫150℃,進(jin)行(xing)擠(ji)出(chu)造粒即得。
將本(ben)發明(ming)電纜料應用(yong)于電纜的(de)生(sheng)產,電纜產品(pin)經檢測,達到(dao)的(de)指標如下:抗張強度(du)(du)23.1MPa,斷裂伸長率296%,氧指數(shu)29.5%,介電強度(du)(du)33MV/m。