一种纤维增强高分子电缆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电缆材料领域,涉及一种纤维增强高分子电缆材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 常用的电线、电缆按用途可分为裸导线、绝缘电线、耐热电线、屏蔽电线、电力电 缆、控制电缆、通信电缆、射频电缆等。电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇 流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝 缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。用于电 力电缆的绝缘层材料需要具备以下性能:(1)高的击穿强度;(2)低的介质损耗;(3)相当 高的绝缘电阻;(4)优良的耐放电性能;(5)具有一定的柔软性和机械强度;(6)绝缘性能 长期稳定。高分子材料在电缆材料中有着较广的用途,由于上述性质的要求,用于电缆材料 的高分子材料也需要具备较高的机械强度如弯曲强度、拉伸强度等。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题:用于电线电缆的高分子材料种类较多,用于电缆的高分子材 料需要具备较高的弯曲强度和弯曲模量及拉伸强度,本发明的目的是提供一种具有良好弯 曲性能和拉伸性能的纤维增强高分子电缆材料及其制备方法。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现: 本发明公开了一种纤维增强高分子电缆材料及其制备方法,所述的纤维增强高分子电 缆材料包括以下重量份的成分: 玻璃纤维 10-20份、 PBO纤维 5-15份、 聚酰亚胺纤维 8-18份、 聚丙烯 30-50份、 氢化丁腈橡胶 16-30份、 季戊四醇四巯基乙酸酯 5-13份、 硅烷偶联剂A-151 4-8份、 氢氧化镁晶须 5-9份、 硫酸钡 3-8份、 硫代二丙酸二月桂酸酯 3-6份。
[0005] 进一步的,所述的一种纤维增强高分子电缆材料,包括以下重量份的成分: 玻璃纤维 13-18份、 PBO纤维 8-12份、 聚酰亚胺纤维 12-16份、 聚丙烯 35-45份、 氢化丁腈橡胶 18-27份、 季戊四醇四巯基乙酸酯 7-11份、 硅烷偶联剂A-151 5-7份、 氢氧化镁晶须 6-8份、 硫酸钡 4-6份、 硫代二丙酸二月桂酸酯 4-5份。
[0006] 一种纤维增强高分子电缆材料的制备方法,所述的制备方法包括下述步骤: (1) 按重量将玻璃纤维10-20份、PBO纤维5-15份、聚酰亚胺纤维8-18份、聚丙烯30-50 份、氢化丁腈橡胶16-30份的材料加到高速搅拌机中搅拌,搅拌时间为15min-30min ; (2) 再向高速搅拌机中加入季戊四醇四巯基乙酸酯5-13份、硅烷偶联剂A-151为4-8 份、氢氧化镁晶须5-9份、硫酸钡3-8份、硫代二丙酸二月桂酸酯3-6份,加入上述成分后再 进行搅拌,搅拌均匀; (3) 将步骤(2)的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为 10:1-14:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度165-175°C,二区温度为185-195°C,三区 温度为200-205°C,四区温度为210-215°C ;双螺杆挤出机的机头温度为155-165°C ; (4) 将步骤(3)熔融挤出料再进行切粒,制备为纤维增强高分子电缆材料。
[0007] 所述的一种纤维增强高分子电缆材料的制备方法,所述的步骤(1)和步骤(2)中 高速搅拌机转速为200r/min-300r/min。
[0008] 所述的一种纤维增强高分子电缆材料的制备方法,所述的步骤(3)中双螺杆挤出 机螺杆长径比为12:1。
[0009] 有益效果:本发明的高分子材料具有较高的弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度,用 于电缆材料中对于提高电缆材料的性能有较大的帮助,本发明的高分子材料的弯曲强度在 60MPa以上,弯曲模量在1500MPa以上,拉伸强度在30MPa以上,具有非常良好的耐弯曲、耐 拉伸的机械性能。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0011] 实施例1 (1) 按重量将玻璃纤维15份、PBO纤维10份、聚酰亚胺纤维14份、聚丙烯40份、氢化 丁腈橡胶22份的材料加到高速搅拌机中搅拌,搅拌时间为15min ; (2) 再向高速搅拌机中加入季戊四醇四巯基乙酸酯9份、硅烷偶联剂A-151为6份、氢 氧化镁晶须7份、硫酸钡5份、硫代二丙酸二月桂酸酯4份,加入上述成分后再进行搅拌,搅 拌均匀; (3) 将步骤(2)的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为 12:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度165°C,二区温度为185°C,三区温度为200°C,四 区温度为215°C ;双螺杆挤出机的机头温度为155°C ; (4) 将步骤(3)熔融挤出料再进行切粒,制备为纤维增强高分子电缆材料。
[0012] 实施例2 (1)按重量将玻璃纤维20份、PBO纤维15份、聚酰亚胺纤维18份、聚丙烯50份、氢化 丁腈橡胶30份的材料加到高速搅拌机中搅拌,搅拌时间为30min ; (2) 再向高速搅拌机中加入季戊四醇四巯基乙酸酯13份、硅烷偶联剂A-151为8份、氢 氧化镁晶须5份、硫酸钡8份、硫代二丙酸二月桂酸酯6份,加入上述成分后再进行搅拌,搅 拌均匀; (3) 将步骤(2)的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为 14:1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度175°C,二区温度为195°C,三区温度为205°C,四 区温度为210°C ;双螺杆挤出机的机头温度为165°C ; (4) 将步骤(3)熔融挤出料再进行切粒,制备为纤维增强高分子电缆材料。
[0013] 实施例3 (1) 按重量将玻璃纤维10份、PBO纤维5份、聚酰亚胺纤维8份、聚丙烯30份、氢化丁 腈橡胶16份的材料加到高速搅拌机中搅拌,搅拌时间为15min ; (2) 再向高速搅拌机中加入季戊四醇四巯基乙酸酯5份、硅烷偶联剂A-151为4份、氢 氧化镁晶须9份、硫酸钡3份、硫代二丙酸二月桂酸酯3份,加入上述成分后再进行搅拌,搅 拌均匀; (3) 将步骤(2)的混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出,双螺杆挤出机螺杆长径比为 10: 1,双螺杆挤出机挤出温度为:一区温度165°C,二区温