電纜的絕緣層及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，特別涉及一種電纜的絕緣層及其制作方法。其中，電纜的絕緣層的制作方法為：在煤矸石顆粒中加入改性劑進(jìn)行改性，使煤矸石顆粒由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性；將改性后的煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料；在第一混合物料中加入改性劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料；將第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層。本發(fā)明提供的電纜的絕緣層及其制作方法，其主要成分煤矸石顆粒和橡塑彈性體的價格較低，制成的電纜的絕緣層的成本也相應(yīng)較低，因此，本發(fā)明的這種電纜絕緣層，在保證絕緣性能的條件下，提供了一種材料成本較低的絕緣層。
【專利說明】電纜的絕緣層及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體而言，涉及電纜的絕緣層及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見的電纜的絕緣層大多是采用以三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠和熱塑性乙丙橡膠等為主要成分的乙丙橡膠制成的。
[0003]但是，在相關(guān)技術(shù)中，由于乙丙橡膠的價格較高，因此，以乙丙橡膠為主材料制成的絕緣層的成本也相應(yīng)較高；綜上，在能夠保證絕緣性能的條件下，提供一種材料成本較低的絕緣層是本領(lǐng)域亟待解決的一個技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電纜的絕緣層及其制作方法，以解決上述的問題。
[0005]本發(fā)明的實施例中提供了一種電纜的絕緣層，按照重量份數(shù)計，包括煤矸石顆粒140-160份、橡塑彈性體90-110份、改性劑4_6份、潤滑劑11_13份、熱穩(wěn)定劑2_4份、硫化劑5-7份和硬脂酸7-9份。
[0006]本發(fā)明的實施例中還提供了一種電纜的絕緣層的制作方法，包括:在煤矸石顆粒中加入改性劑進(jìn)行改性，使所述煤矸石顆粒由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性；將改性后的所述煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料；在所述第一混合物料中加入改性劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料；將所述第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層。
[0007]本發(fā)明上述實施例的一種電纜的絕緣層，其主要成分為煤矸石顆粒和橡塑彈性體；由于煤矸石顆粒的晶體結(jié)構(gòu)具有很高內(nèi)表面積以及極高孔隙率，因此，其本身具有優(yōu)良的絕緣性能，改性劑可以偶聯(lián)煤矸石顆粒的表面結(jié)構(gòu)和橡塑彈性體，起到分子架橋的作用，可以使親水性的煤矸石顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性；利于混合。硫化劑可以使得橡塑彈性體塑化，具有提高橡塑彈性體拉伸強度和抗老化性的功能，潤滑劑和硬脂酸均能起到潤滑的效果，利于將各種組份混合均勻；熱穩(wěn)定劑是一種耐熱劑，其效果是防止各組分在高溫?zé)捴频倪^程中降解。因此，通過上述組份組合即可制成電纜的絕緣層，而其主要成分煤矸石顆粒和橡塑彈性體的價格較低，制成的電纜的絕緣層的成本也相應(yīng)較低，因此，本實施例的這種電纜絕緣層，在保證絕緣性能的條件下，提供了一種材料成本較低的絕緣層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的電纜的絕緣層制作方法的流程圖；
[0009]圖2示出了本發(fā)明實施例二提供的電纜的絕緣層制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0011]本發(fā)明的實施例中提供了一種電纜的絕緣層，按照重量份數(shù)計，包括:煤矸石顆粒140-160份、橡塑彈性體90-110份、改性劑4_6份、潤滑劑11_13份、熱穩(wěn)定劑2_4份、硫化劑5-7份和硬脂酸7-9份。
[0012]優(yōu)選的，煤矸石顆粒145-155份、橡塑彈性體95-105份、改性劑4.5-5.5份、潤滑劑11.5-12.5份、熱穩(wěn)定劑1.5-3.5份、硫化劑5.5-6.5份和硬脂酸7.5-8.5份；
[0013]優(yōu)選的，在本實施例中，煤矸石顆粒的粒徑為3500-5000目。
[0014]本發(fā)明上述實施例的一種電纜的絕緣層，其主要成分為煤矸石顆粒和橡塑彈性體；由于煤矸石顆粒的晶體結(jié)構(gòu)具有很高內(nèi)表面積以及極高孔隙率，因此，其本身具有優(yōu)良的絕緣性能，改性劑可以偶聯(lián)煤矸石顆粒的表面結(jié)構(gòu)和橡塑彈性體，起到分子架橋的作用，可以使親水性的煤矸石顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，利于混合。硫化劑可以使得橡塑彈性體塑化，具有提高橡塑彈性體拉伸強度和抗老化性的功能，潤滑劑和硬脂酸均能起到潤滑的效果，利于將各種組份混合均勻；熱穩(wěn)定劑是一種耐熱劑，其效果是防止各組分在高溫?zé)捴频倪^程中降解。因此，通過上述組份組合即可制成電纜絕緣層，而其主要成分煤矸石顆粒和橡塑彈性體價格較低，制成的電纜絕緣層的成本也相應(yīng)較低，因此，本實施例的這種電纜絕緣層，在保證絕緣性能的條件下，提供了一種材料成本較低的絕緣層。
[0015]請參考圖1，本發(fā)明實施例還提供了一種電纜的絕緣層的制作方法，包括以下步驟；
[0016]步驟101:在煤矸石顆粒中加入改性劑進(jìn)行改性，使煤矸石顆粒由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性；
[0017]步驟102:將改性后的煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料；
[0018]步驟103:在第一混合物料中加入改性劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料；
[0019]步驟104:將第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層。
[0020]為了使得本發(fā)明實施例一的電纜的絕緣層得到更好的應(yīng)用，更加有效的應(yīng)用于電纜領(lǐng)域中，本發(fā)明還在上述實施例一的基礎(chǔ)之上提供了實施例二，實施例二是在實施例一的基礎(chǔ)上做出的進(jìn)一步的限定和增加，現(xiàn)做詳細(xì)的闡述和解釋:
[0021]實施例二
[0022]請參考圖2，在本實施例中，電纜的絕緣層的制作方法包括以下步驟。
[0023]步驟201:將煤矸石顆粒在800-900°C的溫度下煅燒，得到水分含量小于2%的煅燒粉末；
[0024]將煤矸石顆粒進(jìn)行煅燒，以使得其內(nèi)部所含的水分最大限度的蒸發(fā)，并且在煅燒的過程中，在經(jīng)過800-900°C (優(yōu)選850°C)煅燒的過程時可以采用懸浮煅燒爐得以實現(xiàn)，煅燒的目的是經(jīng)過高溫將煤矸石顆粒體晶格內(nèi)的結(jié)晶水脫出，有機物揮發(fā)，使結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔道輸通，提高吸附力和活性，具體而言，煅燒后煤矸石顆粒的水含量低于2% ;優(yōu)選的，煅燒的時間為100-150分鐘。
[0025]步驟202:將煅燒粉末和改性劑加入至粉體改性設(shè)備中，進(jìn)行改性，得到改性后的煤矸石顆粒；
[0026]得到煅燒粉末之后，即可進(jìn)行改性的操作，具體的，在煅燒粉末中加入改性劑，將煅燒粉末和改性劑一并置入粉體改性設(shè)備中，進(jìn)行改性，即可得到改性后的煤矸石顆粒，改性后的煤矸石顆粒具有親油性，易于和橡塑彈性體混合。
[0027]步驟203:將改性后的煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料；
[0028]其中，將主要組份(橡塑彈性體與改性后的煤矸石顆粒)混合，優(yōu)選的，為了到混勻的效果，攪拌的時間為20-40分鐘，更優(yōu)選的，攪拌時間為30分鐘；為了實現(xiàn)更好的拌勻效果，可選的，攪拌的過程可以通過將各種組份加入至高速攪拌容器中得以實現(xiàn)。
[0029]步驟204:在第一混合物料中加入改性劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料；
[0030]在得到含有主要成分的第一混合物料之后，需要將其他助劑加入至第一混合物料中，并攪拌均勻，具體的，攪拌的時間為7-12分鐘；優(yōu)選8分鐘，并且整個攪拌混勻的過程可以通過在高速攪拌機中得以實現(xiàn)。
[0031]步驟205:將第二混合物料加入至密煉機中，在145_165°C的溫度下密煉25_30分鐘，得到密煉膠；
[0032]得到第二混合物料之后即需要將第二混合物料進(jìn)行密煉的操作，密煉的操作可以通過密煉機得以實現(xiàn)，在密煉的過程中，各種混勻的組份會實現(xiàn)初步粘合和融合，密煉結(jié)束后，即可得到膠體狀的密煉膠。
[0033]步驟206:將密煉膠加入至開煉機中，在80_100°C的溫度下開煉6_10分鐘；
[0034]得到膠體狀的密煉膠之后，需要將密煉膠進(jìn)行開煉的操作，具體的，開煉的過程是利用開煉機將密煉膠通過轉(zhuǎn)輥壓制成所需厚度的絕緣層的過程。其中，開煉機的轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)速為60-70轉(zhuǎn)/分鐘。
[0035]綜上，本實施例的這種絕緣`層主要以煤層中的4-9號煤層中的夾石(煤矸石)為主導(dǎo)材料，經(jīng)過深加工處理，填加橡塑彈性體、改性劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、硫化劑和硬脂酸組成的新配方。經(jīng)過加工設(shè)備制成絕緣層膠皮，用于高壓橡皮電纜中，可替代目前橡膠廠大量使用的乙丙橡膠。
[0036]在上述實施例中，具體的，改性劑可以是二甲氧基氫硅烷，熱穩(wěn)定劑可以是2_疏基苯并咪唑；硫化劑可以是過氧化二異丙苯。
[0037]通過相關(guān)統(tǒng)計，乙丙橡膠目前市場售價3.8萬元/噸，本發(fā)明的絕緣層的材料售價為2.5萬元/噸。從材料成本對比給國家和應(yīng)用企業(yè)節(jié)省每噸材料費1.3萬元，中國橡膠行業(yè)年用量乙丙橡膠50萬噸，可節(jié)省650億人民幣。一個電纜廠年用量5萬噸，可節(jié)省6.5億人民幣。本發(fā)明的絕緣層既有高技術(shù)性，又有高經(jīng)濟(jì)價值和社會效益價值。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.電纜的絕緣層，其特征在于，按照重量份數(shù)計，包括: 煤矸石顆粒140-160份、橡塑彈性體90-110份、改性劑4_6份、潤滑劑11_13份、熱穩(wěn)定劑2-4份、硫化劑5-7份和硬脂酸7-9份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜的絕緣層，其特征在于，按照重量份數(shù)計，包括: 煤矸石顆粒145-155份、橡塑彈性體95-105份、改性劑4.5-5.5份、潤滑劑IL 5-12.5份、熱穩(wěn)定劑1.5-3.5份、硫化劑5.5-6.5份和硬脂酸7.5-8.5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜的絕緣層，其特征在于，所述煤矸石顆粒的粒徑為3500-5000 目。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 在煤矸石顆粒中加入改性劑進(jìn)行改性，使所述煤矸石顆粒由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性； 將改性后的所述煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料； 在所述第一混合物料中加入改性劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料； 將所述第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述在煤矸石顆粒中加入改性劑進(jìn)行改性，使所述煤矸石顆粒由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性的步驟中，具體包括； 將所述煤矸石顆粒在800`-900°C的溫度下煅燒，得到水分含量小于2%的煅燒粉末； 將所述煅燒粉末和所述改性劑加入至粉體改性設(shè)備中，進(jìn)行改性，得到改性后的所述煤矸石顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述將改性后的所述煤矸石顆粒與橡塑彈性體混合后攪拌，得到第一混合物料的步驟中， 所述攪拌的時間為20-40分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述第一混合物料中加入改性劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、硫化劑和硬脂酸后混合攪拌，得到第二混合物料的步驟中， 所述攪拌的時間為7-12分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述將所述第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層的步驟中，所述密煉具體包括: 將所述第二混合物料加入至密煉機中，在145-165°C的溫度下密煉25-30分鐘，得到密煉膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述將所述第二混合物料依次通過密煉和開煉，得到電纜的絕緣層的步驟中，所述開煉具體包括: 將所述密煉膠加入至開煉機中，在80-100°C的溫度下開煉6-10分鐘； 其中，所述開煉機的轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)速為60-70轉(zhuǎn)/分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電纜的絕緣層的制作方法，其特征在于，在所述將所述煤矸石顆粒在800-900°C的溫度下煅燒，得到水分含量小于2%的煅燒粉末的步驟中， 所述煅燒的時間為100-150分鐘。
【文檔編號】C08L101/00GK103483852SQ201310472449
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】侯新明, 曠天申, 暢吉慶, 孫愛生 申請人:山西省水利機械廠