一种用于电缆的绝缘材料.pdf

本发明公开了一种电缆，由电缆导体和包裹在电缆导体上的绝缘材料组成，该绝缘材料由双酚F型环氧树脂100-90，酚醛树脂粉60-50份，碳化硅30-25份，自炭黑20-18份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌15-12份，碳酸钙10-8份，冰晶石10-8份，N-苯基-2-萘胺8-6份，硬脂酸7-5份，氢氧化镁6-4份，硼酸锌6-4份，三烯丙基异氰脲酸酯3-2份，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份制备而成。本发明制备的绝缘材料机械性能和绝缘阻燃性能好，制备方法简单。

1.  一种用于电缆的绝缘材料，其特征在于，
所述绝缘材料由如下重量份的原料制备而成：双酚F型环氧树脂100-90，酚醛树脂粉60-50份，碳化硅30-25份，白炭黑20-18份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌15-12份，碳酸钙10-8份，冰晶石10-8份，N-苯基-2-萘胺8-6份，硬脂酸7-5份，氢氧化镁6-4份，硼酸锌6-4份，三烯丙基异氰脲酸酯3-2份，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份；
所述酚醛树脂粉以及所述白炭黑的粒径均控制在10um以下；所述碳化硅、所述碳酸钙以及所述冰晶石的粒径均控制在1um以下；所述短肽为Gly-Thr-Gly-Gly或者Pro-Gly-Val-Thr-Val；
所述绝缘材料制备方法如下：按照重量份称取各原料，倒入高速搅拌机中，室温下先以800转/分钟的速度搅拌混合30-40min，然后在65-85℃下以5000转/分钟的速度搅拌10-15min；将搅拌均匀的混料排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在200℃下注塑成型即得。

一种用于电缆的绝缘材料
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种用于电缆的绝缘材料。
背景技术
电缆(electric cable；power cable)通常是由一根或多根相互绝缘的导体外包绝缘和保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线，广泛应用于电力系统。电缆的型号主要有：交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡套软电缆、煤矿用阻电缆、船用电缆、铝绞线及钢芯铝绞线、聚氯乙烯绝缘控制电缆、聚氯己烯绝缘电线、潜油泵电缆、电梯电缆、铁路信号电缆、计算机专用电缆等。
随着电力工业的不断发展，阻燃抗辐射电力电缆等改良产品已广泛应用到日常生活中。然而，目前市售的阻燃电缆主要为PV C护套和绝缘的阻燃PV C电缆，或添加有害阻燃剂的阻燃聚烯烃电缆。随着社会的进步和安全环保意识的深入，各国政府对含卤阻燃体系燃烧时产生的二次污染给予了空前的关注，研究发现这些烟雾足以使人因窒息而死，并使重要设备(计算机等)因腐蚀而瘫痪。无卤阻燃聚烯烃电缆不但可克服卤、锑系阻燃电缆燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷，还可克服普通卤、锑系电缆料易老化，低温脆性差等问题，受到世界各国科研人员的广泛重视。除了上述问题之外，现有技术中的电缆还存在拉伸强度以及硬度不够等缺陷，导致常常出现断裂或者破损；同时，室外用电缆线还常常会由于辐射等原因，使得电缆的各方面性能大幅降低，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的电缆绝缘阻燃性能差，拉伸强度以及硬度不高等缺陷，提供了一种新型电缆及其应用。本发明还提供了一种用于电缆的绝缘材料。
为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来完成的：
一种电缆，由电缆导体和包裹在电缆导体上的绝缘材料组成，其特征在于，所述绝缘材料由如下重量份的原料制备而成：双酚F型环氧树脂(液态双酚F型环氧树脂)100-90，酚醛树脂粉60-50份，碳化硅30-25份，白炭黑20-18份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌15-12份，碳酸钙10-8份，冰晶石10-8份，N-苯基-2-萘胺8-6份，硬脂酸7-5份，氢氧化镁6-4份，硼酸锌6-4份，三烯丙基异氰脲酸酯3-2份，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份。
优选地，酚醛树脂粉以及白炭黑的粒径均控制在10um以下；碳化硅、碳酸钙以及冰晶石 的粒径均控制在1um以下；短肽为10个氨基酸以下的短肽，例如Gly-Thr-Gly-Gly或者Pro-Gly-Val-Thr-Val。
本发明对电缆导体没有任何限制，可以是现有技术中常用的用于导电的材料，例如镀银铜、铜包铝以及铜包钢等。
本发明还公开了上述绝缘材料制备方法如下：
按照重量比例取各原料，倒入高速搅拌机中，室温下先以800转/分钟的速度搅拌混合30-40min，然后在65-85℃下以5000转/分钟的速度搅拌10-15min；将搅拌均匀的混料排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在200℃下注塑成型即得。
本发明还公开了一种电缆用绝缘材料，由如下重量份的原料制备而成：双酚F型环氧树脂(液态双酚F型环氧树脂)100-90，酚醛树脂粉60-50份，碳化硅30-25份，白炭黑20-18份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌15-12份，碳酸钙10-8份，冰晶石10-8份，N-苯基-2-萘胺8-6份，硬脂酸7-5份，氢氧化镁6-4份，硼酸锌6-4份，三烯丙基异氰脲酸酯3-2份，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份。
本发明取得了如下有益的技术效果：
本发明制备的电缆材料阻燃绝缘抗辐射性能较佳，具备广泛的应用前景；
本发明制备的电缆材料拉伸强度以及硬度等机械性能大大提高，断裂和损坏的可能性降低，提高了安全系数；
本发明通过大量的试验，选择的原料低廉并且配伍合理，制备方法简单；
本发明创新性地采用了短肽，采用其独特的物理性能，提高了各原料的络合能力，改善了复合材料的绝缘性能以及拉伸强度和硬度。
具体实施方式
下面将采用具体实施例的方式对本发明作进一步的描述，但是其并不能理解为是对本发明创新核心精神的限制。
实施例1
一种电缆，由电缆导体和包裹在电缆导体上的绝缘材料组成，该绝缘材料由如下重量份的原料制备而成：液态双酚F型环氧树脂100，酚醛树脂粉60份，碳化硅30份，白炭黑20份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌15份，碳酸钙10份，冰晶石10份，N-苯基-2-萘胺8份，硬脂酸7份，氢氧化镁6份，硼酸锌6份，三烯丙基异氰脲酸酯3，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份。酚醛树脂粉以及白炭黑的粒径均控制在10um以下；碳化硅、碳酸钙以及冰晶石的粒径均控制在1um以下；短肽为Gly-Thr-Gly-Gly。
上述绝缘材料制备方法如下：按照重量比例取各原料，倒入高速搅拌机中，室温下先以800转/分钟的速度搅拌混合30min，然后在65℃下以5000转/分钟的速度搅拌10min；将搅拌均匀的混料排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在200℃下注塑成型即得。
实施例2
一种电缆绝缘材料，由如下重量份的原料制备而成：双酚F型环氧树脂(液态双酚F型环氧树脂)90，酚醛树脂粉50份，碳化硅25份，白炭黑18份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌12份，碳酸钙8份，冰晶石8份，N-苯基-2-萘胺6份，硬脂酸5份，氢氧化镁4份，硼酸锌4份，三烯丙基异氰脲酸酯2份，二甲氨基乙氧基乙醇2份，短肽2份。酚醛树脂粉以及白炭黑的粒径均控制在10um以下；碳化硅、碳酸钙以及冰晶石的粒径均控制在1um以下；短肽为Pro-Gly-Val-Thr-Val。
上述绝缘材料制备方法如下：按照重量比例取各原料，倒入高速搅拌机中，室温下先以800转/分钟的速度搅拌混合40min，然后在85℃下以5000转/分钟的速度搅拌15min；将搅拌均匀的混料排到双螺杆挤出机中，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在200℃下注塑成型即得。
实施例3
本发明制备的绝缘材料的各种性能参数测试
1.阻燃性能测试：
表1
            
结论：本发明制备的电缆绝缘材料的机械性能较好，可应用于各种电缆材料。
2.γ射线照射后(辐射量为1000kGy)，机械性能的改变：
                  
            
结论：γ射线照射后，抗张强度、断裂伸长率以及硬度并没有明显下降，抗辐射性能较佳。
3.阻燃和绝缘性能：
表3
            
结论：绝缘性能好，氧指数较高，属于难燃材料，阻燃效果较佳。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。