一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料及其製備方法與流程
2023-09-18 06:06:05
本發明涉及一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料及其製備方法，屬於電纜材料製造技術領域。
背景技術：
電纜用高分子材料，除了聚氯乙烯，聚烯烴用量最大，其中聚乙烯和聚丙烯最為常用。聚丙烯是由丙烯為單體聚合製得的一種熱塑性樹脂，具有熔點高，耐熱、耐腐蝕，比聚乙烯有更高的熱變形溫度及更大的硬度等優點，因此聚丙烯可廣泛用於製作電纜製品。近幾年，隨著電纜製造行業的快速發展，對海底電力電纜料的耐海水腐蝕性和耐水性要求越來越高，傳統聚丙烯電纜料的耐海水腐蝕性和耐水性越來越無法滿足市場的需求。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料及其製備方法。
本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：
一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料，由以下重量份的原料製成：等規聚丙烯30-40、聚間苯二甲醯間苯二胺15-25、聚醚碸14-22、三聚磷酸二氫鋁5-10、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯11-17、9,10-二羥基硬脂酸5-8、爐窯渣16-22、棕櫚酸鋅3-6、高矽鐵尾礦10-15、棕櫚酸鈣2-3、月桂酸銅2-3、廢舊輪胎膠粉15-20、有機矽微球10-15、矽灰石12-19、硫酸鋁廢渣14-22。
一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料的製備方法，包括以下步驟：
(1)將爐窯渣、高矽鐵尾礦、矽灰石、硫酸鋁廢渣混合均勻，粉碎，過篩，750-800℃煅燒1-1.5h，冷卻至室溫後按照固液比1：3-4將煅燒後的粉末加入到質量分數為25％的硫酸溶液中，水浴加熱至50-60℃，保溫浸泡1.5-2.5h，靜置冷卻後過濾，濾渣用水洗滌至中性；然後濾渣加水攪拌製成濃度為40-45％的漿液，再加入相當於濾渣重量20-30％的氫氧化鈉，加熱至沸騰，保溫2-4h後靜置陳化3-6h，過濾，濾液通入二氧化碳氣體至pH＝9.5-10時停止，靜置陳化4-5h後超聲處理20-30min，過濾，濾渣烘乾後在600-650℃溫度下煅燒0.5-1h，冷卻至室溫；最後將冷卻後的粉末加熱熔化成熔融液，然後利用流速≥270m/s的高速氬氣惰性氣體將熔融液從氣流式霧化器噴嘴噴出，同時在表面張力的作用下形成液滴，隨即冷卻，固化，即得所需的粉體；
(2)將等規聚丙烯、聚間苯二甲醯間苯二胺、聚醚碸、廢舊輪胎膠粉、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯、9,10-二羥基硬脂酸以及上述步驟(1)製得的粉體加入到高速混合機內，高速攪拌至料溫達到70-80℃時，加入餘下原料，高速攪拌至料溫達到80-90℃時轉入雙螺杆擠出機內熔融共混，擠出造粒，冷卻，即得所需的電纜料。
本發明的有益效果：
本發明採用聚間苯二甲醯間苯二胺、聚醚碸、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯、有機矽微球等原料的引入，在改進聚丙烯電纜料的耐摩擦性、耐高溫性的同時，亦顯著改進了聚丙烯電纜料的耐水性和耐海水腐蝕性。本發明製得的電料機械具有強度高，吸水率低，耐海水腐蝕，耐熱老化的特點。
具體實施方式
一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料，由以下重量(kg)的原料製成：等規聚丙烯35、聚間苯二甲醯間苯二胺20、聚醚碸17、三聚磷酸二氫鋁8、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯14、9,10-二羥基硬脂酸6、爐窯渣19、棕櫚酸鋅4.5、高矽鐵尾礦12、棕櫚酸鈣2.5、月桂酸銅2、廢舊輪胎膠粉18、有機矽微球12、矽灰石16、硫酸鋁廢渣18。
一種耐海水腐蝕低吸水率海底電力電纜料的製備方法，包括以下步驟：
(1)將爐窯渣、高矽鐵尾礦、矽灰石、硫酸鋁廢渣混合均勻，粉碎，過篩，750-800℃煅燒1-1.5h，冷卻至室溫後按照固液比1：3-4將煅燒後的粉末加入到質量分數為25％的硫酸溶液中，水浴加熱至50-60℃，保溫浸泡1.5-2.5h，靜置冷卻後過濾，濾渣用水洗滌至中性；然後濾渣加水攪拌製成濃度為40-45％的漿液，再加入相當於濾渣重量20-30％的氫氧化鈉，加熱至沸騰，保溫2-4h後靜置陳化3-6h，過濾，濾液通入二氧化碳氣體至pH＝9.5-10時停止，靜置陳化4-5h後超聲處理20-30min，過濾，濾渣烘乾後在600-650℃溫度下煅燒0.5-1h，冷卻至室溫；最後將冷卻後的粉末加熱熔化成熔融液，然後利用流速≥270m/s的高速氬氣惰性氣體將熔融液從氣流式霧化器噴嘴噴出，同時在表面張力的作用下形成液滴，隨即冷卻，固化，即得所需的粉體；
(2)將等規聚丙烯、聚間苯二甲醯間苯二胺、聚醚碸、廢舊輪胎膠粉、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯、9,10-二羥基硬脂酸以及上述步驟(1)製得的粉體加入到高速混合機內，高速攪拌至料溫達到70-80℃時，加入餘下原料，高速攪拌至料溫達到80-90℃時轉入雙螺杆擠出機內熔融共混，擠出造粒，冷卻，即得所需的電纜料。
上述實施例製得的聚丙烯電纜料的主要性能檢測結果如下表所示：