本發(fā)明涉及電纜制備領(lǐng)域，具體地，涉及一種野外高強度復合電纜絕緣材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：電纜的護套大多是絕熱的，其導熱系數(shù)一般在0.2w/(m·k)左右，這使得護套在提供絕緣性能的同時，一定程度上阻礙了電纜內(nèi)部熱量的散失，熱量的聚集會加快護套的老化速度，使得其表面耐磨能力下降，從而縮短電纜的壽命。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種野外高強度復合電纜絕緣材料及其制備方法，解決了現(xiàn)有的電纜護套導熱能力較弱，在一定程度上阻礙了電纜內(nèi)部熱量的散失，熱量的聚集會加快護套的老化速度，使得其表面耐磨能力下降，從而縮短電纜的壽命的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種野外高強度復合電纜絕緣材料，包括第一絕緣套和位于所述第一絕緣套內(nèi)部且與所述第一絕緣套同軸設(shè)置的導熱管，所述導熱管通過多個導熱片與所述第一絕緣套的內(nèi)壁相連接，使得相鄰的兩個導熱片之間形成有空腔，所述空腔內(nèi)固定有第二絕緣套，所述第二絕緣套的外壁至少部分與所述導熱片相接觸，所述第一絕緣套的外表面沿其徑向方向向內(nèi)凹陷形成有多個凹槽，所述凹槽內(nèi)固定有耐磨顆粒，所述耐磨顆粒至少部分位于所述凹槽外部，以形成凸起結(jié)構(gòu)；構(gòu)成所述耐磨顆粒的原料至少包括：剛玉粉、氧化鋯、二氧化硅、硅藻土、丁腈膠粉和f826膠黏劑；構(gòu)成所述導熱管的原料至少包括：聚異戊二烯、石蠟、氧化鋁和偶聯(lián)劑kh550；所述第一絕緣套和所述第二絕緣套為相同材質(zhì)，構(gòu)成其的原料至少包括：醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、甲酚、丁醇醚化氨基樹脂、丙烯酸樹脂、乙酸乙酯、高黏土、玻璃纖維、固化劑和增塑劑。本發(fā)明還提供了一種電纜絕緣材料的制備方法，所述制備方法包括：1)絕緣套的制備：將醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、甲酚、丁醇醚化氨基樹脂、丙烯酸樹脂和乙酸乙酯混合后進行第一次混煉，第一次混煉的溫度為50-70℃，第一次混煉的時間為20-40min；第一次混煉結(jié)束后依次加入高黏土、玻璃纖維、固化劑和增塑劑進行第二次混煉，第二次混煉的溫度為100-110℃，第二次混煉的時間為15-25min，壓制成型后得到第一絕緣套和第二絕緣套；將所述第一絕緣套1的外表面進行熱壓處理，使得所述第一絕緣套外表面形成有多個凹槽；2)耐磨顆粒的制備：將剛玉粉、氧化鋯、二氧化硅、硅藻土、丁腈膠粉和f826膠黏劑混合后在70-80℃下熱成型，得到耐磨顆粒；3)導熱管的制備：將聚異戊二烯、石蠟、氧化鋁和偶聯(lián)劑kh550混合后經(jīng)擠壓成型后得到導熱管；4)將制得的所述導熱管置于所述第一絕緣套內(nèi)，將導熱片的一端膠粘在所述導熱管的外壁，另一端膠粘在所述第一絕緣套的內(nèi)壁，相鄰的兩個導熱片之間形成空腔；5)將所述第二絕緣套置于所述空腔內(nèi)，將所述第二絕緣套的外壁與所述導熱片進行膠粘處理，將所述耐磨顆粒粘接至所述凹槽內(nèi)，得到電纜絕緣材料。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種野外高強度復合電纜絕緣材料，包括第一絕緣套和位于所述第一絕緣套內(nèi)部且與所述第一絕緣套同軸設(shè)置的導熱管，所述導熱管通過多個導熱片與所述第一絕緣套的內(nèi)壁相連接，使得相鄰的兩個導熱片之間形成有空腔，所述空腔內(nèi)固定有第二絕緣套，所述第二絕緣套的外壁至少部分與所述導熱片相接觸，所述第一絕緣套的外表面沿其徑向方向向內(nèi)凹陷形成有多個凹槽，所述凹槽內(nèi)固定有耐磨顆粒，所述耐磨顆粒至少部分位于所述凹槽外部，以形成凸起結(jié)構(gòu)；本發(fā)明提供的電纜絕緣材料中的第一絕緣套、第二絕緣套和導熱管具備優(yōu)良的導熱性能，電纜的線芯設(shè)置在第二絕緣套內(nèi)，線芯產(chǎn)生的熱量能夠通過導熱片傳導至第一絕緣套上，并散發(fā)至外界，導熱片也能夠產(chǎn)生很好的支撐作用，使得第二絕緣套和第一絕緣套之間形成空腔，利于護套內(nèi)部熱量的流通，加速熱量的散失，進一步的，第一絕緣套內(nèi)設(shè)置有導熱管，導熱管能夠?qū)⒕€芯產(chǎn)生的熱量平均分布到導熱片上，防止線芯局部產(chǎn)生高溫而對護套產(chǎn)生損傷，第一絕緣套的外表面還固定有耐磨顆粒，能夠大大提高密封護套整體的耐磨性；本發(fā)明還提供了一種電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法簡單，原料易得，使得制得的護套散熱能力和機械性能更優(yōu)，使得其具備一定的耐磨能力。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1是本發(fā)明提供的電纜絕緣材料的截面示意圖。附圖標記說明1-第一絕緣套2-第二絕緣套3-導熱管4-導熱片5-空腔6-耐磨顆粒具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應被視為在本文中具體公開。本發(fā)明提供了一種野外高強度復合電纜絕緣材料，包括第一絕緣套1和位于所述第一絕緣套1內(nèi)部且與所述第一絕緣套1同軸設(shè)置的導熱管3，所述導熱管3通過多個導熱片4與所述第一絕緣套1的內(nèi)壁相連接，使得相鄰的兩個導熱片4之間形成有空腔5，所述空腔5內(nèi)固定有第二絕緣套2，所述第二絕緣套2的外壁至少部分與所述導熱片4相接觸；所述第一絕緣套1的外表面沿其徑向方向向內(nèi)凹陷形成有多個凹槽，所述凹槽內(nèi)固定有耐磨顆粒6，所述耐磨顆粒6至少部分位于所述凹槽外部，以形成凸起結(jié)構(gòu)；構(gòu)成所述耐磨顆粒6的原料至少包括：剛玉粉、氧化鋯、二氧化硅、硅藻土、丁腈膠粉和f826膠黏劑；構(gòu)成所述導熱管3的原料至少包括：聚異戊二烯、石蠟、氧化鋁和偶聯(lián)劑kh550；所述第一絕緣套1和所述第二絕緣套2為相同材質(zhì)，構(gòu)成其的原料至少包括：醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、甲酚、丁醇醚化氨基樹脂、丙烯酸樹脂、乙酸乙酯、高黏土、玻璃纖維、固化劑和增塑劑。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了使得制得的電纜絕緣材料具備更為優(yōu)良的散熱能力和耐磨能力，從而提高其抗老化能力，相對于100重量份的所述聚異戊二烯，所述石蠟的用量為15-25重量份，所述氧化鋁的用量為5-12重量份，所述偶聯(lián)劑kh550的用量為2-8重量份；相對于100重量份的所述醇酸樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為20-40重量份，所述甲酚的用量為5-12重量份，所述丁醇醚化氨基樹脂的用量為25-45重量份，所述丙烯酸樹脂的用量為5-20重量份，所述乙酸乙酯的用量為30-60重量份，所述高黏土的用量為2-10重量份，所述玻璃纖維的用量為2-10重量份，所述固化劑的用量為2-5重量份，所述增塑劑的用量為2-5重量份；相對于100重量份的剛玉粉，所述氧化鋯的用量為30-60重量份，所述二氧化硅的用量為15-25重量份，所述硅藻土的用量為2-10重量份，所述丁腈膠粉的用量為30-50重量份，所述f826膠粘劑的用量為30-50重量份。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了使得制得的電纜絕緣材料具備更為優(yōu)良的散熱能力和耐磨能力，從而提高其抗老化能力，所述固化劑為二乙烯三胺和/或間苯二甲胺。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了使得制得的電纜絕緣材料具備更為優(yōu)良的散熱能力和耐磨能力，從而提高其抗老化能力，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯和環(huán)氧甘油三酸酯中的一種或多種。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，在降低生產(chǎn)成本的前提下，為了使得導熱片4能夠更好的導熱，所述導熱片4為銅片和/或鋁片。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了使得制得的電纜絕緣材料具備更為優(yōu)良的散熱能力和耐磨能力，所述第一絕緣套1的厚度為5-8mm，所述第二絕緣套2的厚度為2-5mm。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了使得制得的電纜絕緣材料具備更為優(yōu)良的散熱能力和耐磨能力，以所述第一絕緣套1的徑截面的面積為基準，所述第二絕緣套2的徑截面的面積占60-70％。本發(fā)明還提供了一種電纜絕緣材料的制備方法，所述制備方法包括：1)絕緣套的制備：將醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、甲酚、丁醇醚化氨基樹脂、丙烯酸樹脂和乙酸乙酯混合后進行第一次混煉，第一次混煉的溫度為50-70℃，第一次混煉的時間為20-40min；第一次混煉結(jié)束后依次加入高黏土、玻璃纖維、固化劑和增塑劑進行第二次混煉，第二次混煉的溫度為100-110℃，第二次混煉的時間為15-25min，壓制成型后得到第一絕緣套1和第二絕緣套2；將所述第一絕緣套1的外表面進行熱壓處理，使得所述第一絕緣套1外表面形成有多個凹槽；2)耐磨顆粒的制備：將剛玉粉、氧化鋯、二氧化硅、硅藻土、丁腈膠粉和f826膠黏劑混合后在70-80℃下熱成型，得到耐磨顆粒6；3)導熱管的制備：將聚異戊二烯、石蠟、氧化鋁和偶聯(lián)劑kh550混合后經(jīng)擠壓成型后得到導熱管3；4)將制得的所述導熱管3置于所述第一絕緣套1內(nèi)，將導熱片4的一端膠粘在所述導熱管3的外壁，另一端膠粘在所述第一絕緣套1的內(nèi)壁，相鄰的兩個導熱片4之間形成空腔5；5)將所述第二絕緣套2置于所述空腔5內(nèi)，將所述第二絕緣套2的外壁與所述導熱片4進行膠粘處理，將所述耐磨顆粒6粘接至所述凹槽內(nèi)，得到電纜絕緣材料。以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。以下實施例中，聚異戊二烯的重均分子量為4000-6000，醇酸樹脂的重均分子量為7000-8000，環(huán)氧樹脂的重均分子量為5000-9000，丁醇醚化氨基樹脂的重均分子量為9000-10000，丙烯酸樹脂的重均分子量為4000-5000。實施例11)絕緣套的制備：將100g醇酸樹脂、20g環(huán)氧樹脂、5g甲酚、25g丁醇醚化氨基樹脂、5g丙烯酸樹脂和30g乙酸乙酯混合后進行第一次混煉，第一次混煉的溫度為50℃，第一次混煉的時間為20min；第一次混煉結(jié)束后依次加入2g高黏土、2g玻璃纖維、2g二乙烯三胺和2g鄰苯二甲酸二辛酯進行第二次混煉，第二次混煉的溫度為100℃，第二次混煉的時間為15min，壓制成型后得到第一絕緣套1和第二絕緣套2；將所述第一絕緣套1的外表面進行熱壓處理，使得所述第一絕緣套1外表面形成有多個凹槽；2)耐磨顆粒的制備：將100g剛玉粉、30g氧化鋯、15g二氧化硅、2g硅藻土、30g丁腈膠粉和30gf826膠黏劑混合后在70℃下熱成型，得到耐磨顆粒6；3)導熱管的制備：將100g聚異戊二烯、15g石蠟、5g氧化鋁和2g偶聯(lián)劑kh550混合后經(jīng)擠壓成型后得到導熱管3；4)將制得的所述導熱管3置于所述第一絕緣套1內(nèi)，將導熱片4的一端膠粘在所述導熱管3的外壁，另一端膠粘在所述第一絕緣套1的內(nèi)壁，相鄰的兩個導熱片4之間形成空腔5；5)將所述第二絕緣套2置于所述空腔5內(nèi)，將所述第二絕緣套2的外壁與所述導熱片4進行膠粘處理，將所述耐磨顆粒6粘接至所述凹槽內(nèi)，得到坯體，將坯體進行烘干(烘干的溫度為50-70℃，烘干的時間為24-36h)得到電纜絕緣材料a1；其中導熱片4為銅片，制得的第一絕緣套1的厚度為5mm，所述第二絕緣套2的厚度為2mm，第二絕緣套2的數(shù)量為4個，以第一絕緣套1的徑截面的面積為基準，第二絕緣套2的徑截面的總面積占60％。實施例21)絕緣套的制備：將100g醇酸樹脂、40g環(huán)氧樹脂、12g甲酚、45g丁醇醚化氨基樹脂、20g丙烯酸樹脂和60g乙酸乙酯混合后進行第一次混煉，第一次混煉的溫度為70℃，第一次混煉的時間為40min；第一次混煉結(jié)束后依次加入10g高黏土、10g玻璃纖維、5g間苯二甲胺和5g偏苯三酸三辛酯進行第二次混煉，第二次混煉的溫度為110℃，第二次混煉的時間為25min，壓制成型后得到第一絕緣套1和第二絕緣套2；將所述第一絕緣套1的外表面進行熱壓處理，使得所述第一絕緣套1外表面形成有多個凹槽；2)耐磨顆粒的制備：將100g剛玉粉、60g氧化鋯、25g二氧化硅、10g硅藻土、50g丁腈膠粉和40gf826膠黏劑混合后在70-80℃下熱成型，得到耐磨顆粒6；3)導熱管的制備：將100g聚異戊二烯、25g石蠟、12g氧化鋁和8g偶聯(lián)劑kh550混合后經(jīng)擠壓成型后得到導熱管3；4)將制得的所述導熱管3置于所述第一絕緣套1內(nèi)，將導熱片4的一端膠粘在所述導熱管3的外壁，另一端膠粘在所述第一絕緣套1的內(nèi)壁，相鄰的兩個導熱片4之間形成空腔5；5)將所述第二絕緣套2置于所述空腔5內(nèi)，將所述第二絕緣套2的外壁與所述導熱片4進行膠粘處理，將所述耐磨顆粒6粘接至所述凹槽內(nèi)，得到坯體，將坯體進行烘干(烘干的溫度為70℃，烘干的時間為36h)得到電纜絕緣材料a2；其中導熱片4為鋁片，制得的第一絕緣套1的厚度為8mm，所述第二絕緣套2的厚度為8mm，第二絕緣套2的數(shù)量為4個，以第一絕緣套1的徑截面的面積為基準，第二絕緣套2的徑截面的總面積占70％。實施例31)絕緣套的制備：將100g醇酸樹脂、30g環(huán)氧樹脂、8g甲酚、35g丁醇醚化氨基樹脂、12g丙烯酸樹脂和45g乙酸乙酯混合后進行第一次混煉，第一次混煉的溫度為60℃，第一次混煉的時間為30min；第一次混煉結(jié)束后依次加入5g高黏土、6g玻璃纖維、3g間苯二甲胺和3g環(huán)氧甘油三酸酯進行第二次混煉，第二次混煉的溫度為105℃，第二次混煉的時間為20min，壓制成型后得到第一絕緣套1和第二絕緣套2；將所述第一絕緣套1的外表面進行熱壓處理，使得所述第一絕緣套1外表面形成有多個凹槽；2)耐磨顆粒的制備：將100g剛玉粉、45g氧化鋯、20g二氧化硅、5g硅藻土、40g丁腈膠粉和40gf826膠黏劑混合后在75℃下熱成型，得到耐磨顆粒6；3)導熱管的制備：將100g聚異戊二烯、20g石蠟、8g氧化鋁和5g偶聯(lián)劑kh550混合后經(jīng)擠壓成型后得到導熱管3；4)將制得的所述導熱管3置于所述第一絕緣套1內(nèi)，將導熱片4的一端膠粘在所述導熱管3的外壁，另一端膠粘在所述第一絕緣套1的內(nèi)壁，相鄰的兩個導熱片4之間形成空腔5；5)將所述第二絕緣套2置于所述空腔5內(nèi)，將所述第二絕緣套2的外壁與所述導熱片4進行膠粘處理，將所述耐磨顆粒6粘接至所述凹槽內(nèi)，得到坯體，將坯體進行烘干(烘干的溫度為60℃，烘干的時間為30h)得到電纜絕緣材料a3；其中導熱片4為鋁片，制得的第一絕緣套1的厚度為6mm，所述第二絕緣套2的厚度為3mm，第二絕緣套2的數(shù)量為4個，以第一絕緣套1的徑截面的面積為基準，第二絕緣套2的徑截面的總面積占65％。對比例1按照實施例3的方法進行，不同的是，相對于100g的所述聚異戊二烯，所述石蠟的用量為10g，所述氧化鋁的用量為3g，所述偶聯(lián)劑kh550的用量為1g；相對于100g的所述醇酸樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為15g，所述甲酚的用量為3g，所述丁醇醚化氨基樹脂的用量為20g，所述丙烯酸樹脂的用量為3g，所述乙酸乙酯的用量為30g，所述高黏土的用量為1g，所述玻璃纖維的用量為1g，所述間苯二甲胺的用量為1g，所述環(huán)氧甘油三酸酯的用量為1g，相對于100g的剛玉粉，所述氧化鋯的用量為65g，所述二氧化硅的用量為30g，所述硅藻土的用量為12g，所述丁腈膠粉的用量為55g，所述f826膠粘劑的用量為55g，得到電纜絕緣材料d1。對比例2按照實施例3的方法進行，不同的是，相對于100g的所述聚異戊二烯，所述石蠟的用量為30g，所述氧化鋁的用量為15g，所述偶聯(lián)劑kh550的用量為10g；相對于100g的所述醇酸樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為45g，所述甲酚的用量為15g，所述丁醇醚化氨基樹脂的用量為50g，所述丙烯酸樹脂的用量為25g，所述乙酸乙酯的用量為65g，所述高黏土的用量為12g，所述玻璃纖維的用量為12g，所述間苯二甲胺的用量為7g，所述環(huán)氧甘油三酸酯的用量為7g，相對于100g的剛玉粉，所述氧化鋯的用量為20g，所述二氧化硅的用量為10g，所述硅藻土的用量為1g，所述丁腈膠粉的用量為20g，所述f826膠粘劑的用量為20g；得到電纜絕緣材料d2。對比例3按照實施例3的方法進行，不同的是，第一次混煉的溫度為40℃，第一次混煉的時間為15min，第二次混煉的溫度為90℃，第二次混煉的時間為10min；得到電纜絕緣材料d3。對比例4按照實施例3的方法進行，不同的是，第一次混煉的溫度為75℃，第一次混煉的時間為45min，第二次混煉的溫度為120℃，第二次混煉的時間為30min；得到電纜絕緣材料d4。測試例對制得的電纜絕緣材料a1-a3和d1-d4進行電氣強度、導熱系數(shù)和耐磨性能測定；其中，電氣強度按照gb/t1408.1—2006標準進行測定，導熱系數(shù)按照astmc518-10標準進行測定，耐磨性能按照國際馬丁代爾標準進行測定，檢測結(jié)果見表1。表1實施例編號電氣強度(常態(tài))導熱系數(shù)耐磨性能實施例122.8mv/m0.32w/(m·k)表面無明顯劃痕實施例223.2mv/m0.33w/(m·k)表面無明顯劃痕實施例324.1mv/m0.35w/(m·k)表面無明顯劃痕對比例120.3mv/m0.14w/(m·k)表面有輕微劃痕對比例221.2mv/m0.11w/(m·k)表面有嚴重劃痕對比例320.5mv/m0.12w/(m·k)表面有輕微劃痕對比例420.9mv/m0.13w/(m·k)表面有輕微劃痕通過上表數(shù)據(jù)可以看出在本發(fā)明范圍內(nèi)制得的電纜絕緣材料a1-a3，其具備優(yōu)良的導熱性能和電性能和耐磨性能，而在本發(fā)明范圍外制得的護套d1-d4，其各方面性能相對較差。以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當前第1頁12