CN105776256A - 一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法。该方法工艺是将一定质量的MgO粉末加入到烧杯中，然后依次加入改性剂、乙醇溶液和一定质量的水，常温下磁力搅拌1～3小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散。再用冰醋酸调整pH值，放入50～80℃恒温水浴锅中1～3小时，经过洗涤、过滤、烘干、球磨，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁粉。与现有的技术比较，本发明的特点是：⑴采用“一锅法”制备，具有操作简便、反应条件温和、无需分离中间体、产率较高等特点；⑵采用本发明方法处理过的氧化镁粉具有非常强的防潮能力，与未经处理的氧化镁粉相比，采用本发明方法处理过的氧化镁粉制造的绝缘电缆电阻性能可提高8倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及电绝缘材料技术领域，具体涉及一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法。
背景技术
随着现代化建筑的不断发展，对建筑物内使用的电气设备要求越来越高。矿物绝缘电力电缆具有耐火、防爆、防水、耐蚀、耐机械损伤、载流大、寿命长等特点，在现代化的大型建筑及一类、二类建筑物内的使用也越来越广泛。矿物绝缘电力电缆主要适用于:消防电源、不间断电源、火灾报警控制、应急照明电源等供电线路上。
但是由于矿物绝缘电缆中作为绝缘体的氧化镁晶体粉末是一种吸潮率非常高的材料，它极易与空气中的水分发生化学反应，而生成能导电的氢氧化镁。所以在电缆运输、敷设过程中一旦外护套有轻微破损就会造成氧化镁晶体粉末受潮，造成绝缘电阻大幅降低；另外在电缆中间接头、终端接头制作时要截断电缆，此时也会造成氧化镁晶体粉末受潮。更为严重时，如施工环境如湿气较重,如划破外层,又未及时发现并作密封防潮处理，绝缘值会很快下降并会逐步下降到零,这样电缆就无法使用,造成施工中的浪费和不便。
矿物绝缘电缆的生产始于20世纪30年代的法、英，发展较快。在我国，矿物绝缘电缆的发展起步较晚，虽然国内很多企业也能够生产，但品种、规格等与国外仍有一定的差距。本发明原料选取氧化镁粉，采用“一锅法”利用改性剂对氧化镁粉进行化学改性，制备出绝缘电缆用防潮氧化镁粉，不仅在一定程度上解决了氧化镁粉易受潮造成短路的现象，而且避免施工中的浪费而降低使用成本，利于节能环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、降低成本、环境友好的绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法，该绝缘电缆产品可在民用及公用建筑、机场、地铁、体育运动场、医院、古建筑、加油站、船坞、冶金等领域广泛应用。
本发明方法包括以下步骤：
步骤(1).将重量份数为1～3份的MgO粉末加入到反应容器中，然后向反应容器中依次加入重量份数为0.3～0.8份的改性剂、重量份数为2～5份的乙醇溶液和重量份数为50～80份的水，在常温下进行磁力搅拌1～3小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
所述的改性剂为月桂酸钠、钛酸酯偶联剂或十二烷基三甲氧基硅烷；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至5～6后，放入50～80℃的恒温水浴锅中1～3小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
所述的球磨速率为5000rph～8000rph。
本发明所制备的绝缘电缆用防潮氧化镁粉适用于消防电源、不间断电源、火灾报警控制、应急照明电源等供电线路上。
本发明采用“一锅法”，以氧化镁粉和改性剂为原料制备绝缘电缆用防潮氧化镁粉，不仅一定程度上解决了氧化镁粉易受潮造成短路的现象，而且避免施工中的浪费而降低使用成本，利于节能环保。
本发明采用“一锅法”制备具有操作简便、反应条件温和、无需分离中间体、产率较高等特点，易于实现工业化。
本发明方法还采用球磨处理工艺，使粉体产生塑性变形及相变，通过搅拌器将动能通过磨球传递给作用物质，能量利用率大大提高，从而改善氧化镁粉体材料的性能,是一种节能、高效的材料制备技术。
具体实施方式
将本发明的具体实施例说明如下，但并非限制本发明所表述的范围只为更具体说明本发明的特点。
实施例1
步骤(1).将100gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入40g钛酸酯偶联剂、300g乙醇溶液和5kg水，在常温下进行磁力搅拌1.5小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至6，放入50℃的恒温水浴锅中1小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为5000rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表1处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 52.4 | 16.1 | 12.5 | 26.3 | 11.6 | 18.9 | 3 | 1.8 | 1.6 |
实施例2
步骤(1).将200gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入60g十二烷基三甲氧基硅烷、500g乙醇溶液和7.5kg水，在常温下进行磁力搅拌1小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH至6，放入60℃的恒温水浴锅中2小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为6000rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表2处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 73.8 | 19.6 | 13.5 | 28.9 | 12.4 | 22.6 | 4 | 2.6 | 2.4 |
实施例3
步骤(1).将300gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入40g月桂酸钠、500g乙醇溶液和7kg水，在常温下进行磁力搅拌1小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至5，放入60℃的恒温水浴锅中2.5小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为6500rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表3处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 53.8 | 16.8 | 13.1 | 26.2 | 12.3 | 19.2 | 3.3 | 2.0 | 1.8 |
实施例4
步骤(1).将100gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入35g十二烷基三甲氧基硅烷、500g乙醇溶液和6kg水，在常温下进行磁力搅拌2小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至6，放入80℃的恒温水浴锅中2小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为7000rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表4处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 54.1 | 17.2 | 14.2 | 27.2 | 12.3 | 20.2 | 3.8 | 2.2 | 2.0 |
实施例5
步骤(1).将100gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入30g月硅酸钠、200g乙醇溶液和5kg水，在常温下进行磁力搅拌1小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至5.6，放入50℃的恒温水浴锅中2小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为7000rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表5处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 48..4 | 15.2 | 11.1 | 23.2 | 10.7 | 18.9 | 2.6 | 1.6 | 1.3 |
实施例6
步骤(1).将100gMgO粉末加入到烧杯中，然后向烧杯中依次加入80g月硅酸钠、200g乙醇溶液和8kg水，在常温下进行磁力搅拌3小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后用冰醋酸调整溶液的pH值至5，放入80℃的恒温水浴锅中3小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨(球磨速率为8000rph)，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
⑷绝缘电阻性能测试：
绝缘电缆在测试前，其电阻性能均达到2000MΩ以上。电阻性能测试为电缆一端未用热熔胶做封头处理的条件下进行，截去受潮部分直至绝缘电阻测量没有变化，即为测得电阻数值。
表5处理前后电阻性能对比(单位：MΩ)
| 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 | 6天 | 7天 | 11天 | 12天 | |
| 未处理的MgO粉 | 1.29 | 4.4 | 1.2 | 0.3 | 2.2 | 0.47 | 0.2 | 0.19 | 0.28 |
| 处理过的MgO粉 | 50.4 | 16.3 | 13.2 | 25.1 | 12.7 | 19.7 | 2.8 | 2.3 | 1.9 |
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤(1).将重量份数为1～3份的MgO粉末加入到反应容器中，然后向反应容器中依次加入重量份数为0.3～0.8份的改性剂、重量份数为2～5份的乙醇溶液和重量份数为50～80份的水，在常温下进行磁力搅拌1～3小时，经分散打浆，使粉体颗粒充分分散；
步骤(2).将上述溶液搅拌均匀后加入适当的冰醋酸调整溶液的pH值后，置于50～80℃的恒温水浴锅中1～3小时，经过洗涤、过滤得到最终产物；
步骤(3).最终产物经烘干、球磨，即得绝缘电缆用的防潮氧化镁。
2.如权利要求1所述的一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法，其特征在于步骤(1)中的改性剂为月桂酸钠、钛酸酯偶联剂或十二烷基三甲氧基硅烷。
3.如权利要求1所述的一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法，其特征在于步骤(2)中的用冰醋酸调整溶液的pH值至5～6。
4.如权利要求1所述的一种绝缘电缆用防潮氧化镁粉的制备方法，其特征在于步骤(3)中的球磨速率为5000rph～8000rph。
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2016
- 2016-03-25 CN CN201610178420.8A patent/CN105776256B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105776256B (zh) | 2017-12-26 |
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Legal Events
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Denomination of invention: A preparation method of moisture-proof magnesium oxide powder for insulated cables Effective date of registration: 20230922 Granted publication date: 20171226 Pledgee: South Taihu New Area sub branch of Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: TEC ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023980058277 |
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Granted publication date: 20171226 Pledgee: South Taihu New Area sub branch of Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: TEC ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023980058277 |