风力发电用耐扭曲软电缆护套材料及其制备方法和应用的制作方法

专利名称：风力发电用耐扭曲软电缆护套材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于电缆制造领域，具体涉及一种耐温-55°c的低烟无卤风力发电用耐扭曲软电缆护套材料及其制备方法和应用。
背景技术：
在众多可再生能源中，目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的，当属风力发电。风力发电机的运行环境极端恶劣，它不像其他设备、家电、自行车有间歇的时间，而是一直在户外，经受大风大雨的洗礼，烈日阳光的暴晒，不能有丝毫的懈怠；而且常年累月不停运转。作为风能之一的风能电缆由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断旋转，对电缆的性能要求较高，我国风能电缆一直依赖进口，高端风能电缆国产化道路任重道远。风能电缆用的软电缆往往需要具备耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、柔软等性能。 风力发电机组为了迎合最大风力的风向，追风器需要频繁转动，故风力发电用专用电缆须具有优异的柔韧性耐扭曲性能。由于我国的风力资源基本集中在东北部、西北部，皆属于高寒地区，具有良好的耐寒特性也是低烟无卤(环保型)风力发电用耐寒(耐严寒)耐扭曲软电缆必须具备的特性之一。现有用于风力发电的电缆主要采用的是聚氨酯弹性体护套材料，但是，现有聚氨酯弹性体护套材料存在着以下几点不足1、不能在低温-55°C的环境下工作；2、耐扭曲性能不能符合风力发电用耐扭转软电缆的标准要求；3、工艺操作相对较难，操作温度难以控制；4、在有水的环境下材料极容易分解，性能急剧下降。现有聚氨酯弹性体的性能不能满足以上几点的主要原因是1、现有聚氨酯弹性体护套料采用包括二异氰酸酯和大分子二醇以及丁二醇的三元嵌段共聚物，采取化学合成的方法；2、现有技术配方结构不合理，各组细料搭配不合理等原因。现有的电缆料是以上述所述基础材料配制的电缆料，现有的聚氨酯弹性体护套料耐低温_55°C满足不了客户耐低温要求，同时现有材料耐油性、耐水解性、耐扭曲性能不是很好，给使用单位在使用过程中带来不便，电缆在低温环境下使用后电气性能很难符合国家标准。现有聚氨酯弹性体护套料采用包括二异氰酸酯和大分子二醇以及丁二醇的三元嵌段共聚物为基料的配方一般组成共聚物100份，粘度调节剂5-30份，阻燃剂 15-40份，消光剂2-10份，抗氧剂0. 5-5份，润滑剂1_5份，其它助剂1_8份，但是现有聚氨酯弹性体护套料存在在_55°C的超低温的环境下电缆绝缘护套开裂以及在有水的的环境下老化等问题，其性能无法满足客户要求。目前关于耐扭转的电缆改进的报道大多专注于利用现有材料通过对电缆进行结构改造实现其耐扭转的发明目的，比如公告号为CN201522879U、CN201522879U、 CN201477976U等一系列的中国实用新型专利等报道的耐扭曲软电缆；虽然也有材料改造的报道，如公开号为C101580606NA的中国发明，提供了一种适用于风电塔筒电缆用护套橡胶，其橡胶基料由30-5011%天然胶与50-70WT%顺丁胶混合组成；橡胶配合剂中硫化体系为低硫磺高促进剂硫化体系，硫磺加入量为橡胶基料的0. 3-0. 6WT%，促进剂二硫化四甲基秋兰姆1. 0 1. 3WT%，促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1. 8 2. 2WT%，促进剂二
4硫化二苯骈噻唑0. 6 0. 9WT%。但是，此发明提供的材料最低工作温度只能到_50°C，不能解决在_55°C严寒环境及有水环境下电缆的适应性问题。

发明内容
为克服上述现有技术存在的缺点和不足，本发明旨在提供一种轨风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，使其具备耐温_55°C、低烟、无卤、阻燃、耐水解、耐磨和耐扭转等特点， 以满足风力发电电缆的发展需求，提供更广的应用空间。同时本发明还提供所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法及其在电缆上的应用。为实现本发明的目的，发明人提供下述技术方案
发明人首先提供了一种风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其主要是由下述重量份的原料制备获得
聚氨酯弹性体100 份、醋酸乙烯酯20-40 份、阻燃剂30-50 份、增塑剂10-20 份、防老剂0. 5-3 份、操作剂5-15 份、抗水解剂1-3 份、其它助剂1-5 份。发明人通过大量实验研究和探索，发现采用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体与醋酸乙烯酯高分子材料作为本发明的基础材料，聚醚型热塑性聚氨酯弹性体和醋酸乙烯酯的分子结构中含有二异氰酸酯以及醋酸基团，这些分子基团为极性基团且具备无毒、无卤、无污染的特点，这两种材料的并用，使得本发明得到的材料同时具有耐低温和耐高温水解的特性，添加与之配合的氢氧化铝、氢氧化镁、钙系阻燃剂、磷系阻燃剂和硼酸锌等组合物作为阻燃剂，并添加抗水解剂，以及与之相配合的防老剂、增塑剂、操作剂和其它助剂等，同时使得到的材料具备耐油、阻燃、耐磨、低烟无卤等特性，解决了现有技术不能制备耐温_55°C的低烟无卤风力发电用耐扭转软电缆的聚氨酯护套材料的问题。用本发明提供的电缆护套材料制备的电缆，经检测，_55°C条件下，通过2000个周期扭转，电缆表面无裂纹及扭曲现象。研究发现，100份聚氨酯弹性体中添加的醋酸乙烯酯低于20份，则对本发明的材料耐低温性能会产生影响；100份聚氨酯弹性体中添加醋酸乙烯酯高于40份，则对本发明材料的物理机械性能起到负面作用。100份聚氨酯弹性体中添加的阻燃剂低于30份，则对本发明材料的阻燃性性能产生较大影响，阻燃要求不能符合要求；100份聚氨酯弹性体中添加阻燃剂高于50份，虽然阻燃性能有一定幅度的上升，但是对本发明材料的其它性能产生负面影响较大，比如，物理机械性能下降，耐老化性能也将受到影响。100份聚氨酯弹性体中添加的增塑剂低于10份，则存在增速效果不明显、加工操作还有难度、断裂伸长率不够理想等问题；100份聚氨酯弹性体中添加增塑剂高于20份，则严重影响本发明材料的物理化学性能，原始抗张强度有变小的可能以及存在塑性过高将给挤出造成困难以及挤出后产品容易变形等问题。100份聚氨酯弹性体中添加的防老剂低于0. 5份，则对本发明材料的防老化起不到作用；100份聚氨酯弹性体中添加防老剂高于3份，则增加本发明材料的成本而且对本发明的防止老化起不到作用，反而影响本发明材料的物理化学性能。100份聚氨酯弹性体中添加的操作剂低于5份，则起不到操作方便的作用；100份聚氨酯弹性体中添加操作剂高于15份，则会产生喷霜或析出材料表面的现象从而影响材料外观。100份聚氨酯弹性体中添加的抗水解剂低于1份，则抗水性能不够理想；100份聚氨酯弹性体中添加抗水解剂高于3份，则，第一增加本发明材料成本，第二，影响本发明材料的物理机械性能。100份聚氨酯弹性体中添加的其它助剂低于1份，则本发明材料的颜色不鲜艳以及对金属钝化效果不理想；100份聚氨酯弹性体中添加其它助剂高于5份，则，第一，增加本发明材料成本，第二，对本发明材料的其它物性产生负面影响。本发明较现有技术，具有优良的耐超低温_55°C的特性，同时也具备耐水解的特性，优异的阻燃、耐油特性以及耐磨性能、柔软性能和优良的物理机械性能，符合RoHS物料管理规范，具有更加环保和绿色的特性。本发明材料应用在电缆上，在超低温_55°C下卷绕不开裂，做成哑铃试片在_55°C的低温下拉伸时，断裂伸长率不小于200%，常温下断裂伸长率不小于740%，在136°C X 168小时的高温烘箱老化后，断裂强度保留率大于105%，断裂伸长率的保留率大于90%，而且耐100°C X 72小时的燃料油后，断裂强度保留率大于60%，断裂伸长率保留率大于60%，耐70V X 168小时的矿物油后，断裂强度保留率大于60%，断裂伸长率保留率大于60%，在70°C的热水中浸泡168小时后，抗张强度变化率在-20% 20%之间，断裂伸长变化率在-20% 20%之间。风力发电用电机的要求极高，因此对与机车配套的电缆也提出了严格的规范要求，特别是对风力发电用耐扭转软电缆要求就更严格，该电缆使用在风力发电电机的风叶转动部位。风力发电大多都是在我国北方比较严寒的地方或沿海地区，而我国北方在冬季温度有可能在零下55°c左右，而在沿海地区雨水则相对较多。本发明的电缆料正好符合风力发电用耐扭转软电缆的护套要求，为风力发电用电缆用户带来了方便。作为优选方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其中，所述的原料为
聚氨酯弹性体100 份、醋酸乙烯酯20-30 份、阻燃剂30-40 份、增塑剂10份、防老剂1-2 份、操作剂10份、抗水解剂1-1. 5 份、其它助剂3-5 份。发明人研究发现，进一步优化本发明电缆护套材料的基础配方，在既能优化材料性能同时，也能使生产成本等降低。作为优选方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其中， 所述的聚氨酯弹性体选用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；醋酸乙烯酯选用醋酸含量< 15% 的材料；阻燃剂采用重量比为氢氧化铝氢氧化镁钙系阻燃剂磷系阻燃剂硼酸锌 =2:2:1:1:1的组合物；增塑剂采用重量比为甲基乙烯基硅油葵二酸二辛酯=2:1的组合物；防老剂采用重量比为受阻酚类抗氧剂受阻胺类光稳定剂=1:1的组合物；操作剂采用重量比为聚乙烯蜡汽缸油=2:1的组合物；抗水解剂为双(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺； 其他助剂为任意重量比的颜料和金属钝化剂的组合物。作为更优选的方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其中， 所述的钙系阻燃剂选用氧化钙，磷系阻燃剂选用红磷，受阻酚类抗氧剂选用抗氧剂1010，受阻胺类光稳定剂选用光稳定剂HA88，颜料选用钛白粉、四氧化三铁、镉橙、镉黄、酞菁绿酞菁蓝或炉法炭黑中的一种，金属钝化剂选用N，N' - 二亚水杨基丙二胺。聚醚型热塑性聚氨酯弹性体和醋酸乙烯酯并用作为本发明电缆护套材料的基础材料，因为聚醚性的热塑性聚氨酯弹性体和醋酸乙烯酯均为极性材料，具有很好的耐磨性能、耐油性能、耐扭曲性、耐严寒特性以及良好的物理机械性能，所以，这两种材料的并用可保证本发明的材料具有极好的耐磨、耐油、阻燃性能以及柔软性能等，在_55°C的严酷环境下仍然具有很好的使用价值。作为优选方案，本发明中的聚氨酯弹性体选用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体，热塑性聚氨酯弹性体分为聚醚型和聚酯型，聚醚型比聚酯型的热塑性聚氨酯弹性体物理机械更高，耐水解性能、具有极高的回弹性以及极好的耐超低温性能。醋酸乙烯酯选用醋酸含量< 15%的材料，工业产品的醋酸乙烯酯含量为5% 95%，各品种间性能差别较大，一般随着醋酸乙烯酯含量增加，结晶度硬度刚性和热变形温度逐渐降低。本发明材料选择醋酸含量不大于15%，是因为该含量的醋酸乙烯酯与聚醚型的聚氨酯弹性体相容性最好，其外观和物理机械性能很相似，同时该含量下的醋酸乙烯酯低温性能也比较理想以及加工性能优良。氢氧化铝、氢氧化镁、钙系、磷系以及硼酸锌等阻燃材料的联合应用，使本发明电缆材料具有较好的阻燃性能以及低烟、无卤、绿色环保等特性。硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，硼系阻燃剂是最早使用的阻燃剂之一，亦是重要的无机阻燃剂，其特点为热稳定性好，毒性低，消烟，与氢氧化铝复配效果良好，添加后明显减少材料燃烧烟浓度。这几种阻燃剂均为环保型阻燃剂，氢氧化铝和氢氧化镁这两种阻燃剂相对填充量要大点，在高温下产生水分子，起到稀释及降低温度的作用。钙系、磷系以及硼酸锌阻燃剂对氢氧化合物类阻燃剂具有补充、协调等作用从而降低阻燃剂的大量使用，钙系阻燃剂主要为氧化钙、磷系阻燃剂主要为红磷，这两种阻燃剂均可以选用。这几种阻燃剂采用氢氧化铝氢氧化镁钙系阻燃剂磷系阻燃剂硼酸锌=2 2 1 1 1的比例，这种配比是经过大量的小配方研究试验，经过性能对比后获得的，研究发现此配比最为合理，因为后三种阻燃剂均为反应性阻燃剂，该类阻燃剂具有添加量少、阻燃效率高，与添加型阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/钙等非卤阻燃剂，可使阻燃剂用量大幅降低，从而改善本发明材料的阻燃以及加工性能和物理机械性能。耐寒增塑剂甲基乙烯基硅油以及耐超低温的葵二酸二辛酯增塑剂并用，可以使本发明材料具有优异的耐低温_55°C性能以及工艺操作可塑性等。经过大量的试验表明，甲基乙烯基硅油和葵二酸二辛酯两种耐寒增塑剂的配合比例为2:1时，能最好的发挥二者的协同作用，耐低温性能也最优。防老剂采取受阻酚类抗氧剂与受阻胺类光稳定剂并用技术，二者在热氧老化中产生协同作用，使本发明的电缆料具有极好的化学稳定性和抗老化性，使使用寿命极长。按重量比为受阻酚类抗氧剂受阻胺类光稳定剂=1:1时，能最好发挥二者协同防老化的作用。 本发明中受阻酚类抗氧剂可选用高效受阻酚类抗氧剂如抗氧剂1010，受阻胺类光稳定剂选用光稳定剂HA88，如市售的型号为UVASORB HA88FD的受阻胺类光稳定剂，该受阻胺类光稳定剂主要成分为N，N' -1，2-二亚甲基-1，3-丙二胺聚合物与2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪与N- 丁基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶铵的反应物。双(2，6- 二异丙基苯基)碳二亚胺是一类含有酯基和酰胺基的聚合物以及润滑油和有机液体的高效水解稳定剂，可以有效抑制聚酯材料因水解引起的力学性能下降，延长产品使用寿命，改善树脂因水解导致的粘度下降、黄变、开裂等问题，作为含有酯基和酰胺基的聚合物以及润滑油和有机液体的高效水解稳定剂，尤其是在高加工温度条件下，双 (2，6- 二异丙基苯基)碳二亚胺抗水解剂作为一种酸和水的清道夫，可防止催化降解，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性，可以使本发明的材料具有极高的耐水解性能。工艺操作剂，采取聚乙烯蜡与汽缸油并用，主要起到加工操作便利性的作用，防止材料与设备粘连以及改善材料的工艺操作性。聚乙烯蜡和汽缸油的配合使用比例为2:1 时，本发明材料具有最佳的安全操作性能，防粘连作用和挤出加工性能最好。本发明的其他助剂包括颜料和金属钝化剂，颜料选用钛白粉、四氧化三铁、镉橙、 镉黄、酞菁绿酞菁蓝或炉法炭黑等中的一种；金属钝化剂为N，N' - 二亚水杨基丙二胺，用来抑制活性金属离子(铜、铁、镍、锰等)对高分子聚合物的氧化以及催化作用。本发明还提供上述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，包括下述步骤
(1)制备基础橡胶
首先将聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分混炼后打成基础橡胶卷备用，其中，开炼机辊筒温度为100-120°C，
(2)在开炼机上将步骤(1)得到的基础橡胶卷混炼，充分包辊后加入阻燃剂、增塑剂、防老剂、操作剂、抗水解剂及其它助剂混炼，成型后减小辊筒间距，将得到的橡料打薄片，其中混炼温度不高于120°C ；或者在密炼机上，首先将步骤(1)得到的基础橡胶卷投入密炼机混炼30-60秒后添加阻燃剂、增塑剂、防老剂、操作剂、抗水解剂及其它助剂混炼，混炼4-6分钟后造粒并冷却，其中混炼温度不高于120°C。作为优选方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其中，所述的橡料打薄片即橡料打三角包至少3次后出片。打三角包是指为了更好地均勻混炼橡料而采取的一种操作手法，就是在混炼时，调整辊距大约为1到2mm之后，橡料经压延后，人工操作制成三角形的橡料，是本领域的一种通用技术。作为优选方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其中，所述的聚氨酯弹性体选用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；醋酸乙烯酯选用醋酸含量 < 15%的材料；阻燃剂采用重量比为氢氧化铝氢氧化镁钙系阻燃剂磷系阻燃剂硼酸锌=2:2:1:1:1的组合物；增塑剂采用重量比为甲基乙烯基硅油葵二酸二辛酯=2:1的组合物；防老剂采用重量比为受阻酚类抗氧剂受阻胺类光稳定剂=1:1的组合物；操作剂采用重量比为聚乙烯蜡汽缸油=2:1的组合物；抗水解剂为双(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺；其他助剂选用任意重量比的颜料和金属钝化剂组合物。作为更优选方案，根据本发明所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其中，所述的钙系阻燃剂选用氧化钙，磷系阻燃剂选用红磷，受阻酚类抗氧剂选用抗氧剂1010，受阻胺类光稳定剂选用光稳定剂HA88，颜料选用钛白粉、四氧化三铁、镉橙、镉黄、酞菁绿酞菁蓝或炉法炭黑中的一种，金属钝化剂选用N，N' - 二亚水杨基丙二胺。本发明还提供了上述风力发电用耐扭曲软电缆护套材料在电缆上的应用，只要按照本领域的通用技术将所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料用于电缆的制备即可， 得到的成品电缆在-55°C及以下的低温环境下，能经受正、反各四转为一次、扭转角度为 360°，次数不少于2000次的抗扭转性能试验，试验结束后导体不发生断裂、护套表面不产生裂纹。本发明具有以下优点
将本发明的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料与现有的聚氨酯弹性体电缆护套料一般性能比较，检测结果如表1所示。表 1从表1的试验结果可以看出本发明具有现有技术无法超越的优点 本发明提供的风力发电用耐扭转软电缆的护套电缆材料，是一种热塑性弹性体，所谓热塑性弹性体，就是在低温下具有橡胶特性以及在高温下又具有塑料特性的热塑性弹性体，其具有极好的耐低温扭曲性能、耐磨性、低烟无卤特性以及具有极好的物理机械性能。 可广泛应用于要求耐超严寒、耐磨、耐扭曲、耐油以及物理机械性能等的风力发电用耐扭转软电缆、港口机械电缆、矿用电缆、拖链电缆等特种电缆，特别适用于风力发电用耐扭转软电缆的外护套，在极端严寒的环境下，该电缆能正常工作，足以彰显该材料的无与伦比的性能。采用本发明电缆护套材料制备的电缆，其适用环境为-55°C + 90°C，运行温度为-55°C + 90°C，电缆的敷设温度不低于-30°C ；而普通电缆运行温度为0°C 70°C，电缆敷设温度不低于0°C。
具体实施例方式下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。 在本发明中，若非特指，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。 下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。主要原料说明
聚氨酯弹性体选用市售的聚醚型热塑性聚氨酯弹性体， 醋酸乙烯酯中的醋酸含量为小于15%。实施例1
按照表2实施例1的配比准备原料，并按下述方法制备风力发电用耐扭曲软电缆护套材料
先将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，开炼机辊筒温度在100-120°C 之间，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分均勻混炼后，按要求称量打成基础橡胶卷备用。取上述制备的基础橡胶，在小开炼机上混炼，混炼温度为不高于120°C，充分包辊后加入阻燃剂、增塑剂、防老剂、操作剂、抗水解剂以及其它助剂，基本成型后，把小开机辊筒间距减小，橡料打薄片，打三角包3次后出片，得到的橡皮料的片厚度大约为5mm，然后冷却备用。取上述一定量的橡皮料，在平板硫化机上经180°C X 10分钟，压力25MPa硫化后， 制成l-2mm的试片，进行物理化学性能测试，性能检测结果见表3。实施例2
按照表2实施例2的配比准备原料，并按下述方法制备风力发电用耐扭曲软电缆护套材料
先将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，开炼机辊筒温度在100-120°C 之间，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分均勻混炼后，按要求称量打成基础橡胶卷备用。将上述制备的基础橡胶投入密炼机混炼30秒后，再加入阻燃剂、防老剂、增塑剂、 操作剂、抗水解剂以及其它助剂，混炼大约5分钟后，将得到的橡料造粒，然后冷却后包装备用，造粒尺寸为4mmX4mmX4mm左右，其中，混炼温度为不高于120°C。取上述一定量的橡皮粒料，在平板硫化机上经180°C X 10分钟，压力25MPa硫化后，制成l_2mm的试片，进行物理化学性能测试，性能检测结果如表3所示。实施例3
按照表2实施例3的配比准备原料，并按下述方法制备风力发电用耐扭曲软电缆护套材料
先将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，开炼机辊筒温度在100-120°C 之间，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分均勻混炼后，按要求称量打成基础橡胶卷备用。将上述制备的基础橡胶投入密炼机混炼60秒后，再加入阻燃剂、防老剂、增塑剂、 操作剂、抗水解剂以及其它助剂，混炼大约4分钟后，将得到的橡料造粒，然后冷却后包装备用，造粒尺寸为4mmX4mmX4mm左右，其中，混炼温度为120°C。取上述一定量的橡皮粒料，在平板硫化机上经180°C X 10分钟，压力25MPa硫化后，制成l_2mm的试片，进行物理化学性能测试，性能检测结果如表3所示。实施例4
按照表2实施例4的配比准备原料，并按下述方法制备风力发电用耐扭曲软电缆护套材料
先将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，开炼机辊筒温度在100-120°C 之间，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分均勻混炼后，按要求称量打成基础橡胶卷备用。将上述制备的基础橡胶投入密炼机混炼40秒后，再加入阻燃剂、防老剂、增塑剂、 操作剂、抗水解剂以及其它助剂，混炼大约6分钟后，将得到的橡料造粒，然后冷却后包装备用，造粒尺寸为4mmX4mmX4mm左右，其中，混炼温度为120°C。取上述一定量的橡皮粒料，在平板硫化机上经180°C X 10分钟，压力25MPa硫化后，制成l_2mm的试片，进行物理化学性能测试，性能检测结果如表3所示。表2实施例1-4原料配方(重量份)
权利要求
1. 一种风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其主要是由下述重量份的原料制备获得聚氨酯弹性体100 份、醋酸乙烯酯20-40 份、阻燃剂30-50 份、增塑剂10-20 份、防老剂0. 5-3 份、操作剂5-15 份、抗水解剂1-3 份、其它助剂1-5 份。
2.根据权利要求1所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其特征在于，所述的原料为聚氨酯弹性体100 份、醋酸乙烯酯20-30 份、阻燃剂30-40 份、增塑剂10份、防老剂1-2 份、操作剂10份、抗水解剂1-1. 5 份、其它助剂3-5 份。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其特征在于，所述的聚氨酯弹性体选用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；醋酸乙烯酯选用醋酸含量< 15%的材料； 阻燃剂采用重量比为氢氧化铝氢氧化镁钙系阻燃剂磷系阻燃剂硼酸锌=2:2:1:1:1 的组合物；增塑剂采用重量比为甲基乙烯基硅油葵二酸二辛酯=2:1的组合物；防老剂采用重量比为受阻酚类抗氧剂受阻胺类光稳定剂=1:1的组合物；操作剂采用重量比为聚乙烯蜡汽缸油=2:1的组合物；抗水解剂为双(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺，其他助剂为任意重量比的颜料和金属钝化剂的组合物。
4.根据权利要求3所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，其特征在于，所述的钙系阻燃剂选用氧化钙，磷系阻燃剂选用红磷，受阻酚类抗氧剂选用抗氧剂1010，受阻胺类光稳定剂选用光稳定剂HA88，颜料选用钛白粉、四氧化三铁、镉橙、镉黄、酞菁绿酞菁蓝或炉法炭黑中的一种，金属钝化剂选用N，N' - 二亚水杨基丙二胺。
5.一种如权利要求1所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括下述步骤(1)制备基础橡胶首先将聚氨酯弹性体在开炼机上进行混炼，充分包辊后加入醋酸乙烯酯，充分混炼后打成基础橡胶卷备用，其中，开炼机辊筒温度为100-120°C，(2)在开炼机上将步骤(1)得到的基础橡胶卷混炼，充分包辊后加入阻燃剂、增塑剂、防老剂、操作剂、抗水解剂及其它助剂混炼，成型后减小辊筒间距，将得到的橡料打薄片，其中混炼温度不高于120°C ；或者在密炼机上，首先将步骤(1)得到的基础橡胶卷投入密炼机混炼30-60秒后，添加阻燃剂、增塑剂、防老剂、操作剂、抗水解剂及其它助剂混炼，混炼4-6分钟后造粒并冷却，其中混炼温度不高于120°C。
6.根据权利要求5所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述的橡料打薄片即橡料打三角包至少3次后出片。
7.根据权利要求5所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯弹性体选用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；醋酸乙烯酯选用醋酸含量 < 15%的材料；阻燃剂采用重量比为氢氧化铝氢氧化镁钙系阻燃剂磷系阻燃剂硼酸锌=2:2:1:1:1的组合物；增塑剂采用重量比为甲基乙烯基硅油葵二酸二辛酯=2:1的组合物；防老剂采用重量比为受阻酚类抗氧剂受阻胺类光稳定剂=1:1的组合物；操作剂采用重量比为聚乙烯蜡汽缸油=2:1的组合物；抗水解剂为双(2，6- 二异丙基苯基)碳二亚胺，其他助剂为任意重量比的颜料和金属钝化剂的组合物。
8.根据权利要求7所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述的钙系阻燃剂选用氧化钙，磷系阻燃剂选用红磷，受阻酚类抗氧剂选用抗氧剂 1010，受阻胺类光稳定剂选用光稳定剂HA88，颜料选用钛白粉、四氧化三铁、镉橙、镉黄、酞菁绿酞菁蓝或炉法炭黑中的一种，金属钝化剂选用N，N' - 二亚水杨基丙二胺。
9.一种如权利要求1所述的风力发电用耐扭曲软电缆护套材料在电缆上的应用。
全文摘要
本发明属于电缆制造领域，具体涉及一种耐温-55℃的低烟无卤风力发电用耐扭曲软电缆护套材料，主要是采用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体与醋酸乙烯酯高分子材料作为本发明的基础材料，添加与之相应的阻燃剂体系，并加入增塑剂，防老剂，操作剂，抗水解剂以及其它助剂等，从而制备出低烟无卤阻燃风力发电用电缆护套材料，经检测，-55℃条件下，通过2000个周期扭转，其制备的电缆表面无裂纹及扭曲现象。本发明提供的材料符合耐超低温轨道风力发电用电缆的要求，可为风力发电电缆用户带来方便。
文档编号C08K13/02GK102382411SQ20101026599
公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者丁金鑫, 刘凤华, 帅邵舜, 朱云春, 许军, 郑宏 申请人:浙江万马电缆股份有限公司