一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法与流程

文档序号:17483081发布日期:2019-04-20 06:34阅读:138来源:国知局
本发明属于塑料制品
技术领域
,具体涉及一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法。
背景技术
:现如今,随着科学技术的发展,人们对电缆的要求越来越高,其要求耐高温、阻燃以及韧性要好等,因此开发一款阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆是非常必要的。中国专利cn106398130a公布了tpee/tpu/ptfe复合电缆材料及制备方法。复合电缆材料组成及配比,以质量百分比wt%计为:tpee热塑性聚酯弹性体20%~60%;tpu热塑性聚氨酯弹性体20%~40%;ptfe5%~25%;阻燃剂20%~45%,阻燃协效剂1%~10%,润滑剂1%~5%,抗氧剂0.2%~1.0%,光稳定剂0.05%~0.3%,紫外光吸收剂1%~3%;所述的tpu热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯弹性体;所述的ptfe为低密度微孔聚四氟乙烯。本发明的复合电缆材料在达到ul94v-0等级的同时具有比较优异的力学性能,耐油好、高耐磨性、耐老化性能好、耐高/低温性能强、耐化学溶剂性能好,回弹力佳,韧性和强度也很强,但相对来说其阻燃能力较差,以及耐高温性能较差;中国专利cn107118474a公布了一种阻燃电缆料及其制备方法,该电缆料包括以下原料:邻苯二甲酸二癸酯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、甲基乙烯基硅橡胶、氯乙烯弹性料、钙锌热稳定剂、改性硅藻粉、纳米碳酸钙、阻燃剂、润滑剂、偶联剂和抗氧剂。其制备方法是先将邻苯二甲酸二癸酯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、甲基乙烯基硅橡胶和氯乙烯弹性料输送至捏合机中,加水捏合;再将剩余原料输送至捏合机中捏合;最后将捏合后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒,即可。本发明的电缆料制备简单方便,具有优良的阻热耐寒性及耐腐蚀性,使用寿命长,具有广阔的市场前景。本发明阻燃效果好,但该原料制备的电缆耐高温和韧性相对较差,满足不了现在对电缆的要求。因此,为了解决上述提到的问题我们发明了一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法,此材料能够很好的解决上面提到的问题,满足现在市场的需求。技术实现要素:为了达到
背景技术
中的目的,本发明提出的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法及其制备方法;本发明通过如下的技术方案实现的,一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法:一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的组成包括以下物质:按质量份数计100-120份的聚乙烯复合料、5-10份的复合增韧剂、10-12份的活性纳米碳酸钙粉末、10-20份的阻燃剂、2-3份的润滑剂、1-3份的色母、1-2份的塑化促进剂、3-4份的钙锌稳定剂;所述的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法的制备方法如下:将100-120份的聚乙烯复合料、5-10份的复合增韧剂、10-12份的活性纳米碳酸钙粉末、10-20份的阻燃剂、2-3份的润滑剂、1-3份的色母、1-2份的塑化促进剂、3-4份的钙锌稳定剂加入混料机中,进行混合,时间为20-25min,待混合均匀后取出,将物料放置于装料槽中,然后将其加入双螺杆挤出机中进行熔融改性造粒挤出,得到粒子大小相同的料粒,该料粒就是阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的原材料,然后将该原料直接用于电缆线的生产设备中,生产得到阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的。其中上述步骤中使用到的物质的制备过程如下:(1)复合增韧剂的制备将6-8份的sbs、4-5份的环氧树脂、3-5份的聚醋酸纤维、10-15份的聚氨酯加入混料机中进行混合,混合均匀后,得到的物质,加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,得到粒径大小相似的颗粒,该料粒就是复合增韧剂。(2)塑化促进剂的制备将10-20份的甲基丙烯酸甲酯、6-8份的苯乙烯、8-10份的丙烯酸丁酯加入混料机中进行混合,混合均匀后得到的物质,该物质就是塑化促进剂。(3)活性纳米碳酸钙粉末的制备将市场购买的50-60份的纳米碳酸钙粉末、10-20份的多羟基树脂、1-2份的有机锡催化剂、2-4份的pe蜡、2-3份的硅烷偶联剂加入反应釜中,在转速200-300rpm,温度50-60℃条件下,进行反应2-3小时后,将物料取出,得到的物质就是活性纳米碳酸钙粉末。(4)阻燃剂的制备将10-20份的聚磷酸酰胺树脂粉、10-20份的三氧化二硼、4-5份的磷酸钠、8-10份的石棉纤维、2-5份的碳酸钠、1-2份的润滑剂、10-20份的pvc、1-2份的润滑剂、1-2份的钙锌稳定剂加入混料机中进行混合,混合均匀后,将该粉末加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,造粒挤出后,将得到的粒子进行筛选,得到大小均匀的料粒,该料粒就是阻燃剂。(5)润滑剂的制备将10-20份的pe蜡、5-10份的ac316、2-3份的硬脂酸钙加入反应釜中,在65℃条件下进行反应1-2小时后,冷却至室温得到的物质,该物质就是润滑剂。(6)色母的制备市场上普通的,其基材为pvc或者和pvc相溶性较好的活性色母粒,其颜色可能是红色、黄色、绿色等颜色的色母粒。(7)聚乙烯复合料的制备将高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,按照质量比为1-2:6-8的比例进行混合后得到的物质,该物质就是聚乙烯复合料。有益效益(1)本发明通过使用聚乙烯复合料以及阻燃剂等物质的使用,是本发明制备的电缆具有优异的阻燃性能和绝缘性能,促使其整体使用寿命长,符合实际对电缆的质量要求;(2)本发明通过加入聚乙烯复合料、复合增韧剂、活性纳米碳酸钙粉末、塑化促进剂促使其制备的电缆具有优异的低温性能,阻燃性能、力学性能,良好的耐老化性能,惊人的回弹力,较高韧性及强度、对蠕变、冲击和挠曲疲劳具有极高抗力,耐油性强以及成型质量好等优点,同时该材料还可以继续回收利用,其回收利用率非常高。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将结合实验数据,对本发明的优选实施例进行详细的说明,以方便技术人员理解。实施例1一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法:一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的组成包括以下物质:按质量份数计100份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、10份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、2份的润滑剂、2份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂;所述的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法的制备方法如下:将100份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、10份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、2份的润滑剂、2份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂加入混料机中,进行混合,时间为20-25min,待混合均匀后取出,将物料放置于装料槽中,然后将其加入双螺杆挤出机中进行熔融改性造粒挤出,得到粒子大小相同的料粒,该料粒就是阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的原材料,然后将该原料直接用于电缆线的生产设备中,生产得到阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的。其中上述步骤中使用到的物质的制备过程如下:(1)复合增韧剂的制备将8份的sbs、5份的环氧树脂、5份的聚醋酸纤维、15份的聚氨酯加入混料机中进行混合,混合均匀后,得到的物质,加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,得到粒径大小相似的颗粒,该料粒就是复合增韧剂。(2)塑化促进剂的制备将20份的甲基丙烯酸甲酯、8份的苯乙烯、10份的丙烯酸丁酯加入混料机中进行混合,混合均匀后得到的物质,该物质就是塑化促进剂。(3)活性纳米碳酸钙粉末的制备将市场购买的60份的纳米碳酸钙粉末、10份的多羟基树脂、2份的有机锡催化剂、2份的pe蜡、2份的硅烷偶联剂加入反应釜中,在转速200-300rpm,温度50-60℃条件下,进行反应2-3小时后,将物料取出,得到的物质就是活性纳米碳酸钙粉末。(4)阻燃剂的制备将20份的聚磷酸酰胺树脂粉、20份的三氧化二硼、5份的磷酸钠、8份的石棉纤维、5份的碳酸钠、2份的润滑剂、20份的pvc、2份的润滑剂、2份的钙锌稳定剂加入混料机中进行混合,混合均匀后,将该粉末加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,造粒挤出后,将得到的粒子进行筛选,得到大小均匀的料粒,该料粒就是阻燃剂。(5)润滑剂的制备将20份的pe蜡、5份的ac316、3份的硬脂酸钙加入反应釜中,在65℃条件下进行反应1-2小时后,冷却至室温得到的物质,该物质就是润滑剂。(6)色母的制备市场上普通的,其基材为pvc或者和pvc相溶性较好的活性色母粒,其颜色可能是红色、黄色、绿色等颜色的色母粒。(7)聚乙烯复合料的制备将高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,按照质量比为1:8的比例进行混合后得到的物质,该物质就是聚乙烯复合料。实施例2一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法:一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的组成包括以下物质:按质量份数计100份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、3份的润滑剂、3份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂;所述的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法的制备方法如下:将100份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、3份的润滑剂、3份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂加入混料机中,进行混合,时间为20-25min,待混合均匀后取出,将物料放置于装料槽中,然后将其加入双螺杆挤出机中进行熔融改性造粒挤出,得到粒子大小相同的料粒,该料粒就是阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的原材料,然后将该原料直接用于电缆线的生产设备中,生产得到阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的。其中上述步骤中使用到的物质的制备过程如下:(1)复合增韧剂的制备将8份的sbs、5份的环氧树脂、5份的聚醋酸纤维、15份的聚氨酯加入混料机中进行混合,混合均匀后,得到的物质,加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,得到粒径大小相似的颗粒,该料粒就是复合增韧剂。(2)塑化促进剂的制备将20份的甲基丙烯酸甲酯、8份的苯乙烯、10份的丙烯酸丁酯加入混料机中进行混合,混合均匀后得到的物质,该物质就是塑化促进剂。(3)活性纳米碳酸钙粉末的制备将市场购买的60份的纳米碳酸钙粉末、10份的多羟基树脂、2份的有机锡催化剂、2份的pe蜡、2份的硅烷偶联剂加入反应釜中,在转速200-300rpm,温度50-60℃条件下,进行反应2-3小时后,将物料取出,得到的物质就是活性纳米碳酸钙粉末。(4)阻燃剂的制备将20份的聚磷酸酰胺树脂粉、20份的三氧化二硼、5份的磷酸钠、8份的石棉纤维、5份的碳酸钠、2份的润滑剂、20份的pvc、2份的润滑剂、2份的钙锌稳定剂加入混料机中进行混合,混合均匀后,将该粉末加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,造粒挤出后,将得到的粒子进行筛选,得到大小均匀的料粒,该料粒就是阻燃剂。(5)润滑剂的制备将20份的pe蜡、5份的ac316、3份的硬脂酸钙加入反应釜中,在65℃条件下进行反应1-2小时后,冷却至室温得到的物质,该物质就是润滑剂。(6)色母的制备市场上普通的,其基材为pvc或者和pvc相溶性较好的活性色母粒,其颜色可能是红色、黄色、绿色等颜色的色母粒。(7)聚乙烯复合料的制备将高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,按照质量比为1:8的比例进行混合后得到的物质,该物质就是聚乙烯复合料。实施例3一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法:一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的组成包括以下物质:按质量份数计120份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、10-20份的阻燃剂、3份的润滑剂、3份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂;所述的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法的制备方法如下:将120份的聚乙烯复合料、10份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、10-20份的阻燃剂、3份的润滑剂、3份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂加入混料机中,进行混合,时间为20-25min,待混合均匀后取出,将物料放置于装料槽中,然后将其加入双螺杆挤出机中进行熔融改性造粒挤出,得到粒子大小相同的料粒,该料粒就是阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的原材料,然后将该原料直接用于电缆线的生产设备中,生产得到阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的。其中上述步骤中使用到的物质的制备过程如下:(1)复合增韧剂的制备将8份的sbs、5份的环氧树脂、5份的聚醋酸纤维、15份的聚氨酯加入混料机中进行混合,混合均匀后,得到的物质,加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,得到粒径大小相似的颗粒,该料粒就是复合增韧剂。(2)塑化促进剂的制备将20份的甲基丙烯酸甲酯、8份的苯乙烯、10份的丙烯酸丁酯加入混料机中进行混合,混合均匀后得到的物质,该物质就是塑化促进剂。(3)活性纳米碳酸钙粉末的制备将市场购买的60份的纳米碳酸钙粉末、10份的多羟基树脂、2份的有机锡催化剂、2份的pe蜡、2份的硅烷偶联剂加入反应釜中,在转速200-300rpm,温度50-60℃条件下,进行反应2-3小时后,将物料取出,得到的物质就是活性纳米碳酸钙粉末。(4)阻燃剂的制备将20份的聚磷酸酰胺树脂粉、10份的三氧化二硼、5份的磷酸钠、8份的石棉纤维、5份的碳酸钠、2份的润滑剂、20份的pvc、2份的润滑剂、2份的钙锌稳定剂加入混料机中进行混合,混合均匀后,将该粉末加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,造粒挤出后,将得到的粒子进行筛选,得到大小均匀的料粒,该料粒就是阻燃剂。(5)润滑剂的制备将20份的pe蜡、5份的ac316、3份的硬脂酸钙加入反应釜中,在65℃条件下进行反应1-2小时后,冷却至室温得到的物质,该物质就是润滑剂。(6)色母的制备市场上普通的,其基材为pvc或者和pvc相溶性较好的活性色母粒,其颜色可能是红色、黄色、绿色等颜色的色母粒。(7)聚乙烯复合料的制备将高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,按照质量比为1:8的比例进行混合后得到的物质,该物质就是聚乙烯复合料。实施例4一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法:一种阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的组成包括以下物质:按质量份数计120份的聚乙烯复合料、5份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、3份的润滑剂、1份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂;所述的阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆的制备方法的制备方法如下:将120份的聚乙烯复合料、5份的复合增韧剂、12份的活性纳米碳酸钙粉末、20份的阻燃剂、3份的润滑剂、1份的色母、2份的塑化促进剂、4份的钙锌稳定剂加入混料机中,进行混合,时间为20-25min,待混合均匀后取出,将物料放置于装料槽中,然后将其加入双螺杆挤出机中进行熔融改性造粒挤出,得到粒子大小相同的料粒,该料粒就是阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的原材料,然后将该原料直接用于电缆线的生产设备中,生产得到阻燃、耐高温、高韧性的交联电缆线的。其中上述步骤中使用到的物质的制备过程如下:(1)复合增韧剂的制备将8份的sbs、5份的环氧树脂、5份的聚醋酸纤维、15份的聚氨酯加入混料机中进行混合,混合均匀后,得到的物质,加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,得到粒径大小相似的颗粒,该料粒就是复合增韧剂。(2)塑化促进剂的制备将20份的甲基丙烯酸甲酯、8份的苯乙烯、10份的丙烯酸丁酯加入混料机中进行混合,混合均匀后得到的物质,该物质就是塑化促进剂。(3)活性纳米碳酸钙粉末的制备将市场购买的60份的纳米碳酸钙粉末、10份的多羟基树脂、2份的有机锡催化剂、2份的pe蜡、2份的硅烷偶联剂加入反应釜中,在转速200-300rpm,温度50-60℃条件下,进行反应2-3小时后,将物料取出,得到的物质就是活性纳米碳酸钙粉末。(4)阻燃剂的制备将20份的聚磷酸酰胺树脂粉、10份的三氧化二硼、5份的磷酸钠、8份的石棉纤维、5份的碳酸钠、2份的润滑剂、20份的pvc、2份的润滑剂、2份的钙锌稳定剂加入混料机中进行混合,混合均匀后,将该粉末加入双螺杆挤出机中进行熔融改性及造粒挤出,造粒挤出后,将得到的粒子进行筛选,得到大小均匀的料粒,该料粒就是阻燃剂。(5)润滑剂的制备将20份的pe蜡、5份的ac316、3份的硬脂酸钙加入反应釜中,在65℃条件下进行反应1-2小时后,冷却至室温得到的物质,该物质就是润滑剂。(6)色母的制备市场上普通的,其基材为pvc或者和pvc相溶性较好的活性色母粒,其颜色可能是红色、黄色、绿色等颜色的色母粒。(7)聚乙烯复合料的制备将高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,按照质量比为1:8的比例进行混合后得到的物质,该物质就是聚乙烯复合料。实验分析:1、力学性能检测将实施例1-4制备的电缆和市场购买的普通电缆进行力学性能测试,其检测结果如下:项目实施例1实施例2实施例3实施例4市售普通电缆断裂伸长率(%)242.4%224.6%234.7%232.5%210.8%抗张强度(mpa)18.719.415.318.511.6由上表可以看出本发明制备的电缆的力学性能优于市场售卖的电缆,其相对来说,强度很高的同时其韧性也是非常优秀,其相对市场售卖的电缆来说是一款非常优秀的电缆。2、耐老化性能测试将实施例1-4制备的电缆放置在175℃条件下,240h,然后测试其力学性能,其测试结果如下表所示:项目实施例1实施例2实施例3实施例4市售普通电缆断裂伸长率(%)121.4%124.6%136.9%121.5%89.8%抗张强度(mpa)12.913.611.813.56.6由上表可以看出本发明制备的电缆在老化情况下其力学性能优于市场售卖的电缆,其完全可以替代市场售卖的电缆。3、高温压力检测将用实施例1-4制备的电缆线进行高温压力测试,测试条件:150℃*4h,检测剩余厚度占原厚度百分比,最小40%,测试结果如下:项目实施例1实施例2实施例3实施例4测试结果81%79%84%86%由上表可以看出本发明制备的电线缆具有很高的耐高温性能,其耐高温满足测试要求。4、低温卷绕检测将用实施例1-4制备的电缆线进行低温弯曲测试,测试条件:-40℃*4h,5d,1kv/1分钟,测试结果如下:项目实施例1实施例2实施例3实施例4测试结果不开裂不开裂不开裂不开裂由上表可以看出本发明制备的电线缆耐低温性能满足市场对该类产品的低温弯曲测试要求。最后说明的是,以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的。当前第1页12
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