一种机车用阻燃电缆材料的制作方法

本发明涉及电缆绝缘材料，尤其涉及一种机车用阻燃电缆材料。

背景技术：

随着轨道交通行业的迅速发展、欧盟rohs和reach环保法规的出台以及安全的需要，对轨道交通线缆的要求也越来越高，要符合gb/t12528.11-2004、tj/cl254-2013、en50306等机车车辆线缆标准,不仅要求机车线缆安全、环保、节能，对耐油、耐高低温、耐磨及阻燃性能的要求也越来越高。

目前国内外的机车用电力和通讯电缆材料主要是复合材料。内层主要以改性pe材料，外层主要以peek材料。改性pe材料保证电耐低温和绝缘性能，peek材料保证耐机油、燃料油和阻燃性能。但是两种材料的加工范围相差很大，改性pe材料的加工温度在160℃至200℃，而peek材料的加工温度在380℃至420℃，因此，两者不能共挤，影响产能。且双层材料的收缩比不一致，线缆材料的同心度难以控制，peek材料被誉为黄金料，价格昂贵。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种机车用阻燃电缆材料，该电缆材料能够阻隔机油和燃料油的侵蚀，具有很低的玻璃化转变温度，具有较好的低温性能，阻燃性能好，低烟无毒等特点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机车用阻燃电缆材料，按照质量份数，所述电缆材料的组分包括：聚烯烃树脂42～65份，接枝剂5～8份，阻燃剂35～48份，润滑剂1.5～1.7份，抗氧剂0.8～1.3份，助交联剂0.5～0.8份。

上述技术方案中，所述聚烯烃树脂包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶、改性聚乙烯醇。

进一步的，上述技术方案中，按质量份数，所述聚烯烃树脂包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物25～30份，所述线性低密度聚乙烯5～15份，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶10～15份，所述改性聚乙烯醇2～5份。

进一步的，上述技术方案中，按质量份数，所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物25份，线性低密度聚乙烯15份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶13份，改性聚乙烯醇4份。

上述技术方案中，所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中极性基团酯基≥25％，乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶中极性基团乙酸乙烯酯≥70％，所述改性聚乙烯醇的粘度≤4*10^-3pa·s。

上述技术方案中，所述接枝剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物。

上述技术方案中，所述阻燃剂为膨胀性无卤阻燃剂和/或纳米蒙脱土。

上述技术方案中，所述润滑剂为硅酮粉。

上述技术方案中，所述抗氧剂为双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和/或4,4，-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。

上述技术方案中，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

一种机车用阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，将聚烯烃树脂42～65份，接枝剂5～8份，阻燃剂35～48份，润滑剂1.5～1.7份，抗氧剂0.8～1.3份，助交联剂0.5～0.8份进行备份；

对备份后原料混合；

对混合后原料经挤出机挤出，完成造粒；

对造粒后物料进行筛选，获得目标电缆材料。

上述技术方案中，步骤“对备份后原料混合”为将备份后原料加入密炼机中，在163℃～167℃温度范围内，以40r/min～50r/min的速度，混合20～25min。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明机车用阻燃电缆材料中，添加有乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶，且乙烯-丙烯酸甲酯与乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶中具有极强的极性基团，使加工形成的电缆能够不被无极性的机油所溶胀，从而阻隔机油和燃料油的侵蚀。

2.本发明机车用阻燃电缆材料中，添加有改性聚乙烯醇，由于改性聚乙烯醇具有很高的结晶度，进一步加强了加工后的电缆阻隔机油和燃料油侵蚀的性能。

3.本发明机车用阻燃电缆材料中，通过添加有机酸对聚乙烯醇进行处理，得到改性聚乙烯醇，降低聚乙烯醇的玻璃化转变温度，使其满足低温要求。

4.本发明机车用阻燃电缆材料中，添加有线性低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯本身具有较低的玻璃化转变温度，在整个配方体系中对低温起到很好的保护作用。

5.本发明机车用阻燃电缆材料中，添加有大量的膨胀性无卤阻燃剂，其能够释放结晶水带走热量，并能够形成坚固的碳化层，阻止火焰的蔓延，在燃烧过程中不产生有毒有害的卤酸气体，发烟量低。

6.本发明机车用阻燃点燃材料中，添加有润滑剂硅酮粉和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，其能够有效提高电缆材料制品表面的光滑感、光泽度、触感和耐磨性、耐腐蚀性和耐老化性。

7.通过以上电缆材料的混合加工，替代原pe与peek双层材料的加工，简化了加工方式，提高了生产效率，降低了原材料成本。

附图说明

图1是本发明机车用阻燃电缆材料加工流程示意图。

其中：1、密炼机；2、提升装置；3、喂料装置；4、挤出装置；5、振动筛。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1～3：一种机车用阻燃电缆材料，按照质量份数，所述电缆材料的组分，如表1所示：

表1：原料配比

上述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中极性基团酯基≥25％。

上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶中极性基团乙酸乙烯酯≥70％。

上述改性聚乙烯醇的粘度≤4*10^-3pa·s。

一种机车用阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：

将乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶、改性聚乙烯醇、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、膨胀性无卤阻燃剂、纳米蒙脱土、硅酮粉、双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按各配比称重加入至密炼机1中，在163～167℃温度范围内，以40～50r/min的速度，混合20～25min；

对混合后原料翻倒至提升装置2，从而输送至喂料装置；

由喂料装置3向挤出装置4中输料，按15～25r/min的挤出速度完成造粒；

造粒后风送至振动筛5筛选颗粒大小，其中通过150目滤网过滤杂质，滤网压力小于15mpa，1h30min内滤网不破，获得电缆材料。

按上述制备方法及实施例1～3机车用阻燃电缆材料的配比，制得的电缆材料性能见表2：

表2：电缆材料性能指标

由上述实验表明，在电缆材料中添加乙烯-丙烯酸甲酯共聚物25～30份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶10～15份，改性聚乙烯醇2～5份，由于乙烯-丙烯酸甲酯与乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶中具有极强的极性基团，且改性聚乙烯醇具有很高的结晶度，使加工形成的电缆能够不被无极性的机油所溶胀，阻隔机油和燃料油的侵蚀。且由实验数据表明，按照质量份数，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物25份，线性低密度聚乙烯15份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚橡胶13份，改性聚乙烯醇4份，马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，膨胀性无卤阻燃剂30份，纳米蒙脱土5份，硅酮粉1.5份，双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯0.5份，4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)0.3份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.7份所制得的电缆材料性能最佳。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。