一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅速发展，电线电缆在铁路机车车辆行业中得到了广泛的应用。近几 年铁路机车车辆电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重 视。电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体严重妨碍了人们的安全撤离和灭 火工作，使生命财产遭到严重损失。同时目前市场上的铁路机车车辆电缆料还普遍存在着 耐疲劳差的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统铁路机车车 辆电缆料配方，开发一种全新的铁路机车车辆电缆料，以提高铁路机车车辆电线电缆的耐 疲劳性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料 及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料，由以下重量份的原料制成：乙烯-醋酸乙烯 共聚物45-65、聚甲醛23-41、聚酰亚胺12-24、异氰尿酸三缩水甘油酯4. 5-6、三氟丙基甲基 硅油3-5、硬脂酸钙2-3、硬脂酸钡1-2、磷酸氢镁5-7、有机膨润土 18-26、四乙二醇二庚酸酯 14-18、尖晶石晶须10-15、邻苯二甲酸二环己酯12-17、Ν，Ν' -二仲丁基对苯二胺1. 5-2、复 合阻燃剂13-21 ;
[0006] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0007] (1)按质量比4-5:2-3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均匀，粉碎， 过 80-120 目筛，然后 500-600r/min 球磨 1-2h ;
[0008] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为40_50g/L的悬浮液，再加入一 定体积的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl 3与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:1-2 ;超声 分散10-15min，然后水浴加热至70-80°C，在搅拌和超声的同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液， 直至溶液PH = 8-9,停止滴加，恒温搅拌1-2h，过滤，烘干，研磨，过100-150目筛，即得氢氧 化铝一次包覆处理的粉体；
[0009] (3)按摩尔比7-10:7-10:2-3:1-1. 5的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化 锌，取硫酸锌加5-10倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40-50%的步骤 (2)制得的粉体，300-500r/min分散0. 5-lh，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温 至90-100°C，并保持反应体系PH = 5-6,保温反应6-8h，过滤，烘干，即得硼酸锌二次包覆处 理的粉体；
[0010] ⑷上述步骤（3)制得的粉体中加入5-10%的邻苯二甲酸二乙酯、3-6%的羊 毛脂、2-3%的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1-2%的亚磷酸二正丁酯，1500-20001'/1^11高速分散 5-10min，烘干，研磨，过100-150目筛即可。
[0011] 上述复合阻燃剂是先将硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁三种无机物混合制成粉体，然 后再依次在混合粉体表面包覆氢氧化铝、硼酸锌，最后用邻苯二甲酸二乙酯、羊毛脂、鳄梨 油酸聚氧乙烯酯、亚磷酸二正丁酯对包覆粉体进行表面改性，提高包覆粉体与高分子聚合 物的相容性，该方法实现了硬硼钙石、蒙脱土、钼酸镁、氢氧化铝和硼酸锌这几种无机阻燃 剂的化学复合，最大程度地发挥上述无机组分的协同阻燃抑烟效应，显著提高复合无机阻 燃剂的阻燃效果。
[0012] 本发明的铁路机车车辆用耐疲劳电缆料的制备方法，包括以下步骤：
[0013] (1)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、异氰尿酸三缩水甘油醋、硬脂酸钙、有机膨润土、四 乙二醇二庚酸酯加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到90-110°C时，将物料放入 冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-60°C时出料；得混合料A ;
[0014] (2)将聚甲醛、聚酰亚胺、硬脂酸钡、磷酸氢镁、邻苯二甲酸二环己酯加入到高速混 合机中高速搅拌，当物料温度达到85-105°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却 至45-55°C时出料；得混合料B ;
[0015] (3)将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速 混合2-5min后放料，再转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。 [0016] 本发明的有益效果：
[0017] 本发明制得的电缆料强度高，韧性好，高抗冲击，耐疲劳性能强，反复折弯5-10 万次，不会开裂，且具有良好的耐老化性、耐热性和耐化学腐蚀性，能够适铁路机车车辆电 线电缆的性能要求。
【具体实施方式】
[0018] 一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料，由以下重量（kg)的原料制成：乙烯-醋酸乙 烯共聚物56、聚甲醛35、聚酰亚胺18、异氰尿酸三缩水甘油酯5. 5、三氟丙基甲基硅油4、硬 脂酸钙2. 5、硬脂酸钡1. 5、磷酸氢镁6、有机膨润土 22、四乙二醇二庚酸酯16、尖晶石晶须 12、邻苯二甲酸二环己酯15、Ν，Ν'-二仲丁基对苯二胺1.5、复合阻燃剂16 ;
[0019] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0020] (1)按质量比5:3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均勾，粉碎，过 100目筛，然后600r/min球磨Ih ;
[0021] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为45g/L的悬浮液，再加入一定 体积的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl3与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:1 ;超声分散 12min，然后水浴加热至75°C，在搅拌和超声的同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液，直至溶液PH =8,停止滴加，恒温搅拌lh，过滤，烘干，研磨，过150目筛，即得氢氧化铝一次包覆处理的 粉体；
[0022] (3)按摩尔比9:8:3:1.5的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化锌，取硫酸 锌加8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量50%的步骤（2)制得的粉体， 300r/min分散lh，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温至95°C，并保持反应体系 PH = 6,保温反应7h，过滤，烘干，即得硼酸锌二次包覆处理的粉体；
[0023] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入6%的邻苯二甲酸二乙酯、4%的羊毛脂、2% 的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1 %的亚磷酸二正丁酯，1500r/min高速分散7min，烘干，研磨，过 150目筛即可。
[0024] -种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料的制备方法，包括以下步骤：
[0025] (1)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、异氰尿酸三缩水甘油醋、硬脂酸钙、有机膨润土、四 乙二醇二庚酸酯加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到90-110°C时，将物料放入 冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-60°C时出料；得混合料A ;
[0026] (2)将聚甲醛、聚酰亚胺、硬脂酸钡、磷酸氢镁、邻苯二甲酸二环己酯加入到高速混 合机中高速搅拌，当物料温度达到85-105°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却 至45-55°C时出料；得混合料B ;
[0027] (3)将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速 混合2-5min后放料，再转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。
[0028] 上述制得的电缆料的性能测试结果如下：
[0029]
【主权项】
1. 一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：乙 烯-醋酸乙烯共聚物45-65、聚甲醛23-41、聚酰亚胺12-24、异氰尿酸三缩水甘油酯 4. 5-6、三氟丙基甲基硅油3-5、硬脂酸钙2-3、硬脂酸钡1-2、磷酸氢镁5-7、有机膨润土 18-26、四乙二醇二庚酸酯14-18、尖晶石晶须10-15、邻苯二甲酸二环己酯12-17、N，N'_二 仲丁基对苯二胺1.5-2、复合阻燃剂13-21; 所述复合阻燃剂的制备方法如下： (1) 按质量比4-5:2-3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均匀，粉碎，过 80-120 目筛，然后 500-600r/min 球磨 1-2h ; (2) 将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为40-50g/L的悬浮液，再加入一定体 积的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl3与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:1-2 ;超声分散 10-15min，然后水浴加热至70-80°C，在搅拌和超声的同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液，直至 溶液PH=8-9,停止滴加，恒温搅拌1-2h，过滤，烘干，研磨，过100-150目筛，即得氢氧化铝一 次包覆处理的粉体； (3) 按摩尔比7-10:7-10:2-3:1-1. 5的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化锌， 取硫酸锌加5-10倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40-50%的步骤（2) 制得的粉体，300-500r/min分散0. 5-lh，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温至 90-KKTC，并保持反应体系PH=5-6,保温反应6-8h，过滤，烘干，即得硼酸锌二次包覆处理 的粉体； (4) 上述步骤（3)制得的粉体中加入5-10%的邻苯二甲酸二乙酯、3-6%的羊毛脂、2-3% 的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1-2%的亚磷酸二正丁酯，1500-2000r/min高速分散5-10min，烘 干，研磨，过100-150目筛即可。
2. 根据权利要求1所述的铁路机车车辆用耐疲劳电缆料的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 将乙烯-醋酸乙烯共聚物、异氰尿酸三缩水甘油酯、硬脂酸钙、有机膨润土、四乙二 醇二庚酸酯加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到90-1KTC时，将物料放入冷混 机中低速搅拌，当物料冷却至50-60°C时出料；得混合料A ; (2) 将聚甲醛、聚酰亚胺、硬脂酸钡、磷酸氢镁、邻苯二甲酸二环己酯加入到高速混合 机中高速搅拌，当物料温度达到85-105°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至 45-55°C时出料；得混合料B ; (3) 将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速混合 2-5min后放料，再转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种铁路机车车辆用耐疲劳电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：乙烯-醋酸乙烯共聚物45-65、聚甲醛 23-41、聚酰亚胺 12-24、异氰尿酸三缩水甘油酯 4.5-6、三氟丙基甲基硅油 3-5、硬脂酸钙2-3、硬脂酸钡1-2、磷酸氢镁 5-7、有机膨润土 18-26、四乙二醇二庚酸酯14-18、尖晶石晶须10-15、邻苯二甲酸二环己酯 12-17、N,N'-二仲丁基对苯二胺 1.5-2、复合阻燃剂 13-21。本发明制得的电缆料强度高,韧性好,高抗冲击，耐疲劳性能强，反复折弯5-10万次，不会开裂，且具有良好的耐老化性、耐热性和耐化学腐蚀性,能够适铁路机车车辆电线电缆的性能要求。
【IPC分类】C08K3-38, C08K9-04, C08L59-00, C08K9-10, C08K3-24, C08K3-30, C08L79-08, C08K13-06, C08L23-08, C08K3-34, H01B3-44
【公开号】CN104804293
【申请号】CN201510155179
【发明人】李训祥, 王新祥, 周志梅, 李贻凤, 胡云昌
【申请人】安徽省康利亚实业有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月2日