一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅速发展，电线电缆在高速铁路动车行业中得到了广泛的应用。近几 年高速铁路动车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。同时目前市场上的高速铁路动车组用电缆料还普遍存 在着抗弯折性差的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统高速 铁路动车组电缆料配方，开发一种全新的高速铁路动车组电缆料，以提高高速铁路动车组 电线电缆的抗弯折性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种弯曲强度高、电气性能稳定、阻 燃效果好的高速铁路动车组用抗弯折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] -种高速铁路动车组用抗弯折电缆料，由以下重量份的原料制成：尼龙647-63、 无规共聚聚丙烯21-34、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物14-26、磷酸三（丁氧基 乙基）酯10-15、妥尔油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸锌1. 5-2、邻羟基苯甲酸苯酯8-14、有机 膨润土 10-15、氟化钙3-4、山嵛酸酰胺2. 5-4. 5、复合阻燃剂15-20、二硼化锆微粉5-10、二 氧化硫脲1-2、三硫代亚磷酸三（十二烷基）酯1-2 ;
[0006] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0007] (1)按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀， 粉碎，过 100-150 目筛，然后 600-800r/min 球磨 0· 5-lh ;
[0008] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50_60g/L的悬浮液，再加入一 定体积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ; 超声分散15_20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加 lmol/L氢氧化钠 溶液，直至溶液PH = 9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即 得氢氧化镁一次包覆处理的粉体；
[0009] (3)按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸 锌加4-8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉 体，200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌 反应5-7h，过滤，烘干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0010] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 2-4%的三（三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500171^11高速分散 8_12min，烘干，研磨，过150-200目筛即可。
[0011] 上述复合阻燃剂是先将坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡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镁、磷酸锌，最后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 三（三甲基硅烷）硼酸酯、蓖麻油酸聚氧丙烯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，该方法实现了坡缕石、凹凸棒土、偏硼酸钡、氢氧化镁和磷酸锌这 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] 本发明的高速铁路动车组用抗弯折电缆料的制备方法，包括以下步骤：将尼龙6、 无规共聚聚丙烯、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、邻羟基苯甲酸苯酯、复合阻燃 剂、有机膨润土、蓖麻油酸锌、山嵛酸酰胺加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到 75-85°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到90-100°C时，将物料放入冷混机中低速 搅拌，当物料冷却至45-50°C时出料；将混合好的物料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。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014] 本发明生产出来的电缆料柔韧性好，弯曲强度高，抗弯折优异，弯折不易老化、开 裂，且具有良好的阻燃性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性和抗冲击性，使用寿命长，能够 适应高速铁路动车组工作环境的需求。
【具体实施方式】
[0015] 一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料，由以下重量（kg)的原料制成：尼龙658、无 规共聚聚丙烯27、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物22、磷酸三（丁氧基乙基）酯 13、妥尔油二乙醇酰胺3、蓖麻油酸锌2、邻羟基苯甲酸苯酯12、有机膨润土 14、氟化钙3. 5、 山嵛酸酰胺3. 5、复合阻燃剂18、二硼化锆微粉7、二氧化硫脲1. 5、三硫代亚磷酸三（十二 烷基）醋1;
[0016] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0017] (1)按质量比6:4:3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均勾，粉碎，过 150目筛，然后600r/min球磨Ih ;
[0018] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为60g/L的悬浮液，再加入一定 体积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤⑴球磨得到的粉末的质量比为1:3 ;超 声分散20min，然后水浴加热至70°C，在搅拌和超声的同时滴加 lmol/L氢氧化钠溶液，直至 溶液PH = 9. 5,停止滴加，恒温搅拌4h，过滤，烘干，研磨，过200目筛，即得氢氧化镁一次包 覆处理的粉体；
[0019] (3)按摩尔比5:3:1. 5的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加 6倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40%的步骤（2)制得的粉体，300r/ min分散I. 5h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至85°C，搅拌反应6h，过滤，烘 干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0020] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入5%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、3%的 三（三甲基硅烷）硼酸酯、1.5%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1500r/min高速分散lOmin，烘干， 研磨，过200目筛即可。
[0021] 一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料的制备方法，包括以下步骤：将尼龙6、无 规共聚聚丙烯、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、邻羟基苯甲酸苯酯、复合阻燃 剂、有机膨润土、蓖麻油酸锌、山嵛酸酰胺加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到 75-85°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到90-100°C时，将物料放入冷混机中低速 搅拌，当物料冷却至45-50°C时出料；将混合好的物料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。
[0022] 上述制得的电缆料的性能测试结果如下：
[0023]
【主权项】
1. 一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：尼 龙6 47-63、无规共聚聚丙稀21-34、a-甲基苯乙稀-苯乙稀-丙稀腈共聚物14-26、磷酸 三(丁氧基乙基）酯10-15、妥尔油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸锌1. 5-2、邻羟基苯甲酸苯酯 8-14、有机膨润土 10-15、氟化钙3-4、山嵛酸酰胺2. 5-4. 5、复合阻燃剂15-20、二硼化锆 微粉5-10、二氧化硫脲1-2、三硫代亚磷酸三（十二烷基）酯1-2 ; 所述复合阻燃剂的制备方法如下： (1) 按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀，粉碎， 过 100-150 目筛，然后 600-800r/min 球磨 0? 5-lh ; (2) 将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50-60g/L的悬浮液，再加入一定体 积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ;超 声分散15-20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加lmol/L氢氧化钠溶 液，直至溶液PH=9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即得氢 氧化镁一次包覆处理的粉体； (3) 按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加 4-8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉体， 200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌反 应5-7h，过滤，烘干，即得磷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3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-4%的三 (三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500r/min高速分散8-12min，烘 干，研磨，过150-200目筛即可。
2. 根据权利要求1所述的高速铁路动车组用抗弯折电缆料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：将尼龙6、无规共聚聚丙烯、a -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、邻羟 基苯甲酸苯酯、复合阻燃剂、有机膨润土、蓖麻油酸锌、山嵛酸酰胺加入到高速混合机中高 速搅拌，当物料温度达到75-85°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到90-100°C时， 将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至45-50°C时出料；将混合好的物料转入双螺 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】本发明公开了一种高速铁路动车组用抗弯折电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙6 47-63、无规共聚聚丙烯 21-34、α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物 14-26、磷酸三（丁氧基乙基）酯 10-15、妥尔油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸锌1.5-2、邻羟基苯甲酸苯酯 8-14、有机膨润土 10-15、氟化钙 3-4、山嵛酸酰胺2.5-4.5、复合阻燃剂 15-20、二硼化锆微粉 5-10、二氧化硫脲1-2、三硫代亚磷酸三(十二烷基)酯 1-2。本发明生产出来的电缆料柔韧性好，弯曲强度高，抗弯折优异，弯折不易老化、开裂，且具有良好的阻燃性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性和抗冲击性，使用寿命长，能够适应高速铁路动车组工作环境的需求。
【IPC分类】H01B3-30, C08L77-02, C08K9-06, C08K3-32, C08L23-14, C08K3-38, C08L25-12, C08K3-34, C08K3-22, C08K13-06, C08K9-10
【公开号】CN104804417
【申请号】CN201510155650
【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