用于电线电缆的cpe护套材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及CPE护套材料，特别是涉及用于电线电缆的CPE护套材料及其制备方 法。
【背景技术】：
[0002] 氯化聚乙烯，为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、 耐臭氧、耐化学药品、耐老化性能，韧性良好（在_30°C仍有柔韧性），与其它高分子材料具 有良好的相容性，分解温度较高，分解产生HC1，HC1能催化CPE的脱氯反应。氯化聚乙烯是 由高密度聚乙烯（HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料，根据结构和用途不同，氯化聚 乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯（CPE)和弹性体型氯化聚乙烯（CM)两大类，其中CPE主要用 于电线电缆（煤矿用电缆、UL及VDE等标准中规定的电线）的护套材料。
[0003] 例如，公开号为CN102936379B、公开日为2014. 12. 10、申请人为远东电缆有限公 司的中国专利申请公开了"橡套软电缆用CPE与NR并用型护套橡皮"，该护套橡皮的组成及 配比为（以质量份计）：氯化聚乙烯95~100份；天然橡胶0~5份；活性剂10~15份； 阻燃剂5~10份；增塑剂50~60份；补强剂40份；填充剂60~80份；润滑助剂0~3 份；硫化剂4~5份；硫化助剂1. 5~2. 5份；护套橡皮的含胶量为32~36%。该发明采 用DP275B为硫化剂，该项护套橡皮能满足GB/T5013-2008《额定电压450/750V及以下橡皮 绝缘电缆》、JB8735-1998《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆》标准中SE4 橡皮的性能要求。不过该护套橡皮的耐油性能不够好，在多油的环境下会被油污影响导致 性能下降，严重地会引起事故发生。
【发明内容】
：
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供用于电线电缆的CPE护套材料，其具有较好的耐 油性能，能有效避免油污导致的性能下降。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，增塑剂30~45份， 十三氟辛基三甲氧基硅烷8~12份，偶联剂1~2份，聚苯并咪唑14~20份，相容剂12~ 18份，硫化剂3~4. 5份，助硫化剂2. 5~3. 5份，补强剂80~100份，氧化镁10~14份， 稳定剂3~5份；所述相容剂为CPE-丙烯酸接枝共聚物。
[0007] 优选地，本发明所述增塑剂为DOS。
[0008] 优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0009] 优选地，本发明所述硫化剂为BIBP。
[0010] 优选地，本发明所述助硫化剂为TAC。
[0011] 优选地，本发明所述补强剂为质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合物。
[0012] 优选地，本发明所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0013] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述用于电线电缆的CPE护套材料的制备 方法。
[0014] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0015] 用于电线电缆的CPE护套材料的制备方法：其步骤如下：
[0016]A、将CPE、丙烯酸、二甲苯、水加入反应釜中，在氮气气氛下水浴加热至60°C，溶胀 60分钟后加热至95°C，加入BPO后搅拌反应80分钟，冷却至室温，将产物抽滤、洗涤至中 性，80°C下真空干燥10小时，得到相容剂；
[0017]B、按配方将CPE、增塑剂、十三氟辛基三甲氧基硅烷、偶联剂、聚苯并咪唑、相容剂、 补强剂、氧化镁、稳定剂加入密炼机中80°C下混炼12分钟，得到混炼胶，将混炼胶移至开炼 机上薄通2次，摆胶2次后与硫化剂、助硫化剂一起加入密炼机中110°C下混炼1分钟，移至 开炼机薄通2次、摆胶2次后移至冷却辊冷却，得到用于电线电缆的CPE护套材料。
[0018]优选地，所述步骤A中，CPE、丙烯酸、二甲苯、水、BPO的质量比为2:1:3:6:0. 4。
[0019] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0020] (1)十三氟辛基三甲氧基硅烷是一种氟烷基硅烷，其具有优异的憎水、憎油的特 点，在偶联剂的帮助下能与CPE基体形成有效交联并均匀分布于CPE基体中，从而有效提高 护套材料的耐油性能。
[0021] (2)聚苯并咪唑为含两个氮原子的苯并五元杂环刚性链聚合物，其结构的特殊性 使其拥有较好的耐溶剂、耐化学药品以及耐油性能，不过其与CPE之间的相容性不佳，因此 本发明通过丙烯酸制备了相容剂一CPE-丙烯酸接枝共聚物，可大大改善聚苯并咪唑与CPE 之间的相容性，提高了护套材料的耐油性能；此外，共混后CPE与聚苯并咪唑形成了半互穿 交联网络结构，在CPE分子链上引入了五元杂环，提高了材料的致密性，可进一步提高护套 材料的耐油性能，能有效避免油污导致的性能下降。
【具体实施方式】：
[0022] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0023] 实施例1
[0024]用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS35份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷8份，硅烷偶联剂1. 5份，聚苯并咪唑16份，相容剂一一CPE-丙烯酸接枝 共聚物14份，BIBP3. 5份，TAC3. 5份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合 物85份，氧化镁14份，钙锌复合稳定剂3. 5份。
[0025] 其制备方法为：
[0026]A、将CPE、丙烯酸、二甲苯、水加入反应釜中，在氮气气氛下水浴加热至60°C，溶胀 60分钟后加热至95°C，加入BP0后搅拌反应80分钟，CPE、丙烯酸、二甲苯、水、BP0的质量 比为2:1:3:6:0. 4,冷却至室温，将产物抽滤、洗涤至中性，80°C下真空干燥10小时，得到相 容剂；
[0027]B、按配方将CPE、增塑剂、十三氟辛基三甲氧基硅烷、偶联剂、聚苯并咪唑、相容剂、 补强剂、氧化镁、稳定剂加入密炼机中80°C下混炼12分钟，得到混炼胶，将混炼胶移至开炼 机上薄通2次，摆胶2次后与硫化剂、助硫化剂一起加入密炼机中110°C下混炼1分钟，移至 开炼机薄通2次、摆胶2次后移至冷却辊冷却，得到用于电线电缆的CPE护套材料。
[0028] 实施例2
[0029] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS30份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷10. 5份，硅烷偶联剂1. 2份，聚苯并咪唑19份，相容剂--CPE-丙烯酸接 枝共聚物12份，BIBP4份，TAC2. 5份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合 物80份，氧化镁12. 5份，钙锌复合稳定剂4. 5份。
[0030] 其制备方法与实施例1一样。
[0031] 实施例3
[0032] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS45份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷9份，硅烷偶联剂1份，聚苯并咪唑20份，相容剂--CPE-丙烯酸接枝共 聚物13份，BIBP3. 4份，TAC2. 8份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合物 100份，氧化镁13份，钙锌复合稳定剂4份。
[0033] 其制备方法与实施例1一样。
[0034] 实施例4
[0035] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS40份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷10份，硅烷偶联剂1. 6份，聚苯并咪唑14份，相容剂一一CPE-丙烯酸接枝 共聚物18份，BIBP4. 5份，TAC2. 7份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合 物90份，氧化镁10份，钙锌复合稳定剂3份。
[0036] 其制备方法与实施例1一样。
[0037] 实施例5
[0038] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS44份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷12份，硅烷偶联剂1. 4份，聚苯并咪唑18份，相容剂一一CPE-丙烯酸接枝 共聚物15份，BIBP4. 4份，TAC3. 4份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合 物95份，氧化镁12份，钙锌复合稳定剂5份。
[0039] 其制备方法与实施例1一样。
[0040] 实施例6
[0041] 用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，DOS34份，十三氟辛 基三甲氧基硅烷11份，硅烷偶联剂2份，聚苯并咪唑15份，相容剂一一CPE-丙烯酸接枝共 聚物16份，BIBP3份，TAC3. 2份，补强剂--质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合物88 份，氧化镁11份，钙锌复合稳定剂3. 6份。
[0042] 其制备方法与实施例1一样。
[0043] 经测试，实施例1-6制得的护套料以及对比例的耐油性能如下表所示，其中，
[0044] 对比例为公开号为CN102936379B的中国专利，
[0045] 耐油性能按照GB/T1690进行体积变化率、质量变化率、拉伸强度变化率、拉断伸 长变化率的测试，测试油为20#机械油，浸泡时间为24小时，浸泡温度为110°C。
[0046]
【主权项】
1. 用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：其重量份组成为：CPE 100份，增塑剂 30~45份，十三氟辛基三甲氧基硅烷8~12份，偶联剂1~2份，聚苯并咪唑14~20份， 相容剂12~18份，硫化剂3~4. 5份，助硫化剂2. 5~3. 5份，补强剂80~100份，氧化 镁10~14份，稳定剂3~5份；所述相容剂为CPE-丙烯酸接枝共聚物。
2. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述增塑剂为 DOS。
3. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述偶联剂为 硅烷偶联剂。
4. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述硫化剂为 BIBPo
5. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述助硫化剂 STAC。
6. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述补强剂为 质量比为1:1的白炭黑、滑石粉的混合物。
7. 根据权利要求1所述的用于电线电缆的CPE护套材料，其特征在于：所述稳定剂为 钙锌复合稳定剂。
8. 根据权利要求1~7任意一项所述的用于电线电缆的CPE护套材料的制备方法，其 特征在于：其步骤如下： A、 将CPE、丙烯酸、二甲苯、水加入反应釜中，在氮气气氛下水浴加热至60°C，溶胀60分 钟后加热至95 °C，加入BPO后搅拌反应80分钟，冷却至室温，将产物抽滤、洗涤至中性，80 °C 下真空干燥10小时，得到相容剂； B、 按配方将CPE、增塑剂、十三氟辛基三甲氧基硅烷、偶联剂、聚苯并咪唑、相容剂、补强 剂、氧化镁、稳定剂加入密炼机中80°C下混炼12分钟，得到混炼胶，将混炼胶移至开炼机上 薄通2次，摆胶2次后与硫化剂、助硫化剂一起加入密炼机中IKTC下混炼1分钟，移至开炼 机薄通2次、摆胶2次后移至冷却辊冷却，得到用于电线电缆的CPE护套材料。
9. 根据权利要求8所述的用于电线电缆的CPE护套材料的制备方法，其特征在于：所 述步骤A中，CPE、丙烯酸、二甲苯、水、BPO的质量比为2:1:3:6:0. 4。
【专利摘要】本发明提供用于电线电缆的CPE护套材料，其重量份组成为：CPE100份，增塑剂30～45份，十三氟辛基三甲氧基硅烷8～12份，偶联剂1～2份，聚苯并咪唑14～20份，相容剂12～18份，硫化剂3～4.5份，助硫化剂2.5～3.5份，补强剂80～100份，氧化镁10～14份，稳定剂3～5份；所述相容剂为CPE-丙烯酸接枝共聚物。本发明还提供了该护套材料的制备方法。本发明提供的用于电线电缆的CPE护套材料具有较好的耐油性能，能有效避免油污导致的性能下降。
【IPC分类】H01B7-17, C08L79-04, C08K3-34, C08L51-06, C08K3-22, C08K3-36, C08L23-28, C08K13-02, C08K5-5419, C08K5-11
【公开号】CN104829955
【申请号】CN201510197406
【发明人】邬月良
【申请人】苏州圣利线缆有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月23日