一种高阻燃高韧性复合改性pvc橡胶电缆材料的制作方法

文档序号:9791427阅读:475来源:国知局
一种高阻燃高韧性复合改性pvc橡胶电缆材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆材料领域,尤其涉及一种高阻燃高韧性复合改性PVC橡胶电缆材料。
【背景技术】
[0002]电线电缆是指用于电力、通信及相关用途的材料,随着社会的发展,电线电缆越来越广泛的应用于各个领域,如运输、通信、建筑等,因此,对电线电缆的专业领域的要求也越来越高。
[0003]PVC橡胶由于具有耐燃、耐油、耐电晕、耐化学腐蚀和良好的耐水性能,因此被广泛用于制作电线电缆材料,但是PVC橡胶也存在韧性不足,容易断裂,阻燃性能不佳,拉伸强度不高等缺点,因此通过添加补强材料使其具有优异的阻燃和韧性是目前现有技术亟需解决的技术问题。

【发明内容】

[0004]为解决【背景技术】中存在的技术问题,本发明提出一种高阻燃高韧性复合改性PVC橡胶电缆材料,韧性高,阻燃性能好。
[0005]本发明提出的一种高阻燃高韧性复合改性PVC橡胶电缆材料,其原料按重量份包括:PVC橡胶30-90份、硅橡胶10-30份、丁晴橡胶5-15份、三元乙丙橡胶2-8份、聚对苯二甲酸乙二酯3-9份、氯化聚乙烯2-5份、线性低密度聚乙烯2-6份、乙烯醋酸乙烯共聚物1-5份、三氟丙基甲基硅油2-8份、改性高岭土 1-9份、纳米碳化硅2-8份、纳米氧化镁3-8份、纳米氢氧化铝1-6份、纳米二氧化硅2-4份、硼酸锌1-5份、累托石1-3份、氢氧化镁1-4份、硬脂酸2-5份、邻苯二甲酸二异辛酯3-8份、硅烷偶联剂KH-570 2-5份、氯化石蜡1_4份、碳酸钙I_3份、三氧化二锑2-4份、对苯二甲酸3-5份、乙二醇4-8份、环已烷1-5份、稳定剂2-6份、增塑剂3-5份、阻燃剂2-6份。
[0006]优选地,改性高岭土按如下工艺进行制备:将高岭土与醋酸钾混合均匀,振荡3-5min,研磨10-30min,静置20-26h,然后于60-80 °C恒温干燥20-28h,冷却至室温得到物料a,然后将物料a研磨5-15min,接着水洗1-3次,烘干,研磨得到物料a;将十六烷基三甲基溴化铵、偶联剂0L-AT1618和水混合均匀,加热至80-90°C,接着加入物料a,加热至105-115°C,抽滤,干燥得到改性高岭土。
[0007]优选地,改性高岭土的原料中,高岭土、醋酸钾、十六烷基三甲基溴化铵、偶联剂0L-AT1618 和水的重量比为 2-8: 1-5: 3-6: 1-3:4-12。
[0008]优选地,PVC橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物的重量比为35-85: 15-25:8-12: 3-7:4-8:2.5_4.5:3_5:2_40
[0009]优选地,PVC橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、纳米二氧化硅和硼酸锌的重量比为35-85:4—8:2.5—3.5:2~40
[0010]优选地,PVC橡胶、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、改性高岭土、纳米碳化硅、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、邻苯二甲酸二异辛酯、硅烷偶联剂KH-570、氯化石蜡和碳酸钙的重量比为 35-85: 3-4: 3-5: 2-4: 2-8: 3-7: 4-7: 2-5: 4-7: 3-4:2-3:1.5-
2.5ο
[0011 ] 优选地,PVC橡胶、累托石、氢氧化镁和硬脂酸的重量比为35-85:1.5-2.5:2-3:2.5-4.5 ο
[0012]优选地,PVC橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶、高岭土、醋酸钾、十六烷基三甲基溴化铵、偶联剂 0L-AT1618 和水的重量比为 35-85: 12-25:8-12:3-7: 1-5: 3-6: 1-3:4-12。
[0013]优选地,其原料按重量份包括:PVC橡胶35-85份、硅橡胶15-25份、丁晴橡胶8-12份、三元乙丙橡胶3-7份、聚对苯二甲酸乙二酯4-8份、氯化聚乙烯3-4份、线性低密度聚乙烯3-5份、乙烯醋酸乙烯共聚物2-4份、三氟丙基甲基硅油3-7份、改性高岭土 2-8份、纳米碳化硅3-7份、纳米氧化镁4-7份、纳米氢氧化铝2-5份、纳米二氧化硅2.5-3.5份、硼酸锌2-4份、累托石1.5-2.5份、氢氧化镁2-3份、硬脂酸3-4份、邻苯二甲酸二异辛酯4-7份、硅烷偶联剂KH-570 3-4份、氯化石蜡2-3份、碳酸钙1.5-2.5份、三氧化二锑2.5-3.5份、对苯二甲酸3.5-4.5份、乙二醇5-7份、环已烷2-4份、稳定剂3-5份、增塑剂3.5-4.5份、阻燃剂3_5份。
[0014]优选地,其原料按重量份包括:PVC橡胶60份、硅橡胶20份、丁晴橡胶1份、三元乙丙橡胶5份、聚对苯二甲酸乙二酯6份、氯化聚乙烯3.5份、线性低密度聚乙烯4份、乙烯醋酸乙烯共聚物3份、三氟丙基甲基硅油5份、改性高岭土 5份、纳米碳化硅5份、纳米氧化镁5.5份、纳米氢氧化铝3.5份、纳米二氧化硅3份、硼酸锌3份、累托石2份、氢氧化镁2.5份、硬脂酸3.5份、邻苯二甲酸二异辛酯5.5份、硅烷偶联剂KH-570 3.5份、氯化石蜡2.5份、碳酸钙2份、三氧化二锑3份、对苯二甲酸4份、乙二醇6份、环已烷3份、稳定剂4份、增塑剂4份、阻燃剂4份。
[0015]本发明的制备方法包括如下步骤:
[0016]S1、将PVC橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、三氟丙基甲基硅油、改性高岭土、纳米碳化硅、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、纳米二氧化硅、硼酸锌、累托石、氢氧化镁、硬脂酸、邻苯二甲酸二异辛酯、硅烷偶联剂KH-570、氯化石蜡、碳酸钙、三氧化二锑、对苯二甲酸、乙二醇、环已烷、稳定剂、增塑剂和阻燃剂加入高速混合机内,混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆加工温度为120-150 °C ;
[0017]S2、将SI制得的物料与余下原料投入高速混合机中进行混合;混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆加工温度140-160°C,粒料经干燥、筛选、包装后即得本发明高阻燃高韧性复合改性PVC橡胶电缆材料。
[0018]本发明的一种高阻燃高韧性复合改性PVC橡胶电缆材料,其原料包括PVC橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、三氟丙基甲基硅油、改性高岭土、纳米碳化硅、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、纳米二氧化硅、硼酸锌、累托石、氢氧化镁、硬脂酸、邻苯二甲酸二异辛酯、硅烷偶联剂KH-570、氯化石蜡、碳酸钙、三氧化二锑、对苯二甲酸、乙二醇、环已烷、稳定剂、增塑剂和阻燃剂;其中添加的PVC橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物,以PVC橡胶为主料,并辅助添加硅橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、氯化聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物作为主料PVC橡胶的增强材料,有效提高了主料PVC橡胶的韧性和阻燃性能;采用改性高岭土、纳米碳化硅、纳米氧化镁和纳米氢氧化铝作为填料进行改性,并合理控制填料与主料的配比,得到电缆材料的电导率和空间电荷性能都得到了大幅度提高,且温度不再对电导率和空间电荷特性起显著影响,从而改善了高温下电导率和空间电荷积聚带来的电场畸变;添加的累托石与乙烯醋酸乙烯共聚物强烈的界面作用使复合材料的硬度增加,累托石的添加使复合材料的拉伸强度有所增加。利用醋酸钾作为插层剂对高岭土进行有机插层,其后用水将夹层客体洗脱,高岭土自然剥片,高岭土既减小了粒径,又保留了原高岭土的片层结构,高岭土可以作为塑料、橡胶等的无机填料,为了增加两者的界面相容性,对高岭土表面
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