一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，由以下重量份的原料制备制成：水洗陶土10?14、磺化壳聚糖4?6、褐藻酸钠2?4、烯酸辛酯3?5、二辛基磺化琥珀酸钠4?5、紫虫胶蜡2?3、纳米蒙脱土6?8、氮化铝4?6、碳素粉5?7、水玻璃2?3、环氧蚕蛹油酸丁酯3?4、抗氧化剂10100.4?0.6、棕榈酸锌2?3、锡铋合金粉6?8、聚丙烯26?33、马来酸酐接枝聚乙烯58?65、去离子水适量；本发明的电缆具有较高的绝缘性能，低烟无卤、综合阻水性能好，柔软性好，耐油耐低温性能优异，使用效果好，制备简单，值得推广。
【专利说明】
一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料
技术领域
[0001]本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料。
【背景技术】
[0002]聚合物由于其价格低廉、质地轻、比强度大，导热系数小和化学稳定性好等特点被广泛的应用于生产生活的各个领域。大多数的聚合物都是良好的电绝缘体，电阻率高，容易产生静电，从而限制其应用。抗静电的危害越来越大，如干扰飞机无线电设备的正常运转，影响飞机的运行，制药厂设备聚合物外壳容易静电吸附尘埃，影响药品纯度等，近几年，国家铁路交通发展迅速，铁路系统的控制越来越复杂，电气控制设备越来越多，对电缆需求量也越来越大。其中抗静电性显得尤其重要。
[0003]《导电_抗静电聚合物纳米复合材料的制备及其性能研究》一文中作者利用低熔点金属、碳纳米管等导电填料制备得到导电抗静电聚合物复合材料及纤维，提出了新的制备方法和新原理，采用电导率高、易加工的低熔点金属作为导电填料，通过熔融共混以及固相拉伸等方法，制备出复合纤维，得出聚合物/低熔点导电金属复合纤维具有电阻率随着拉伸倍率的提高而降低的性质，与未含有低导电熔点纤维的复合纤维比较，其复合纤维的强度和断裂伸长率都有所提高。通过在复合纤维中添加碳纳米管和纳米蒙脱土显著降低了金属颗粒粒径，使得复合纤维获得了更加优异的电性能和力学性能。虽然本发明能够解决电缆导电抗静电等方面的要求，但是随着机车技术的发展，对电缆的铺设环境和使用性能要求越来越高，单纯的单一性能已不能满足市场需求，本发明在这基础上进行改进，以期达到耐弯曲性能好、防火阻燃、绿色环保、耐老化等的特性，使其达到铁路工程中对电缆的使用要求。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，由以下重量份的原料制备制成:水洗陶土 10-14、磺化壳聚糖4-6、褐藻酸钠2-4、烯酸辛酯3-5、二辛基磺化琥珀酸钠4-5、紫虫胶蜡2-3、纳米蒙脱土6-8、氮化铝4-6、碳素粉5-7、水玻璃2-3、环氧蚕蛹油酸丁酯3-4、抗氧化剂10100.4-0.6、棕榈酸锌2-3、锡铋合金粉6-8、聚丙烯26-33、马来酸酐接枝聚乙烯58-65、去尚子水适量。
[0006]所述一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，由以下具体步骤制备制成:
(I)将磺化壳聚糖和褐藻酸钠溶解于水中，搅拌下加入纳米蒙脱土、氮化铝和碳素粉，混合均匀后加热至100-110°C保温30-45min，随后冷却降温，当温度降至30-40 °C后加入水玻璃、环氧蚕蛹油酸丁酯和抗氧化剂1010，混合物料转移至砂磨机，砂磨至细度小于10um，然后转移至真空干燥箱中烘干； (2)将聚丙烯在烘箱中80°C下烘干6-8h，冷却后切成颗粒，将锡铋合金粉和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80 °C下烘干4-5h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170-180°C的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维；
(3)将剩余其余的成分按照配方量和步骤(I)制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160-175°C，时间为15-25min，再使用开炼机将步骤(2)制备的产物混入上述复合材料中，压制成片，将获得的试片进行辐照交联，辐照剂量为15-18Mrad，最后通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。
[0007]本发明的优点是:本发明通过使用低熔点金属作为导电填料，结合熔融混合和固相拉伸的手段，制备了导电、抗静电复合纤维，使其拥有良好的强度和断裂伸长率，且具有优异的导电性能和力学性能，解决了金属与基体材料相容性差、容易氧化导致电导率下降的问题，本发明还通过将散热和导热很好的材料混合通过改性使其之间结合力提高，并且更易与高分子材料之间相容，导热能力也得到很大的提高，改善缆材的易裂、强度不高、弯曲性不好的问题，本发明的电缆具有较高的绝缘性能，低烟无卤、综合阻水性能好，柔软性好，耐油耐低温性能优异，使用效果好，制备简单，值得推广。
【具体实施方式】
[0008]—种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:水洗陶土 10、磺化壳聚糖4、褐藻酸钠2、烯酸辛酯3、二辛基磺化琥珀酸钠4、紫虫胶蜡2、纳米蒙脱土 6、氮化铝4、碳素粉5、水玻璃2、环氧蚕蛹油酸丁酯3、抗氧化剂10100.4、棕榈酸锌2、锡祕合金粉6、聚丙稀26、马来酸酐接枝聚乙稀58、去尚子水适量。
[0009]所述一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，由以下具体步骤制备制成:
(1)将磺化壳聚糖和褐藻酸钠溶解于水中，搅拌下加入纳米蒙脱土、氮化铝和碳素粉，混合均匀后加热至100°C保温30min，随后冷却降温，当温度降至30°C后加入水玻璃、环氧蚕蛹油酸丁酯和抗氧化剂1010，混合物料转移至砂磨机，砂磨至细度小于10um，然后转移至真空干燥箱中烘干；
(2)将聚丙烯在烘箱中80°C下烘干6h，冷却后切成颗粒，将锡铋合金粉和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80°C下烘干4h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170°C的环境加热箱内，以10mm/min的速度均勾拉伸纤维；
(3)将剩余其余的成分按照配方量和步骤(I)制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160°C,时间为15min，再使用开炼机将步骤(2)制备的产物混入上述复合材料中，压制成片，将获得的试片进行辐照交联，辐照剂量为15Mrad，最后通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。
[0010]该机车电缆材料的性能测试如下:
拉伸强度(MPa ): 15.8;断裂伸长率(％): 383;体积电阻率(Ω.πι):4.2X1013;介电强度(MV/m):29；氧指数(％):32；载荷下伸长率(％):13；永久变形率(％):O。
【主权项】
1.一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:水洗陶土 10-14、磺化壳聚糖4-6、褐藻酸钠2-4、烯酸辛酯3-5、二辛基磺化琥珀酸钠4-5、紫虫胶蜡2-3、纳米蒙脱土 6-8、氮化铝4-6、碳素粉5-7、水玻璃2-3、环氧蚕蛹油酸丁酯3-4、抗氧化剂10100.4-0.6、棕榈酸锌2-3、锡铋合金粉6_8、聚丙烯26-33、马来酸酐接枝聚乙烯58-65、去尚子水适量。2.根据权利要求1所述一种交联耐油耐低温耐候型电缆材料，其特征在于，由以下具体步骤制备制成: (1)将磺化壳聚糖和褐藻酸钠溶解于水中，搅拌下加入纳米蒙脱土、氮化铝和碳素粉，混合均匀后加热至100-110°c保温30-45min，随后冷却降温，当温度降至30-40 °C后加入水玻璃、环氧蚕蛹油酸丁酯和抗氧化剂1010，混合物料转移至砂磨机，砂磨至细度小于10um，然后转移至真空干燥箱中烘干； (2)将聚丙烯在烘箱中80°C下烘干6-8h，冷却后切成颗粒，将锡铋合金粉和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80 °C下烘干4-5h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170-180°C的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维； (3)将剩余其余的成分按照配方量和步骤(I)制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160-175°C，时间为15-25min，再使用开炼机将步骤(2)制备的产物混入上述复合材料中，压制成片，将获得的试片进行辐照交联，辐照剂量为15-18Mrad，最后通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。
【文档编号】C08K3/08GK105820491SQ201610289655
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】李训祥, 王兴祥, 胡云昌, 李贻凤, 周志梅, 李如宝
【申请人】安徽省康利亚股份有限公司