一种城市轨道交通用耐寒性电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种城市轨道交通用耐寒性电缆料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅速发展，电线电缆在城市轨道交通行业中得到了广泛的应用。近几 年城市轨道交通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。同时目前市场上的城市轨道交通用电缆料还普遍存在 着耐寒性差的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统城市轨道 交通电缆料配方，开发一种全新的城市轨道交通电缆料，以提高城市轨道交通电线电缆的 耐寒性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种城市轨道交通用耐寒性电缆料及其制备方法，使得电 缆在高寒条件下仍能保持较高的机械强度和较好的电绝缘性能。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种城市轨道交通用耐寒性电缆料，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯 49-63、聚双环戊二烯28-37、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂19-26、电气石粉17-23、尼龙酸 二异丁酯12-18、磷酸二苯一异辛酯10-15、氯化石蜡5-10、异十三醇肉豆蔻酸酯3-6、沉淀 硫酸钡10-15、硬脂酸镁2-3、硬脂酸钙1. 5-2. 5、己二酸二丁基二甘酯15-20、复合阻燃剂 14-22、抗氧剂B2251-2 ;
[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⑴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，1000-150(^/1^11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] 本发明的城市轨道交通用耐寒性电缆料的制备方法，包括以下步骤：将低密度聚 乙烯、聚双环戊二烯、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂、沉淀硫酸钡、电气石粉、己二酸二丁基 二甘酯、硬脂酸镁、硬脂酸钙加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到65_85°C时，再 加入余下原料，继续搅拌至料温达到80_100°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷 却至40-50°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] 本发明制得的电缆料耐寒性好，在高寒条件下仍能保持较高的机械强度和较好的 电绝缘性能，抗老化性能突出，能够长期使用，市场前景广阔。
【具体实施方式】
[0015] -种城市轨道交通用耐寒性电缆料，由以下重量（kg)的原料制成：低密度聚乙烯 57、聚双环戊二烯34、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂23、电气石粉19、尼龙酸二异丁酯15、 磷酸二苯一异辛酯12、氯化石蜡8、异十三醇肉豆蔻酸酯4. 5、沉淀硫酸钡13、硬脂酸镁2. 5、 硬脂酸钙2、己二酸二丁基二甘酯18、复合阻燃剂16、抗氧剂B2251. 5 ;
[0016] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0017] (1)按质量比5:3:3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800r/min球磨0. 5h ;
[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/LMg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤⑴球磨得到的粉末的质量比为1:2. 5 ; 超声分散18min，然后水浴加热至65°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,停止滴加，恒温搅拌5h，过滤，烘干，研磨，过150目筛，即得氢氧化镁一次包 覆处理的粉体；
[0019] (3)按摩尔比4:2:1的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加7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] (5)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8min，烘干， 研磨，过200目筛即可。
[0021] 一种城市轨道交通用耐寒性电缆料的制备方法，包括以下步骤：将低密度聚乙烯、 聚双环戊二烯、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂、沉淀硫酸钡、电气石粉、己二酸二丁基二甘 酯、硬脂酸镁、硬脂酸钙加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到65-85°C时，再加入 余下原料，继续搅拌至料温达到80-100°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至 40-50 °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：
【主权项】
1. 一种城市轨道交通用耐寒性电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：低 密度聚乙烯49-63、聚双环戊二烯28-37、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂19-26、电气石 粉17-23、尼龙酸二异丁酯12-18、磷酸二苯一异辛酯10-15、氯化石蜡5-10、异十三醇肉 豆蔻酸酯3-6、沉淀硫酸钡10-15、硬脂酸镁2-3、硬脂酸钙1. 5-2. 5、己二酸二丁基二甘酯 15-20、复合阻燃剂14-22、抗氧剂B225 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/LMg(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l-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所述的城市轨道交通用耐寒性电缆料的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤：将低密度聚乙烯、聚双环戊二烯、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂、沉淀硫酸钡、 电气石粉、己二酸二丁基二甘酯、硬脂酸镁、硬脂酸钙加入到高速混合机中高速搅拌，当物 料温度达到65-85°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到80-100°C时，将物料放入冷 混机中低速搅拌，当物料冷却至40-50°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】本发明公开了一种城市轨道交通用耐寒性电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯？49-63、聚双环戊二烯？28-37、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚树脂？19-26、电气石粉？17-23、尼龙酸二异丁酯？12-18、磷酸二苯一异辛酯？10-15、氯化石蜡？5-10、异十三醇肉豆蔻酸酯3-6、沉淀硫酸钡10-15、硬脂酸镁2-3、硬脂酸钙1.5-2.5、己二酸二丁基二甘酯15-20、复合阻燃剂？14-22、抗氧剂B225？1-2。本发明制得的电缆料耐寒性好，在高寒条件下仍能保持较高的机械强度和较好的电绝缘性能，抗老化性能突出，能够长期使用，市场前景广阔。
【IPC分类】C08K3/30, C08K5/11, C08K9/10, C08K9/02, C08L45/00, C08K3/38, C08L33/26, C08K5/098, C08L91/06, C08K5/523, C08L27/06, C08K9/04, C08K9/06, C08K3/32, C08K13/06, C08L23/06, C08K3/34
【公开号】CN105175844
【申请号】
【发明人】沈必亮, 赵欣泰
【申请人】安徽春辉仪表线缆集团有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月14日