一种耐油阻燃电缆护套材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐油阻燃电缆护套材料，包括基料及辅料；基料按重量份由65-70份聚四氟乙烯、8-13份聚氯乙烯、18-22份乙烯-醋酸乙烯共聚物组成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为2.5-4％；辅料以基料为基准包括5-6wt％的轻质碳酸钙、7-8wt％钛白粉、0.5-1.5wt％三氧化二锑、20-30wt％氢氧化镁、0.6-0.9wt％半精炼石蜡、1-2wt％防老剂168、1-3wt％增塑体系、1-1.5wt％硫化体系。本发明具有优异的耐热阻燃性能和耐油性能。
【专利说明】一种耐油阻燃电缆护套材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆护套材料【技术领域】，尤其涉及一种耐油阻燃电缆护套材料。
【背景技术】
[0002] 聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高聚四氟乙烯分子化合物，具有优良的化 学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工程塑 料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容 器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。
[0003] 聚氯乙烯是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚 物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支 化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万?12万范围内，具有较大的多分散性，分子量 随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80?85°C开始软化，130°C变为粘弹态，160-180°C 开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5-10kJ/m2 ;有优异 的介电性能。但对光和热的稳定性差，在l〇〇°C以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生 氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须 加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙 烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升 高而降低。
[0004] 电缆护套是电缆不可缺少的中间结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通 电安全，让铜丝和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象，随着经济的发展，需要使用电缆 的场所变得多样化，对电缆用护套材料的性能指标有了更加严格和多样的要求，不断提高 护套材料的性能是经济和社会发展的迫切需求，其中潜油泵电缆敷设于油井中，油井中工 作条件恶劣，常处于油气等腐蚀性很强的环境中，如何制备一种耐油性能好，阻燃性能优异 的电缆护套成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐油阻燃电缆护套材料，具有 优异的耐热阻燃性能和耐油性能。
[0006] 本发明提出的一种耐油阻燃电缆护套材料，包括基料及辅料；
[0007] 基料按重量份由65-70份聚四氟乙烯、8_13份聚氯乙烯、18-22份乙烯-醋酸乙烯 共聚物组成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为2. 5-4% ;
[0008] 辅料以基料为基准包括5-6wt %的轻质碳酸钙、7-8wt %钛白粉、0· 5-1 · 5wt %三 氧化二锑、20-30wt %氢氧化镁、0· 6-0. 9wt %半精炼石蜡、l-2wt %防老剂168、l-3wt %增 塑体系、1-1. 5wt%硫化体系，其中增塑体系按重量百分比由60-80%聚癸二酸丙二醇酯 与20-40%环氧大豆油组成，硫化体系按重量百分比由40-60%过氧化二异丙苯、20-40% Ν，Ν' -间苯撑双马来酰亚胺及10-30%硫化促进剂氧化锌组成；
[0009] 在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于 密炼机塑炼，塑炼温度为50-60°C，塑炼时间为2-5min，然后将温度升至65-72°C时继续塑 炼l-3min得到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、 氢氧化镁、半精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为90-95°C，待物料温度 稳定在100-110°C，加入硫化体系混炼40-60S，送至开炼机中薄通2-4次，投入螺杆挤出机 中挤出，挤出温度为145-150°C，在挤出过程中蒸汽压强为l_1.5MPa，得到耐油阻燃电缆护 套材料。
[0010] 优选地，基料按重量份由68份聚四氟乙烯、10份聚氯乙烯、20份乙烯-醋酸乙烯 共聚物组成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为3. 8%。
[0011] 优选地,氢氧化镁与三氧化二铺的重量比为5:0. 3。
[0012] 优选地，增塑体系按重量百分比由75%聚癸二酸丙二醇酯与25%环氧大豆油组 成。
[0013] 优选地，硫化体系按重量百分比由55%过氧化二异丙苯、35% N，Ν' -间苯撑双马 来酰亚胺及10%硫化促进剂氧化锌组成。
[0014] 优选地，在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均 匀后置于密炼机塑炼，塑炼温度为55°c，塑炼时间为4min，然后将温度升至70°C时继续塑 炼2min得到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢 氧化镁、半精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为93°C，待物料温度稳定在 105°C，加入硫化体系混炼50s，送至开炼机中薄通3次，投入螺杆挤出机中挤出，挤出温度 为149°C，在挤出过程中蒸汽压强为1.2MPa，得到耐油阻燃电缆护套材料。
[0015] 本发明以聚四氟乙烯、聚氯乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物为基料，乙烯-醋酸乙烯 共聚物具有良好的填料包容性和可交联性，与聚四氟乙烯、聚氯乙烯可以完全融合在一起， 使本发明具有优异的耐油性能，还具有较好的耐热阻燃性能；半精炼石蜡使轻质碳酸钙、钛 白粉、三氧化二锑、氢氧化镁和硫化体系中的氧化锌可以与基料混合均匀，提高本发明的耐 磨性和抗撕裂性能；由氧化锌、过氧化二异丙苯及Ν、Ν' -间苯撑双马来酰亚胺组成的硫化 体系，合理控制硫化体系中各组分的配比，并配合添加由聚癸二酸丙二醇酯与环氧大豆油 组成的增塑体系，使本发明不仅硫化速度较快，而且臭氧老化、耐油性能优异，还具有良好 的耐日光、耐臭氧老化、耐油、耐化学助剂、耐延燃、耐热性能；以三氧化二锑、氢氧化镁作为 阻燃剂，三氧化二锑与主料中的卤族元素协同作用，在外护套表面形成保护膜隔绝空气，通 过内部吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下三氧化二锑被气化，稀释了空气中氧浓度， 从而进一步起到阻燃作用，而氢氧化镁通过受热分解时一方面释放出结合水吸热降温，另 一方面分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，两者配合使用，使本发明具有极为优异的 阻燃耐热性能。
【具体实施方式】
[0016] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0017] 实施例1
[0018] 本发明提出的一种耐油阻燃电缆护套材料，包括基料及辅料；
[0019] 基料按重量份由65份聚四氟乙烯、13份聚氯乙烯、18份乙烯-醋酸乙烯共聚物组 成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为4% ;辅料以基料为基准包括5wt%的轻 质碳酸钙、8wt%钛白粉、0· 5wt%三氧化二锑、30wt%氢氧化镁、0· 6wt%半精炼石蜡、2wt% 防老剂168、lwt%增塑体系、1.5Wt%硫化体系，其中增塑体系按重量百分比由60%聚癸二 酸丙二醇酯与40%环氧大豆油组成，硫化体系按重量百分比由40%过氧化二异丙苯、40% Ν，Ν' -间苯撑双马来酰亚胺及20 %硫化促进剂氧化锌组成；
[0020] 在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于 密炼机塑炼，塑炼温度为60°C，塑炼时间为2min，然后将温度升至72°C时继续塑炼lmin得 到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢氧化镁、半 精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为95°C，待物料温度稳定在100°C，力口 入硫化体系混炼60s，送至开炼机中薄通2次，投入螺杆挤出机中挤出，挤出温度为150°C， 在挤出过程中蒸汽压强为IMPa，得到耐油阻燃电缆护套材料。
[0021] 实施例2
[0022] 本发明提出的一种耐油阻燃电缆护套材料，包括基料及辅料；
[0023] 基料按重量份由70份聚四氟乙烯、8份聚氯乙烯、22份乙烯-醋酸乙烯共聚物组 成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为2.5% ;辅料以基料为基准包括6wt% 的轻质碳酸钙、钛白粉、1. 5wt%三氧化二锑、20wt%氢氧化镁、0. 9wt%半精炼石蜡、 lwt%防老剂168、3wt%增塑体系、lwt%硫化体系，其中增塑体系按重量百分比由80%聚 癸二酸丙二醇酯与20%环氧大豆油组成，硫化体系按重量百分比由60%过氧化二异丙苯、 20% Ν，Ν' -间苯撑双马来酰亚胺及20 %硫化促进剂氧化锌组成；
[0024] 在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于 密炼机塑炼，塑炼温度为50°C，塑炼时间为5min，然后将温度升至65°C时继续塑炼3min得 到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢氧化镁、半 精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为90°C，待物料温度稳定在110°C，力口 入硫化体系混炼40s，送至开炼机中薄通4次，投入螺杆挤出机中挤出，挤出温度为145°C， 在挤出过程中蒸汽压强为1. 5MPa，得到耐油阻燃电缆护套材料。
[0025] 实施例3
[0026] 本发明提出的一种耐油阻燃电缆护套材料，包括基料及辅料；
[0027] 基料按重量份由68份聚四氟乙烯、10份聚氯乙烯、20份乙烯-醋酸乙烯共聚物组 成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为3. 8% ;辅料以基料为基准包括5. 6wt% 的轻质碳酸钙、7. 6wt %钛白粉、1. 5wt %三氧化二锑、25wt %氢氧化镁、0. 8wt %半精炼石 錯、1. 5wt %防老剂168、2wt %增塑体系、1. 3wt %硫化体系，其中增塑体系按重量百分比由 75%聚癸二酸丙二醇酯与25%环氧大豆油组成，硫化体系按重量百分比由55%过氧化二 异丙苯、35% Ν，Ν' -间苯撑双马来酰亚胺及10%硫化促进剂氧化锌组成；
[0028] 在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于 密炼机塑炼，塑炼温度为55°C，塑炼时间为4min，然后将温度升至70°C时继续塑炼2min得 到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢氧化镁、半 精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为93°C，待物料温度稳定在105°C，力口 入硫化体系混炼50s，送至开炼机中薄通3次，投入螺杆挤出机中挤出，挤出温度为149°C， 在挤出过程中蒸汽压强为1. 2MPa，得到耐油阻燃电缆护套材料。
[0029] 对实施例1-3进行性能测试，以普通聚四氟乙烯橡胶材料为对照组，结果如下表 所示：
[0030]
【权利要求】
1. 一种耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，包括基料及辅料； 基料按重量份由65-70份聚四氟乙烯、8-13份聚氯乙烯、18-22份乙烯-醋酸乙烯共聚 物组成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为2. 5-4% ; 辅料以基料为基准包括5-6wt%的轻质碳酸钙、7-8wt%钛白粉、0. 5-1. 5wt%三氧化二 锑、20-30?丨％氢氧化镁、0.6-0.9￥丨％半精炼石蜡、1-2￥丨％防老剂168、1-3?丨％增塑体系、 1-1. 5wt%硫化体系，其中增塑体系按重量百分比由60-80%聚癸二酸丙二醇酯与20-40% 环氧大豆油组成，硫化体系按重量百分比由40-60%过氧化二异丙苯、20-40% Ν，Ν' -间苯 撑双马来酰亚胺及10-30 %硫化促进剂氧化锌组成； 在制备过程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于密 炼机塑炼，塑炼温度为50-60°C，塑炼时间为2-5min，然后将温度升至65-72°C时继续塑炼 l-3min得到物料A ;将物料A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢 氧化镁、半精炼石蜡、防老剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为90-95°C，待物料温度稳 定在100-1KTC，加入硫化体系混炼40-60s，送至开炼机中薄通2-4次，投入螺杆挤出机中 挤出，挤出温度为145-150°C，在挤出过程中蒸汽压强为l_1.5MPa，得到耐油阻燃电缆护套 材料。
2. 根据权利要求1所述的耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，基料按重量份由68份 聚四氟乙烯、10份聚氯乙烯、20份乙烯-醋酸乙烯共聚物组成，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物 中醋酸乙烯含量为3.8%。
3. 根据权利要求1或2所述的耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，氢氧化镁与三氧化 二锑的重量比为5:0. 3。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，增塑体系 按重量百分比由75%聚癸二酸丙二醇酯与25%环氧大豆油组成。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，硫化体系 按重量百分比由55%过氧化二异丙苯、35% Ν，Ν'-间苯撑双马来酰亚胺及10%硫化促进剂 氧化锌组成。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的耐油阻燃电缆护套材料，其特征在于，在制备过 程中，将聚四氟乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合均匀后置于密炼机塑炼，塑炼 温度为55°C，塑炼时间为4min，然后将温度升至70°C时继续塑炼2min得到物料A ;将物料 A送入混炼机中，然后加入轻质碳酸钙、钛白粉、三氧化二锑、氢氧化镁、半精炼石蜡、防老 剂168、增塑体系进行混炼，混炼温度为93°C，待物料温度稳定在105°C，加入硫化体系混炼 50s，送至开炼机中薄通3次，投入螺杆挤出机中挤出，挤出温度为149°C，在挤出过程中蒸 汽压强为1. 2MPa，得到耐油阻燃电缆护套材料。
【文档编号】C08K3/22GK104194231SQ201410409947
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】周国庆, 陆书东 申请人:安徽蒙特尔电缆集团有限公司