本发明属于电力电缆领域，具体涉及一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
背景技术：
：据统计，我国发生的火灾中，因电气原因所引起的火灾占主要部分，在火灾时，火焰可能会引燃电线电缆中的绝缘和护套材料，导致火灾事故进一步扩大。因此，为了避免或减少火灾带来的危害，要求电线电缆具有较佳的耐火性。氯化聚氯乙烯是聚氯乙烯氯化经氯化改性后的产物，其保持了聚氯乙烯的优点，同时由于氯化聚氯乙烯的氯含量较高，提高了聚氯乙烯的耐热性、耐老化腐蚀性以及耐候性，但是氯化聚氯乙烯存在加工粘度大，容易分解，加工难度大，且制备的材料的脆性大等不足。人们对氯化聚氯乙烯以上不足作了许多改性研究，其中最为普遍的是共混改性，然而共混改性虽然能够在一定程度上改善氯化聚氯乙烯以上不足，但是也牺牲了最终制品的其他性能，限制了氯化聚氯乙烯的普遍应用。技术实现要素：本发明的目的是避免上述现有技术中的不足之处而提供一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料。本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯50-80份、氢化丁腈橡胶15-23份、ABS树脂10-20份、马来酸二丁酯6-18份、二氧化钛4-9份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物1-7份、EVA1-5份、对苯二甲酸丁二醇酯2-8份、芥酸酰胺1-6份、火山灰2-8份、造纸白泥1-5份、不锈钢纤维0.7-4份、椰油酰胺丙基甜菜碱1-4份、二月桂酸二丁基锡0.4-3份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1-4份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.6-3份、过氧化二异丙苯2-9份、二苯甲酰对醌二肟4-9份、乙烯基硅油7-13份。进一步的，所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。进一步的，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯54-76份、氢化丁腈橡胶18-21份、ABS树脂12-18份、马来酸二丁酯7-15份、二氧化钛5-8份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物2-6份、EVA1.8-4.3份、对苯二甲酸丁二醇酯2.2-6份、芥酸酰胺1.4-5.3份、火山灰2.6-6.5份、造纸白泥1.2-3.8份、不锈钢纤维0.9-3.2份、椰油酰胺丙基甜菜碱1.4-3.5份、二月桂酸二丁基锡0.7-2.6份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1.5-3.2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.8-2.1份、过氧化二异丙苯2.4-7.2份、二苯甲酰对醌二肟5-8.5份、乙烯基硅油8-12份。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在80-95℃温度下搅拌混合30-60min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在110-150℃下混合20-40min，冷却至室温即得。进一步的，步骤2中，双螺杆挤出机的螺杆转速为200-500rpm，料筒温度为210-260℃。进一步的，步骤3中，在86℃温度下搅拌混合45min。进一步的，步骤4中，双螺杆挤出机的螺杆转速为50-120rpm，料筒温度为215-250℃。进一步的，步骤4中，在140℃下混合28min。由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果：本发明制备的氯化聚氯乙烯电缆料，拉伸强度为21.4-26.8MPa之间，且158℃×168h拉伸强度变化率低于2.4%，力学性能优异，氧指数不低于36，阻燃等级达V-0，耐火性佳，满足行业标准。由本发明制备的电缆料可用于生产电力电缆、电线电缆护套、船用电缆、民用电缆、地埋电缆等。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯50份、氢化丁腈橡胶15份、ABS树脂10份、马来酸二丁酯6份、二氧化钛4份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物1份、EVA1份、对苯二甲酸丁二醇酯2份、芥酸酰胺1份、火山灰2份、造纸白泥1份、不锈钢纤维0.7份、椰油酰胺丙基甜菜碱1份、二月桂酸二丁基锡0.4份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.6份、过氧化二异丙苯2份、二苯甲酰对醌二肟4份、乙烯基硅油7份。所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为200rpm，料筒温度为210-260℃；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在80℃温度下搅拌混合30min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为50rpm，料筒温度为215-250℃；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在110℃下混合20min，冷却至室温即得。实施例2一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯80份、氢化丁腈橡胶23份、ABS树脂20份、马来酸二丁酯18份、二氧化钛9份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物7份、EVA5份、对苯二甲酸丁二醇酯8份、芥酸酰胺6份、火山灰8份、造纸白泥5份、不锈钢纤维4份、椰油酰胺丙基甜菜碱4份、二月桂酸二丁基锡3份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷4份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份、过氧化二异丙苯9份、二苯甲酰对醌二肟9份、乙烯基硅油13份。所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为500rpm，料筒温度为210-260℃；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在95℃温度下搅拌混合60min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为120rpm，料筒温度为215-250℃；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在150℃下混合40min，冷却至室温即得。实施例3一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯75份、氢化丁腈橡胶19份、ABS树脂15份、马来酸二丁酯12份、二氧化钛6份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物4份、EVA3份、对苯二甲酸丁二醇酯5份、芥酸酰胺3份、火山灰5份、造纸白泥3份、不锈钢纤维2.3份、椰油酰胺丙基甜菜碱2.5份、二月桂酸二丁基锡1.7份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷2.5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.8份、过氧化二异丙苯5.5份、二苯甲酰对醌二肟5.5份、乙烯基硅油10份。所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为350rpm，料筒温度为210-260℃；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在87℃温度下搅拌混合45min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为85rpm，料筒温度为215-250℃；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在130℃下混合30min，冷却至室温即得。实施例4一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯54份、氢化丁腈橡胶18份、ABS树脂12份、马来酸二丁酯7份、二氧化钛5份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物2份、EVA1.8份、对苯二甲酸丁二醇酯2.2份、芥酸酰胺1.4份、火山灰2.6份、造纸白泥1.2份、不锈钢纤维0.9份、椰油酰胺丙基甜菜碱1.4份、二月桂酸二丁基锡0.7份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1.5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.8份、过氧化二异丙苯2.4份、二苯甲酰对醌二肟5份、乙烯基硅油8份。所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为400rpm，料筒温度为210-260℃；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在90℃温度下搅拌混合40min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为70rpm，料筒温度为215-250℃；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在135℃下混合28min，冷却至室温即得。实施例5一种耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料，包括以下组分原料，按质量份计为：氯化聚氯乙烯76份、氢化丁腈橡胶21份、ABS树脂18份、马来酸二丁酯15份、二氧化钛8份、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物6份、EVA4.3份、对苯二甲酸丁二醇酯6份、芥酸酰胺5.3份、火山灰6.5份、造纸白泥3.8份、不锈钢纤维3.2份、椰油酰胺丙基甜菜碱3.5份、二月桂酸二丁基锡2.6份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷3.2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.1份、过氧化二异丙苯7.2份、二苯甲酰对醌二肟8.5份、乙烯基硅油12份。所述不锈钢纤维的直径为5-20μm，丝束为2-7K。上述耐火高强氯化聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1、按质量份计称量各原料；步骤2、将不锈钢纤维、二氧化钛、EVA、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷混合均匀，然后同氯化聚氯乙烯、氢化丁腈橡胶、ABS树脂、对苯二甲酸丁二醇酯和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-无水马来酸共聚物混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出造粒，得到母料；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为220rpm，料筒温度为210-260℃；步骤3、将造纸白泥、火山灰、马来酸二丁酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷在85℃温度下搅拌混合55min，得到混合料；步骤4、将上述母料、混合料、芥酸酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和二苯甲酰对醌二肟加入双螺杆挤出机中下进行熔融共混，挤出造粒，冷却；其中双螺杆挤出机的螺杆转速为80rpm，料筒温度为215-250℃；步骤5、将过氧化二异丙苯、乙烯基硅油和步骤4中得到的造粒料加入高速混合机中，在140℃下混合35min，冷却至室温即得。对比例1本对比例与实施例1的不同之处在于：不添加造纸白泥、不锈钢纤维和芥酸酰胺。对比例2本对比例与实施例1的不同之处在于：不添加火山灰、二氧化钛和二苯甲酰对醌二肟。性能测试对以上实施例和对比例制备的各电缆料进行相关性能测试，其测试结果为：拉伸强度/MPa氧指数垂直阻燃等级158℃×168h拉伸强度变化率/%实施例121.436V-01.9实施例224.237V-02.3实施例326.338V-02.1实施例425.139V-01.7实施例526.838V-01.8对比例118.931V-03.4对比例220.132V-02.8由本发明制备的氯化聚氯乙烯电缆料，拉伸强度为21.4-26.8MPa之间，且158℃×168h拉伸强度变化率低于2.4%，力学性能优异，氧指数不低于36，阻燃等级达V-0，耐火性佳，满足行业标准。由本发明制备的电缆料可用于生产电力电缆、电线电缆护套、船用电缆、民用电缆、地埋电缆等。当前第1页1 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