一种电缆护套料及其制备方法与流程

文档序号:14665287发布日期:2018-06-12 18:59阅读:189来源:国知局

技术领域
本发明属于电力电缆领域,具体涉及一种电缆护套料及其制备方法。
背景技术
:电缆外层的护套一般采用PVC树脂制成。PVC树脂本身的阻燃性能比较好,但是在制造电缆护套料的过程中,需要加入大量的增塑剂来提高PVC的加工性能和平衡PVC电缆护套料的使用性能,使得PVC电缆护套料的阻燃性能大大降低,甚至变成可燃材料。因此,需要对PVC护套料进行改良处理。聚氯乙烯电缆料是以PVC树脂为基础,加入各种配合剂的多组份混合材料。由于它机械性能优越、耐气候性好、有优良的电气绝缘性能、加工容易和成本低廉等优点,因此被广泛用于电线电缆的绝缘和护层材料。但是目前市场上的电缆料仍然存在缺陷,有的粘性过大,有的伸长率不高,有的阻燃效果差;很难兼得多种优良性能。技术实现要素:本发明的目的是解决现有技术存在的不足,提供一种电缆护套料,其可提高电缆的阻燃及耐腐蚀性能,并提高耐用能力。本发明还提供了上述电缆护套料的制备方法。本发明是通过如下技术方案来实现的:一种电缆护套料,所述材料由下述重量配比的原料制备:三元乙丙橡胶20-30份、乙烯醋酸乙烯酯橡胶10-15份、甲基乙烯基硅橡胶8-12份、氯丁橡胶7-10份、1-2份钛酸酯交联剂、2-3份叔丁基过氧化氢、氮化硼粉2-3份、碳化硅粉2-3份、2-3份相容剂、1-2份抑烟剂、3-5份阻燃剂、1-2份环氧脂肪酸辛酯、0.2-0.5份防老剂2246、1-2份高岭土、0.2-0.5份受阻酚类抗氧剂、0.2-0.5重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆。上述护套料的制备方法包括如下步骤:步骤1)取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶,混合均匀得到混合料,将混合料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂,打开密炼机并预热至60℃,然后加入上述基础树脂进行密炼,密炼时间为2-3min,制备主料;上述主料通过聚合物的共混,可以改善聚合物的性能,达到优势互补,提高其使用要求。三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性,也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能,适当降低成本。氯丁橡胶是CR232型氯丁橡胶。CR232型氯丁橡胶的综合性能良好,有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂,具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。步骤2)向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉(100-200目)、碳化硅粉(100-200目)、相容剂、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土(100-200目)、受阻酚类抗氧剂1010,混炼5min,待温度升至105-110℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min,投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料,其中挤出温度为180-190℃;步骤3)将步骤2)所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,即得。所述相容剂为PPE-g-MAH(马来酸酐接枝的PPE)或其他类型马来酸酐接枝物、POE-g-GMA按照重量比2:3混合制备而得;所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合制备;所述阻燃剂由固体磷酸酯阻燃剂:氢氧化镁:改性酚醛树脂=8:1:2的质量比例混匀制得;所述改性酚醛树脂的制备方法为:首先称取浓度为98%苯酚、35%的甲醛及25%的氢氧化钠溶液(以上均为质量份数),三者的摩尔比为1:2:1;将氢氧化钠溶液与苯酚混合并在温度为40℃保温20min,然后加入甲醛,升温至80℃保温25-30min;然后向得到的溶液中加入相当于苯酚重量1%的双酚A型环氧树脂、0.2%的聚二甲基硅氧烷,在温度为90℃回流50-60min,降温得到改性酚醛树脂。本发明取得有益效果主要但是不限于以下几个方面:以三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氯丁橡胶为基材,三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性,也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能,适当降低成本。阻燃剂阻燃效率高,电缆的燃烧性能能达到UL1581标准中最严格的VW-1垂直燃烧实验。且燃烧时间均小于40s,相比要求的60s提高了很多。且耐候性能好,稳定性能优异,使用四硫化双五亚甲基秋兰姆作为促进剂,配合过氧化物硫化体系使得电缆料的拉伸强度高,压缩永久变形小,综合性能良好,且硫化时间短且充分,制品护套具有良好的耐磨、耐溶剂及耐腐蚀性能;并可改善加工性能,在其中配合添加适量的氢氧化镁,其价格低廉,不仅可降低成本,且制品电缆护套可应用在对阻燃要求较为苛刻的场合,阻燃效果极为优异,且无卤环保;氮化硼粉、碳化硅粉可提高强度和耐腐蚀性能;电缆具有耐高低温和良好的阻燃性能;协同作用显著,抗氧效果好,稳定性高、低毒,可进一步提高电线电缆护套的耐热、耐腐蚀、耐光老化性能。具体实施方式为了使本
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的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请具体实施例,对本发明进行更加清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。实施例1一种电缆护套料,所述材料由下述重量配比的原料制备:三元乙丙橡胶20份、乙烯醋酸乙烯酯橡胶10份、甲基乙烯基硅橡胶8份、氯丁橡胶7份、1份钛酸酯交联剂、2份叔丁基过氧化氢、氮化硼粉2份、碳化硅粉2份、2份相容剂、1份抑烟剂、3份阻燃剂、1份环氧脂肪酸辛酯、0.2份防老剂2246、1份高岭土、0.2份受阻酚类抗氧剂、0.2重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆。上述护套料的制备方法包括如下步骤:步骤1)取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶,混合均匀得到混合料,将混合料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂,打开密炼机并预热至60℃,然后加入上述基础树脂进行密炼,密炼时间为2-3min,制备主料;上述主料通过聚合物的共混,可以改善聚合物的性能,达到优势互补,提高其使用要求。三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性,也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能,适当降低成本。氯丁橡胶是CR232型氯丁橡胶。CR232型氯丁橡胶的综合性能良好,有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂,具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。步骤2)向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉(100-200目)、碳化硅粉(100-200目)、相容剂、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土(100-200目)、受阻酚类抗氧剂1010,混炼5min,待温度升至105-110℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min,投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料,其中挤出温度为180-190℃;步骤3)将步骤2)所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,即得。所述相容剂为PPE-g-MAH(马来酸酐接枝的PPE)、POE-g-GMA按照重量比2:3混合制备而得;所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合制备;所述阻燃剂由固体磷酸酯阻燃剂:氢氧化镁:改性酚醛树脂=8:1:2的质量比例混匀制得;所述改性酚醛树脂的制备方法为:首先称取浓度为98%苯酚、35%的甲醛及25%的氢氧化钠溶液(以上均为质量份数),三者的摩尔比为1:2:1;将氢氧化钠溶液与苯酚混合并在温度为40℃保温20min,然后加入甲醛,升温至80℃保温25-30min;然后向得到的溶液中加入相当于苯酚重量1%的双酚A型环氧树脂、0.2%的聚二甲基硅氧烷,在温度为90℃回流50-60min,降温得到改性酚醛树脂。实施例2一种电缆护套料,所述材料由下述重量配比的原料制备:三元乙丙橡胶30份、乙烯醋酸乙烯酯橡胶15份、甲基乙烯基硅橡胶12份、氯丁橡胶10份、2份钛酸酯交联剂、3份叔丁基过氧化氢、氮化硼粉3份、碳化硅粉3份、3份相容剂、2份抑烟剂、5份阻燃剂、2份环氧脂肪酸辛酯、0.5份防老剂2246、2份高岭土、0.5份受阻酚类抗氧剂、0.5重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆。上述护套料的制备方法包括如下步骤:步骤1)取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶,混合均匀得到混合料,将混合料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂,打开密炼机并预热至60℃,然后加入上述基础树脂进行密炼,密炼时间为2-3min,制备主料;上述主料通过聚合物的共混,可以改善聚合物的性能,达到优势互补,提高其使用要求。三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性,也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能,适当降低成本。氯丁橡胶是CR232型氯丁橡胶。CR232型氯丁橡胶的综合性能良好,有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂,具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。步骤2)向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉(100-200目)、碳化硅粉(100-200目)、相容剂、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土(100-200目)、受阻酚类抗氧剂1010,混炼5min,待温度升至105-110℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min,投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料,其中挤出温度为180-190℃;步骤3)将步骤2)所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后,即得。所述相容剂为马来酸酐接枝PP相容剂PP-G-MAH、POE-g-GMA按照重量比2:3混合制备而得;所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合制备;所述阻燃剂由固体磷酸酯阻燃剂:氢氧化镁:改性酚醛树脂=8:1:2的质量比例混匀制得;所述改性酚醛树脂的制备方法为:首先称取浓度为98%苯酚、35%的甲醛及25%的氢氧化钠溶液(以上均为质量份数),三者的摩尔比为1:2:1;将氢氧化钠溶液与苯酚混合并在温度为40℃保温20min,然后加入甲醛,升温至80℃保温25-30min;然后向得到的溶液中加入相当于苯酚重量1%的双酚A型环氧树脂、0.2%的聚二甲基硅氧烷,在温度为90℃回流50-60min,降温得到改性酚醛树脂。实施例3将实施例1-2中所述的护套料进行性能测试,测试结果如下:表1实施例1实施例2烟密度1.471.49比重1.371.35拉伸强度(Mpa)32MPa34MPa断裂伸长率(%)327339(-20度)低温脆化失效数55氧指数3638158℃×168h抗拉强度变化率%3.12.9VW-1燃烧PassPass热变形率%150℃×2000g×1h11.2%10.7%耐盐试验:将实施例2护套料浸泡于10%的氯化钠溶液中30天,拉伸强度下降了0.5%,断裂伸长率下降0.9%,其他性能和表征均无明显变化。耐碱试验:将实施例2护套管浸泡于10%的氢氧化钠溶液中30天,拉伸强度下降了0.7%,断裂伸长率下降0.4%,氧指数下降1.7%,其他性能和表征均无明显变化。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
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的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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