本发明涉及电缆料制造技术领域，更具体的说是涉及一种防老化电缆料及其制备方法。
背景技术：
目前，电线电缆作为电能和信息传输体，在各个领域得到广泛的应用。而电缆料被应用于电线电缆绝缘保护套，需要具有优异的阻燃性能、绝缘性能以及物理机械性能，才能满足使用要求。所以，设计和制备低烟、低毒，同时又具备优异阻燃性能、绝缘性能和物理机械性能的电缆料是当下研究的热点。
而且，电缆料多被设置于室外，受天气、温度、紫外线等复杂的因素影响，往往会导致由电缆料制成的电缆绝缘护套发生龟裂、断裂，从而导致电线电缆不能正常使用，给社会生活带来不便。但是，目前存在的电缆料大部分采用单一组分的抗老化剂，而电缆料中包含多种聚合材料，单一组分的抗老化剂不能适用于多种基体树脂材料，从而导致制备得到的电线电缆料的抗老化性能较差。
因此，提供一种具有全面的抗老化性能的电缆料及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种防化电缆料及其制备方法，制备过程简便、高效，制备得到的电缆料具有优异的防老化性能，同时具有优异的阻燃性能、绝缘性能和物理机械性能，能够用于制作电线电缆绝缘保护套。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种防老化电缆料，其特征在于，包括如下重量份的组分：32~35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、22~25份聚乙烯树脂、21~23份聚丙烯树脂、10~15份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、20~25份无机阻燃剂、2~5份磷氮阻燃剂、1~3份阻燃助剂、4.5~6.5份润滑剂和7~12.5份复合防老化剂。
本发明公开的一种防老化电缆料其中包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物多种基体树脂，能够提供优异的力学性能；同时制备过程中加入无机阻燃剂、磷氮阻燃剂和阻燃助剂可以使制备得到的材料具有优异的阻燃性能，且使用的阻燃剂为无卤阻燃剂使得产品使用过程更加安全；并且，加入复合防老化剂可以与多种基体树脂配合使用，使得最终的防老化电缆料具有优异的防老化性能。
优选的，所述复合防老化剂包括如下重量份的组分：1.0~2.0份抗氧剂1010、2.0~3.0份抗氧剂1076、0.5~1.0份辅助抗氧剂dstp、0.6~1.2份辅助抗氧剂pky-168、1.1~1.5份紫外线吸收剂uv-327、1.0~1.8份光稳定剂gw-480和0.8~2.0份光稳定剂770。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的复合防老化剂包括多种抗氧剂和光稳定剂能够提供全面的抗氧化性能和光稳定性能，所以由其制备得到的电缆料，具有优异的防老化性能。
优选的，所述无机阻燃剂包括硅烷包覆改性的氢氧化铝或硅烷包覆的氢氧化镁。
上述优选技术方案的有益效果是：采用硅烷包覆改性的氢氧化铝或硅烷包覆的氢氧化镁作为无机阻燃剂稳定性高，且能够与磷氮阻燃剂和阻燃助剂相互配合，从而显著提高基体树脂的阻燃性能。
优选的，所述阻燃助剂为硼酸锌。
优选的，所述润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸或聚乙烯蜡其中的两种。
一种防老化电缆料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）根据如上所述的一种防老化电缆料称取各原料，备用；然后加入干燥机进行干燥处理；
（2）将干燥后原料加入高速混合机进行初步混合；
（3）将初步混合后物料加入双螺杆挤出机，进行熔融挤出；
（4）挤出后的物料依次经过水冷、造粒，最后经过干燥机烘干即可制备得到一种防老化电缆料。
本发明公开的一种防老化电缆料的制备方法，先对原料进行干燥能够去除水分，防止加工过程中水分蒸发产生气泡而影响产品的物理机械性能；然后，使用高速混合机对原料进行初步混合，可以使固态的粒料、粉料混合均匀；再利用双螺杆挤出机进行熔融共混可以使基体树脂熔融，并与加工助剂混合均匀，从而可以制备得到性能均一、稳定的防老化电缆料。
优选的，所述步骤（1）中干燥温度为60~80℃，干燥时间为5~8h。
优选的，所述步骤（2）中高速混合机的搅拌转速为1100rpm~1200pm，搅拌时间为6~10min。
优选的，所述步骤（3）中设置双螺杆挤出机各区段温度为：机筒一区130~150℃、机筒二区160~175℃、机筒三区180~190℃、机筒四区195~200℃、机筒五区200~210℃、机筒六区200~210℃、机筒七区195~205℃和机头180~195℃；螺杆转速为180～200r/min、加料螺杆转速120～165r/min。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用的各区段加工温度、以及螺杆转速和加料螺杆转速相互配合可以使基体树脂处于熔融状态，且原料之间能够充分的混合，从而可以获得具有优异防老化性能的电缆料。
优选的，所述步骤（4）中干燥温度为60~80℃，干燥时间为2~3h。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种防老化电缆料具有优异的物理机械性能，能够应用于电线电缆的绝缘保护套；同时具有优异的阻燃性能，且阻燃过程不会释放有毒气体、使用过程更加安全；并且具有优异的防老化性能，能够避免天气、温度、紫外线等复杂的因素对电缆料产生影响。同时，本发明还公开了一种防老化电缆料的制备方法，在不破坏基体树脂的分子链的前提下，对原料进行熔融共混，使制备得到的电缆料性质均一、稳定。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防老化电缆料，包括如下重量份的组分：3200g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2200g聚乙烯树脂、2100g聚丙烯树脂、1000g丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2400g硅烷包覆改性的氢氧化铝、300g磷氮阻燃剂、200g硼酸锌、250g硬脂酸钙、200g硬脂酸钡、100g抗氧剂1010、200g抗氧剂1076、50g辅助抗氧剂dstp、60g辅助抗氧剂pky-168、110g紫外线吸收剂uv-327、100g光稳定剂gw-480和80g光稳定剂770。
一种防老化电缆料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）根据如上所述的一种防老化电缆料称取各原料，备用；然后加入干燥机，设置干燥温度为60℃、干燥时间为8h，进行干燥处理；
（2）将干燥后原料加入高速混合机，设置搅拌转速为1100rpm，搅拌时间为10min，进行初步混合；
（3）将初步混合后物料加入双螺杆挤出机，进行熔融挤出；设置双螺杆挤出机各区段温度为：机筒一区130℃、机筒二区160℃、机筒三区180℃、机筒四区195℃、机筒五区200℃、机筒六区200℃、机筒七区195℃和机头180℃；螺杆转速为180r/min、加料螺杆转速120r/min；
（4）挤出后的物料依次经过水冷、造粒，最后经过干燥机烘干即可制备得到一种防老化电缆料；其中干燥温度为60℃、干燥时间为2h。
实施例2
一种防老化电缆料，包括如下重量份的组分：3500g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2500g聚乙烯树脂、2300g聚丙烯树脂、1500g丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2500硅烷包覆改性的氢氧化镁、500g磷氮阻燃剂、300g硼酸锌、450g硬脂酸、200g聚乙烯蜡、200g抗氧剂1010、300g抗氧剂1076、100g辅助抗氧剂dstp、120g辅助抗氧剂pky-168、150g紫外线吸收剂uv-327、180g光稳定剂gw-480和200g光稳定剂770。
一种防老化电缆料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）根据如上所述的一种防老化电缆料称取各原料，备用；然后加入干燥机，设置干燥温度为80℃、干燥时间为8h，进行干燥处理；
（2）将干燥后原料加入高速混合机，设置搅拌转速为1200pm，搅拌时间为6min，进行初步混合；
（3）将初步混合后物料加入双螺杆挤出机，进行熔融挤出；设置双螺杆挤出机各区段温度为：机筒一区150℃、机筒二区175℃、机筒三区190℃、机筒四区200℃、机筒五区210℃、机筒六区210℃、机筒七区205℃和机头195℃；螺杆转速为200r/min、加料螺杆转速165r/min；
（4）挤出后的物料依次经过水冷、造粒，最后经过干燥机烘干即可制备得到一种防老化电缆料；其中干燥温度为80℃、干燥时间为3h。
实施例3
一种防老化电缆料，包括如下重量份的组分：3300g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2300g聚乙烯树脂、2200g聚丙烯树脂、1300g丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2300g硅烷包覆改性的氢氧化铝、400g磷氮阻燃剂、200g硼酸锌、200g硬脂酸钙、300g聚乙烯蜡、150g抗氧剂1010、250g抗氧剂1076、60g辅助抗氧剂dstp、100g辅助抗氧剂pky-168、120g紫外线吸收剂uv-327、150g光稳定剂gw-480和100g光稳定剂770。
一种防老化电缆料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）根据如上所述的一种防老化电缆料称取各原料，备用；然后加入干燥机，设置干燥温度为70℃、干燥时间为6h，进行干燥处理；
（2）将干燥后原料加入高速混合机，设置搅拌转速为1150rpm，搅拌时间为8min，进行初步混合；
（3）将初步混合后物料加入双螺杆挤出机，进行熔融挤出；设置双螺杆挤出机各区段温度为：机筒一区140℃、机筒二区170℃、机筒三区185℃、机筒四区198℃、机筒五区205℃、机筒六区206℃、机筒七区200℃和机头190℃；螺杆转速为190r/min、加料螺杆转速130r/min；
（4）挤出后的物料依次经过水冷、造粒，最后经过干燥机烘干即可制备得到一种防老化电缆料；其中干燥温度为70℃、干燥时间为3h。
实施例4
一种防老化电缆料，包括如下重量份的组分：3400g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2400g聚乙烯树脂、2250g聚丙烯树脂、1300g丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2000g硅烷包覆改性的氢氧化镁、200g磷氮阻燃剂、100g硼酸锌、250g硬脂酸钙、200g聚乙烯蜡、100g抗氧剂1010、200g抗氧剂1076、50g辅助抗氧剂dstp、60g辅助抗氧剂pky-168、120g紫外线吸收剂uv-327、100g光稳定剂gw-480和100g光稳定剂770。
一种防老化电缆料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）根据如上所述的一种防老化电缆料称取各原料，备用；然后加入干燥机，设置干燥温度为75℃、干燥时间为8h，进行干燥处理；
（2）将干燥后原料加入高速混合机，设置搅拌转速为1200pm，搅拌时间为10min，进行初步混合；
（3）将初步混合后物料加入双螺杆挤出机，进行熔融挤出；设置双螺杆挤出机各区段温度为：机筒一区150℃、机筒二区165℃、机筒三区185℃、机筒四区195℃、机筒五区200℃、机筒六区200℃、机筒七区195℃和机头185℃；螺杆转速为180r/min、加料螺杆转速150r/min；
（4）挤出后的物料依次经过水冷、造粒，最后经过干燥机烘干即可制备得到一种防老化电缆料；其中干燥温度为80℃、干燥时间为3h。
对比例1
将实施例4中使用的抗氧剂1010、抗氧剂1076、辅助抗氧剂dstp、辅助抗氧剂pky-168、紫外线吸收剂uv-327、光稳定剂gw-480和光稳定剂770省略，其他实验条件不变。
对比例2
将实施例4中使用的抗氧剂1076替换为抗氧剂1010，辅助抗氧剂dstp替换为辅助抗氧剂pky-168，紫外线吸收剂uv-327和光稳定剂gw-480替换为光稳定剂770，其他实验条件不变。
对比例3
将实施例4中使用的磷氮阻燃剂省略，其他实验条件不变。
对比例4
将实施例4中使用的无机阻燃剂省略，其他实验条件不变。
对上述实施例1-4和对比例1-4制备得到的电缆料进行性能检测，结果如下表1所示。其中，缺口冲击强度按gb/t1843-2008方法测试；光老化试验条件：光源为疝弧灯，光辐照强度为0.50w/m2(340nm检测点)；阻燃性能按ul94-2012方法测试；拉伸强度按din53455方法进行测试。
表1
由上表可知，实施例1~4制备得到的防老化电缆料的缺口冲击强度在12.4kj/m2以上、拉伸强度在68mpa以上，且2000h氙灯老化实验后缺口冲击强度保留率≥80％，同时阻燃性能等级为v-0；说明本发明实施例1～4所制备的防老化电缆料具有较高的冲击强度和拉伸强度，且具备优异的阻燃性能和防老化性能。而对比例1中2000h氙灯老化实验后缺口冲击强度保留率仅为50%，对比例2中2000h氙灯老化实验后缺口冲击强度保留率仅为32%；说明相比于对比例1~2本发明实施例4制备得到的电缆料防老化性能显著提高。且对比例3和对比例4中材料的阻燃性能降低至v-2级，说明本发明实施例4将磷氮阻燃剂和无机阻燃剂复配使用能够显著增加材料的阻燃性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。