本发明属于绝缘材料
技术领域：
，具体涉及一种高韧性电线电缆保护套料及其制备方法。
背景技术：
传统的电线电缆材料多采用pvc和含卤阻燃剂制成，但是含卤阻燃材料在燃烧时会产生大量有毒酸性气体且烟密度高，对人体安全问题造成严重危害。近年来为了解决这些问题，人们多采用聚烯烃为基体，以无机金属氢氧化物为阻燃填充体系通过共混的方法制备低烟无卤阻燃型电线电缆材料，但是无机金属氢氧化物的阻燃效率低，要达到预期的阻燃效果的填充量很高，另一方面无机填料与基体的表面相容性差，这样就很大程度地限制了电线电缆的应用范围，尤其是那些要求线缆的阻燃效果好、力学强度高、硬度低、断裂伸长率高、抗开裂性好的场合。公开号为cn101942141a，公开了一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，以pe、eva、氢氧化铝、红磷、相容剂、交联剂、硅油等加工助剂生产低烟无卤阻燃型电缆料及其制备方法，所得制品机械强度达到7.5mpa，伸长率达到150％，阻燃等级达到v-0级，硬度达到80a-95a。但是该专利采用红磷和氢氧化铝作为阻燃剂，由于氢氧化铝的分解温度低，红磷易燃，粉尘易爆炸，在燃烧过程中会放出刺激性气体，不能满足电线电缆料的低烟无毒环保等要求，因而应用受到限制。另一方面，该专利所采取直接在密炼机中动态硫化，难以保证硫化过程中交联粒子粒径的均匀性，从而影响制品的综合性能。公开号为cn102952353b，公开了一种室内软光缆专用105℃环保阻燃pvc电缆护套材料的制备方法，将pvc树脂加入高速混合机，启动低速搅拌，转速400-600rpm，然后加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900-1100rpm，待料温升至75-85℃时加入环保耐热稳定剂、丙烯酸酯类共聚物、阻燃剂、碳酸钙、润滑剂、抗氧剂，继续搅拌至温度105-115℃，物料呈干粉状，打开放料阀放料，护套材料中的各组分及按重量份计的含量为所述pvc树脂100、所述增塑剂25-45、所述环保耐热稳定剂5-10、所述丙烯酸酯类共聚物2-8、所述阻燃剂4-8、所述碳酸钙10-30、所述润滑剂0.3-1、所述抗氧剂0.1-0.5；放出的物料然后进入双螺杆挤塑机进行挤塑混炼，接着进入单螺杆挤塑机进行造粒，采用模面热切造粒工艺，造好的粒子通过风机输送管道进入第一级旋风冷却分离器、第二级旋风冷却分离器、风冷振动筛、第三级旋风冷却分离器，最后即得到成品材料，制得的护套材料阻燃性能优异，产品收缩率小，且具有优良的表面硬度，但是韧性、耐候性较差，使用寿命短。综上所述，因此需要一种更好的保护套料，来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高韧性电线电缆保护套料及其制备方法，本发明制备的保护套料具有优良的韧性、耐热、耐磨、耐老化、抗紫外线辐射、耐油、耐酸碱等性能，经久耐用，并且其本发明的原材料简单、来源广泛、成本较低，制备工艺简洁，适合工业化推广生产。本发明提供了如下的技术方案：一种高韧性电线电缆保护套料，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶15-22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12-17份、复合填料8-12份、复合助剂7-11份、炭黑5-9份、改性碳酸钙6-9份、间苯二甲酸二苯酯4-8份、石蜡3-6份、氧化铝5-8份、硬脂酸金属盐3-5份、硅油4-6份、交联剂4-7份和抗氧剂3-7份。优选的，所述保护套料包括以下重量份的原料：顺丁橡胶19-22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15-17份、复合填料10-12份、复合助剂9-11份、炭黑5-8份、改性碳酸钙7-9份、间苯二甲酸二苯酯4-7份、石蜡3-5份、氧化铝6-8份、硬脂酸金属盐4-5份、硅油4-5份、交联剂4-6份和抗氧剂3-5份。优选的，所述保护套料包括以下重量份的原料：顺丁橡胶22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物16份、复合填料12份、复合助剂9份、炭黑7份、改性碳酸钙9份、间苯二甲酸二苯酯7份、石蜡5份、氧化铝6份、硬脂酸金属盐4份、硅油5份、交联剂4份和抗氧剂3份。一种高韧性电线电缆保护套料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、复合填料和交联剂混合导入密炼机中，在125-135℃下混炼1.1-1.4h，得到混合物一；b、将炭黑、间苯二甲酸二苯酯、改性碳酸钙、氧化铝和硬脂酸金属盐导入混料机中，在65-70℃下加热并缓慢搅拌20-25min，得到混合物二；c、将混合物一、混合物二和复合助剂导入开炼机中，在95-97℃下开炼0.4-0.6h，再依次加入硅油、石蜡、硬脂酸金属盐和抗氧剂，继续开炼0.6-1h，得到混合物三；d、将混合物三导入平板硫化机上，在160-180℃温度下硫化8-10min，经压制成型，即可得到成品。优选的，所述步骤a的复合填料的制备方法为：将硅藻土干燥、粉碎至过200-300目筛，再置于560-580℃下煅烧2.5-2.8h，冷却至室温后，兑水制成浓度为40-45％的浆液，然后加入质量浓度为8-12％的盐酸溶液，酸浸40-45min，再用质量浓度为15-18％的氢氧化钠溶液调节浆液ph值至中性，然后加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸、水溶性硅溶胶、羟乙基纤维素和乙二醇丁醚醋酸酯，高速搅拌1-1.2h，烘干后，即可得到复合填料。优选的，所述步骤a的复合填料的制备方法为：将硅藻土干燥、粉碎至过300目筛，再置于560℃下煅烧2.5h，冷却至室温后，兑水制成浓度为45％的浆液，然后加入质量浓度为10％的盐酸溶液，酸浸40min，再用质量浓度为18％的氢氧化钠溶液调节浆液ph值至中性，然后加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸、水溶性硅溶胶、羟乙基纤维素和乙二醇丁醚醋酸酯，高速搅拌1h，烘干后，即可得到复合填料。优选的，所述步骤a的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯按质量比1:1:1混合而成。优选的，所述步骤b的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙置于620-650℃下煅烧2.5-3h，粉碎至过400-500目筛，导入质量浓度为22-25%的氢氧化钠溶液中搅拌混合10-12min，再用质量浓度为25-28%的盐酸溶液调节ph值至中性，过滤，将滤渣烘干，即可得到改性碳酸钙。优选的，所述步骤b的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙置于650℃下煅烧2.5h，粉碎至过500目筛，导入质量浓度为22%的氢氧化钠溶液中搅拌混合10min，再用质量浓度为28%的盐酸溶液调节ph值至中性，过滤，将滤渣烘干，即可得到改性碳酸钙。优选的，所述步骤c的硬脂酸金属盐为硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比1:2混合而成。本发明的有益效果是：本发明制备的保护套料具有优良的韧性、耐热、耐磨、耐老化、抗紫外线辐射、耐油、耐酸碱等性能，经久耐用，并且其本发明的原材料简单、来源广泛、成本较低，制备工艺简洁，适合工业化推广生产。本发明中的复合填料的制备方法，采用的硅藻土为主要原料，硅藻土具有的独特孔隙结构，经过煅烧后，孔隙结构稳固，在经过酸碱的浸提，使其表面分子活性更高，易于在本发明的混合物体系中分散，而其良好的吸附性，使其易在混合物体系中形成良好的骨架，从而提高成品的韧性和硬度。本发明中的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯的配比，在该比例下，其成分与本发明中的乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子链之间可形成桥键，从而在混合物体系中建立三维骨架，与复合填料中的膨润土相协同，进一步提高成品的韧性和硬度。本发明中的改性碳酸钙可以提高对混合物体系的填充性能，提高成品的高温力学性能，同时与添加的复合助剂配合使用，使得成品的耐候性和耐老化性得以提升。本发明中的硬脂酸金属盐为硬脂酸锌和硬脂酸钙的配比，在该比例下，其在本发明混合物体系中的润滑性能最为优异，有利于提高各成分之间的混合效率。具体实施方式实施例1一种高韧性电线电缆保护套料，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物17份、复合填料8份、复合助剂7份、炭黑9份、改性碳酸钙9份、间苯二甲酸二苯酯4份、石蜡3份、氧化铝5份、硬脂酸金属盐3份、硅油4份、交联剂4份和抗氧剂3份。一种高韧性电线电缆保护套料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、复合填料和交联剂混合导入密炼机中，在125℃下混炼1.4h，得到混合物一；b、将炭黑、间苯二甲酸二苯酯、改性碳酸钙、氧化铝和硬脂酸金属盐导入混料机中，在70℃下加热并缓慢搅拌25min，得到混合物二；c、将混合物一、混合物二和复合助剂导入开炼机中，在97℃下开炼0.6h，再依次加入硅油、石蜡、硬脂酸金属盐和抗氧剂，继续开炼1h，得到混合物三；d、将混合物三导入平板硫化机上，在180℃温度下硫化8min，经压制成型，即可得到成品。步骤a的复合填料的制备方法为：将硅藻土干燥、粉碎至过300目筛，再置于560℃下煅烧2.8h，冷却至室温后，兑水制成浓度为40％的浆液，然后加入质量浓度为12％的盐酸溶液，酸浸45min，再用质量浓度为18％的氢氧化钠溶液调节浆液ph值至中性，然后加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸、水溶性硅溶胶、羟乙基纤维素和乙二醇丁醚醋酸酯，高速搅拌1.2h，烘干后，即可得到复合填料。步骤a的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯按质量比1:1:1混合而成。步骤b的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙置于620℃下煅烧3h，粉碎至过400目筛，导入质量浓度为25%的氢氧化钠溶液中搅拌混合12min，再用质量浓度为28%的盐酸溶液调节ph值至中性，过滤，将滤渣烘干，即可得到改性碳酸钙。步骤c的硬脂酸金属盐为硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比1:2混合而成。实施例2一种高韧性电线电缆保护套料，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、复合填料12份、复合助剂9份、炭黑5份、改性碳酸钙7份、间苯二甲酸二苯酯7份、石蜡3份、氧化铝6份、硬脂酸金属盐5份、硅油4份、交联剂6份和抗氧剂5份。一种高韧性电线电缆保护套料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、复合填料和交联剂混合导入密炼机中，在135℃下混炼1.4h，得到混合物一；b、将炭黑、间苯二甲酸二苯酯、改性碳酸钙、氧化铝和硬脂酸金属盐导入混料机中，在65℃下加热并缓慢搅拌25min，得到混合物二；c、将混合物一、混合物二和复合助剂导入开炼机中，在95℃下开炼0.4h，再依次加入硅油、石蜡、硬脂酸金属盐和抗氧剂，继续开炼0.6h，得到混合物三；d、将混合物三导入平板硫化机上，在160℃温度下硫化10min，经压制成型，即可得到成品。步骤a的复合填料的制备方法为：将硅藻土干燥、粉碎至过200目筛，再置于560℃下煅烧2.8h，冷却至室温后，兑水制成浓度为45％的浆液，然后加入质量浓度为12％的盐酸溶液，酸浸45min，再用质量浓度为15％的氢氧化钠溶液调节浆液ph值至中性，然后加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸、水溶性硅溶胶、羟乙基纤维素和乙二醇丁醚醋酸酯，高速搅拌1.2h，烘干后，即可得到复合填料。步骤a的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯按质量比1:1:1混合而成。步骤b的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙置于620℃下煅烧3h，粉碎至过400目筛，导入质量浓度为25%的氢氧化钠溶液中搅拌混合12min，再用质量浓度为28%的盐酸溶液调节ph值至中性，过滤，将滤渣烘干，即可得到改性碳酸钙。步骤c的硬脂酸金属盐为硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比1:2混合而成。实施例3一种高韧性电线电缆保护套料，包括以下重量份的原料：顺丁橡胶22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物16份、复合填料12份、复合助剂9份、炭黑7份、改性碳酸钙9份、间苯二甲酸二苯酯7份、石蜡5份、氧化铝6份、硬脂酸金属盐4份、硅油5份、交联剂4份和抗氧剂3份。一种高韧性电线电缆保护套料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、复合填料和交联剂混合导入密炼机中，在135℃下混炼1.1h，得到混合物一；b、将炭黑、间苯二甲酸二苯酯、改性碳酸钙、氧化铝和硬脂酸金属盐导入混料机中，在65℃下加热并缓慢搅拌25min，得到混合物二；c、将混合物一、混合物二和复合助剂导入开炼机中，在95℃下开炼0.6h，再依次加入硅油、石蜡、硬脂酸金属盐和抗氧剂，继续开炼1h，得到混合物三；d、将混合物三导入平板硫化机上，在180℃温度下硫化8min，经压制成型，即可得到成品。步骤a的复合填料的制备方法为：将硅藻土干燥、粉碎至过300目筛，再置于560℃下煅烧2.5h，冷却至室温后，兑水制成浓度为45％的浆液，然后加入质量浓度为10％的盐酸溶液，酸浸40min，再用质量浓度为18％的氢氧化钠溶液调节浆液ph值至中性，然后加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸、水溶性硅溶胶、羟乙基纤维素和乙二醇丁醚醋酸酯，高速搅拌1h，烘干后，即可得到复合填料。步骤a的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯按质量比1:1:1混合而成。步骤b的改性碳酸钙的制备方法为：将碳酸钙置于650℃下煅烧2.5h，粉碎至过500目筛，导入质量浓度为22%的氢氧化钠溶液中搅拌混合10min，再用质量浓度为28%的盐酸溶液调节ph值至中性，过滤，将滤渣烘干，即可得到改性碳酸钙。步骤c的硬脂酸金属盐为硬脂酸锌和硬脂酸钙按质量比1:2混合而成。对比例1采用现有技术中的普通电线电缆套料进行检测。检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：表一：检测项目检测标准实施例1实施例2实施例3对比例1硬度（邵氏a）gb/t2411-200872737373断裂伸长率（%）gb/t1040.3-2006380375390320密度（g/cm3）gb/t1033.1-20081.0221.0181.0251.013缺口冲击强度（kj/m2）gb/t1043.1-200822222220熔体流动速率（275℃×2.16kg）gb/t3682-20003.53.53.52.7由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12