一种高性能阻燃电缆的制作方法

文档序号:17733322发布日期:2019-05-22 02:59阅读:173来源:国知局
本发明涉及电缆
技术领域
,具体涉及一种高性能阻燃电缆。
背景技术
:电缆的最外层护套层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用是绝缘及保护电缆不受伤害,普通橡胶护套的机械性能、老化性能差,不耐油,浸油后抗拉强度及断裂伸长率下降幅度大,使得电缆的使用寿命短,容易出现开裂,电缆护套的制备需要添加合成材料,而合成材料属于易燃、可燃材料,对人们的生命安全具有较大威胁,因此如何提高电缆护套的耐高温、耐水及耐油性能成为目前需要解决的一个技术问题。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种高性能阻燃电缆,具有良好的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和力学性能,扩大了电缆的应用范围,且使用寿命得到延长。本发明提出了一种高性能阻燃电缆,包括导体和电缆护套,所述电缆护套的制备工艺如下:s1、将三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂混合均匀,混炼,得到混合物a;s2、将磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石分别研磨,过筛,混合,加热并搅拌,得到混合物b;s3、将混合物a、防老剂、抗氧剂、促进剂和环氧大豆油混合,搅拌,然后加入混合物b,搅拌,注塑成型,即可得到电缆护套。优选地,所述改性凹凸棒石的原料包括凹凸棒石、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水。优选地,所述改性凹凸棒石的制备工艺如下:将凹凸棒石煅烧,冷却,加入十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水,搅拌并加热,然后保温搅拌,洗涤,烘干,研磨,过筛,即得改性凹凸棒石。优选地,所述煅烧的温度为200-300℃,煅烧时间为1-2h。优选地,所述烘干的温度为105-115℃,烘干的时间为2-3h。优选地,所述凹凸棒石、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐的重量比为25-29:1.0-1.3:1.0-1.6。优选地,所述改性凹凸棒石的制备工艺如下:将凹凸棒石置于200-300℃下煅烧1-2h,冷却,加入十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水,搅拌并加热至56-65℃,然后保温搅拌1.5-3h,用乙醇洗涤3-4次,后用去离子水洗涤2-3次,在105-115℃下烘2-3h,研磨,过150-200目筛,即得改性凹凸棒石。优选地,所述三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂、改性凹凸棒石、防老剂、抗氧剂、促进剂、环氧大豆油的重量比为35-50:30-46:25-32:17-22:11-15:0.5-1.5:0.5-2:2-5:1-1.5。优选地,所述磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石的重量比为2-5:3-7:5-8:7-11:6-12:15-19。优选地,s1中,所述混炼的温度为90-100℃,混炼时间为30-50min。优选地,s2中,所述过筛的目数为200-300目。优选地,s2中,所述搅拌具体为:加热至75-85℃并以1000-1500r/min的转速搅拌20-40min。优选地,s3中,将混合物a、防老剂、抗氧剂、促进剂和环氧大豆油混合后,以1200-1500r/min的转速在100-110℃下搅拌15-30min。优选地,s3中,加入混合物b后,保持温度搅拌20-35min,接着降温至75-80℃,继续搅拌10-16min。优选地,s3中,注塑成型的温度为260-300℃。本发明中电缆护套的制备方法中,以三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂为主料,添加了磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石、防老剂、抗氧剂、促进剂、环氧大豆油等填料或助剂来提高和改善材料性能的效果,通过本发明的方法和各原料间科学合理的配比,使得本发明生产出的电缆护套具有良好的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性,具有很好的绝缘、阻燃效果,且材料力学性能优异,运用到本发明中,扩大了应用范围,使用寿命延长。本发明中的三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂搭配使用,具有优异的耐热性、绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性、耐化学性和机械性能;本发明中的改性凹凸棒石,是采用十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐对凹凸棒石进行有机改性得到的,凹凸棒石内外的部分结晶水和吸附水被有机物取代,提高了凹凸棒石的疏水性,增强凹凸棒石在橡胶体系中的相容性以及增强橡胶间的相容性,从而能够显著增强电缆护套的力学性能、耐磨性能及耐热性能;本发明采用玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石等原料共同使用,原料间的分散性较佳,且还能够产生协同效果,改性凹凸棒石可提高改性氢氧化镁的阻燃效果,进而增强了本发明电缆护套的阻燃性,提高使用的安全性;通过本发明的制备方法可以生产出具有良好的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、力学性能的电缆护套,性能优异,扩大了电缆的应用范围。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种高性能阻燃电缆,包括导体和电缆护套,所述电缆护套的制备工艺如下:s1、将三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂混合均匀,在100℃下混炼30min,得到混合物a;s2、将磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石分别研磨,过300目筛,混合,加热至75℃并以1500r/min的转速搅拌20min,得到混合物b;s3、将混合物a、防老剂、抗氧剂、促进剂和环氧大豆油混合,以1500r/min的转速在100℃下搅拌30min,然后加入混合物b,保持温度搅拌20min,降温至80℃,继续搅拌10min,在300℃下注塑成型,即得电缆护套。所述改性凹凸棒石的制备工艺如下:将凹凸棒石置于200℃下煅烧2h,冷却,加入十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水,搅拌并加热至56℃,然后保温搅拌3h,用乙醇洗涤3次,后用去离子水洗涤3次,在105℃下烘3h,研磨,过150目筛,即得改性凹凸棒石。实施例2一种高性能阻燃电缆,包括导体和电缆护套,所述电缆护套的制备工艺如下:s1、将三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂混合均匀,在90℃下混炼50min,得到混合物a;s2、将磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石分别研磨,过200目筛,混合,加热至85℃并以1000r/min的转速搅拌40min,得到混合物b;s3、将混合物a、防老剂、抗氧剂、促进剂和环氧大豆油混合,以1200r/min的转速在110℃下搅拌15min,然后加入混合物b,保持温度搅拌35min,降温至75℃,继续搅拌16min,在260℃下注塑成型,即得电缆护套。所述改性凹凸棒石的制备工艺如下:将凹凸棒石置于300℃下煅烧1h,冷却,加入十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水,搅拌并加热至65℃,然后保温搅拌1.5h,用乙醇洗涤4次,后用去离子水洗涤2次,在115℃下烘2h,研磨,过200目筛,即得改性凹凸棒石。实施例3一种高性能阻燃电缆,包括导体和电缆护套,所述电缆护套的制备工艺如下:s1、将三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、环氧树脂混合均匀,在96℃下混炼40min,得到混合物a;s2、将磷酸三苯酯、玻璃纤维、偏锑酸钠、有机改性氢氧化镁、钛白粉、改性凹凸棒石分别研磨,过200目筛,混合,加热至80℃并以1200r/min的转速搅拌30min,得到混合物b;s3、将混合物a、防老剂、抗氧剂、促进剂和环氧大豆油混合,以1300r/min的转速在106℃下搅拌22min,然后加入混合物b,保持温度搅拌28min,降温至78℃,继续搅拌14min,在280℃下注塑成型,即得电缆护套。所述改性凹凸棒石的制备工艺如下:将凹凸棒石置于260℃下煅烧1.5h,冷却,加入十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三丁基季鏻盐、去离子水,搅拌并加热至60℃,然后保温搅拌2.5h,用乙醇洗涤3次,后用去离子水洗涤3次,在110℃下烘2.5h,研磨,过200目筛,即得改性凹凸棒石。对比例1与实施例3相比,添加的是未改性凹凸棒石,其他条件与实施例3完全相同。试验例1分别对本发明实施例1-3和对比例1的电缆护套进行力学性能和阻燃性能的测试,测试标准如下:按照gb/t1040.1-2006的标准测试材料的拉伸强度和断裂伸长率;按照gb/t2406-1993的标准测试材料的氧指数;按照gb12666.5的标准测试材料的阻燃等级,其结果如表1所示。表1项目实施例1实施例2实施例3对比例拉伸强度/mpa24.725.526.221.3断裂伸长率/%425430455420氧指数37393833阻燃等级bbac由表1可以看出,本发明的电缆护套具有良好的阻燃作用和力学性能,与对比例相比,材料性能也得到了显著的提升。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
技术领域
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12
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