一种城市轨道交通用高强度电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种城市轨道交通用高强度电缆料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅速发展，电线电缆在城市轨道交通行业中得到了广泛的应用。近几 年城市轨道交通电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重 视。电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体严重妨碍了人们的安全撤离和灭 火工作，使生命财产遭到严重损失。同时目前市场上的城市轨道交通用电缆料还普遍存在 着机械强度低的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统城市轨 道交通电缆料配方，开发一种全新的城市轨道交通电缆料，以提高城市轨道交通电线电缆 的机械强度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种城市轨道交通用高强度电缆料 及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种城市轨道交通用高强度电缆料，由以下重量份的原料制成：SG_2型PVC树 脂51-73、乙烯-三氟氯乙烯共聚物25-38、液态聚异戊二烯橡胶12-21、碱式硫酸镁晶须 10-15、季戊四醇四苯甲酸酯7-13、双酚A双（二苯基磷酸酯）5-10、癸二酸二正丁酯10-15、 活性氧化铝14-18、萤石粉10-15、六氟乙酰丙酮钙2-3、硬脂酸异十六烷酯3-5、丁基恶 唑-2, 4-二酮2-3、水杨酸铅1-2、没食子酸乙酯1-2、复合阻燃剂12-16 ;
[0006] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0007] (1)按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀， 粉碎，过 100-150 目筛，然后 600-800r/min 球磨 0? 5_lh ;
[0008] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50_60g/L的悬浮液，再加入一 定体积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤⑴球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ; 超声分散15-20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加lmol/L氢氧化钠 溶液，直至溶液PH = 9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即 得氢氧化镁一次包覆处理的粉体；
[0009] (3)按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸 锌加4-8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉 体，200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌 反应5-7h，过滤，烘干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0010] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 2-4%的三（三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-150(^/1^11高速分散 8_12min，烘干，研磨，过150-200目筛即可。
[0011] 上述复合阻燃剂是先将坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡三种无机物混合制成粉体， 然后再依次在混合粉体表面包覆氢氧化镁、磷酸锌，最后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 三（三甲基硅烷）硼酸酯、蓖麻油酸聚氧丙烯酯对包覆粉体进行表面改性，提高包覆粉体与 高分子聚合物的相容性，该方法实现了坡缕石、凹凸棒土、偏硼酸钡、氢氧化镁和磷酸锌这 几种无机阻燃剂的化学复合，最大程度地发挥上述无机组分的协同阻燃抑烟效应，显著提 高复合无机阻燃剂的阻燃效果。
[0012] 本发明的城市轨道交通用高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：将SG-2 型PVC树脂、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、液态聚异戊二烯橡胶、萤石粉、碱式硫酸镁晶须、 季戊四醇四苯甲酸酯、六氟乙酰丙酮钙加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到 90-100°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到IOO-IKTC时，将物料放入冷混机中低 速搅拌，当物料冷却至50-60 °C时出料；将混合好的物料转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料 经干燥、筛选、包装后即得成品。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014] 本发明电缆料具有优异的物理机械性能，可以提高电缆的强度，有效地减少机械 损伤，延长电缆使用寿命。本发明电缆料还具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、耐热老化性和耐 候性。
【具体实施方式】
[0015] -种城市轨道交通用高强度电缆料，由以下重量（kg)的原料制成：SG-2型PVC树 脂66、乙烯-三氟氯乙烯共聚物32、液态聚异戊二烯橡胶17、碱式硫酸镁晶须12、季戊四醇 四苯甲酸酯11、双酚A双（二苯基磷酸酯）8、癸二酸二正丁酯12、活性氧化铝16、萤石粉 13、六氟乙酰丙酮钙2. 5、硬脂酸异十六烷酯4、丁基恶唑-2, 4-二酮2. 5、水杨酸铅1. 5、没 食子酸乙酯1、复合阻燃剂14;
[0016] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0017] (1)按质量比6:5:3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均勾，粉碎，过 100目筛，然后700r/min球磨0. 5h ;
[0018] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为55g/L的悬浮液，再加入一定 体积的lmol/LMg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤⑴球磨得到的粉末的质量比为1:2. 5; 超声分散18min，然后水浴加热至65°C，在搅拌和超声的同时滴加lmol/L氢氧化钠溶液，直 至溶液PH = 9. 5,停止滴加，恒温搅拌5h，过滤，烘干，研磨，过150目筛，即得氢氧化镁一次 包覆处理的粉体；
[0019] (3)按摩尔比3:2:1的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加5倍 量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40%的步骤（2)制得的粉体，300r/min 分散I. 5h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至85°C，搅拌反应6h，过滤，烘干， 即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0020] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入5%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、3%的 三（三甲基硅烷）硼酸酯、1. 5%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1200r/min高速分散lOmin，烘干， 研磨，过150目筛即可。
[0021] 一种城市轨道交通用高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：将SG-2型PVC树 月旨、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、液态聚异戊二烯橡胶、萤石粉、碱式硫酸镁晶须、季戊四醇四 苯甲酸酯、六氟乙酰丙酮钙加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到90-KKTC时，再 加入余下原料，继续搅拌至料温达到l〇〇-ll〇°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料 冷却至50-60°C时出料；将混合好的物料转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、 包装后即得成品。
[0022] 上述制得的电缆料的性能测试结果如下：
【主权项】
1. 一种城市轨道交通用高强度电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：SG-2 型PVC树脂51-73、乙烯-三氟氯乙烯共聚物25-38、液态聚异戊二烯橡胶12-21、碱式硫 酸镁晶须10-15、季戊四醇四苯甲酸酯7-13、双酚A双（二苯基磷酸酯）5-10、癸二酸二正 丁酯10-15、活性氧化铝14-18、萤石粉10-15、六氟乙酰丙酮钙2-3、硬脂酸异十六烷酯 3- 5、丁基恶唑-2, 4-二酮2-3、水杨酸铅1-2、没食子酸乙酯1-2、复合阻燃剂12-16 ; 所述复合阻燃剂的制备方法如下： (1) 按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀，粉碎， 过 100-150 目筛，然后 600-800r/min球磨 0? 5-lh; (2) 将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50-60g/L的悬浮液，再加入一定体 积的lmol/LMg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ;超 声分散15-20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加lmol/L氢氧化钠溶 液，直至溶液PH=9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即得氢 氧化镁一次包覆处理的粉体； (3) 按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加 4- 8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉体， 200-400r/min分散l-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌反 应5-7h，过滤，烘干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体； (4) 上述步骤（3)制得的粉体中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-4%的三 (三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500r/min高速分散8-12min，烘 干，研磨，过150-200目筛即可。2. 根据权利要求1所述的城市轨道交通用高强度电缆料的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤：将SG-2型PVC树脂、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、液态聚异戊二烯橡胶、萤石粉、 碱式硫酸镁晶须、季戊四醇四苯甲酸酯、六氟乙酰丙酮钙加入到高速混合机中高速搅拌，当 物料温度达到90-100°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温达到100-1KTC时，将物料放 入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-60°C时出料；将混合好的物料转入双螺杆挤出机 挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种城市轨道交通用高强度电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：SG-2型PVC树脂？51-73、乙烯-三氟氯乙烯共聚物？25-38、液态聚异戊二烯橡胶？12-21、碱式硫酸镁晶须？10-15、季戊四醇四苯甲酸酯？7-13、双酚A双(二苯基磷酸酯)？5-10、癸二酸二正丁酯？10-15、活性氧化铝？14-18、萤石粉？10-15、？六氟乙酰丙酮钙？2-3、硬脂酸异十六烷酯3-5、丁基恶唑-2,4-二酮2-3、水杨酸铅1-2、没食子酸乙酯1-2、复合阻燃剂？12-16。本发明电缆料具有优异的物理机械性能，可以提高电缆的强度，有效地减少机械损伤，延长电缆使用寿命。本发明电缆料还具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、耐热老化性和耐候性。
【IPC分类】C08K7/08, C08K9/06, C08K5/523, C08K13/06, H01B3/44, C08L9/00, C08K9/10, C08L23/08, C08K3/34, C08L27/06, C08K3/38
【公开号】CN105175931
【申请号】
【发明人】沈必亮, 赵欣泰
【申请人】安徽春辉仪表线缆集团有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月14日