CN101709131B - 耐低温热塑性弹性体的电缆料及生产方法 - Google Patents

耐低温热塑性弹性体的电缆料及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐低温热塑性弹性体的电缆料及其生产方法，该电缆料由下述重量配比的原料制成：主料：SEBS503和马来酸酐接枝SEBS其中的一种或两种；并用胶：热塑性挤出型聚氨酯；增强剂填充剂；增塑软化剂；颜料和助剂。本发明选用属于第三代橡胶的热塑性橡胶、塑料等多种高分子材料和弹性体为原料，利用塑料挤出机高速旋转形成的剪切力，在特定温度下使多种原料通过共混进行物理-化学反应，生成性能优良的新的高分子化合物-热塑性弹性体。本发明方法生产过程和衍生产品的生产过程中均不存在任何“三废”排放和环境污染，完全是清洁文明生产工艺产品。

Description

耐低温热塑性弹性体的电缆料及生产方法
技术领域
本发明涉及一种用于电缆绝缘和护套的绝缘电缆料，尤其是一种耐低温热塑性弹性体的电缆料及生产方法。
背景技术
目前，通用的聚氯乙烯(PVC)塑料电线和塑力缆，因含氯离子，在使用过程中缓慢释放出氯化氢，并且在助剂中有铅离子等有毒害金属离子，形成环境污染。因此，欧美、加拿大、日本等发达国家多年来已淘汰了PVC材料作为电缆绝缘和护套。根据PVC的性质，特别不耐低温，尤其-20℃以下的低温。即使并用平常的改性橡胶、使用耐低温增塑剂，产品在冬季户外也会迅速变硬发脆，弯曲、曲挠易发生断裂。普通的硫化橡胶护套需繁杂的硫化工艺和过程，设备复杂、投资昂贵，原辅材料和反应副产品中存在有毒害物质，生产过程中高温、高压存在严重的不安全隐患；并且生产消耗大，废品率高，生产成本相应增加；而且有大量“三废”排放，形成恶劣的环境污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐低温、环保的耐低温热塑性弹性体的电缆料。
本发明还提供了一种生产过程环保、安全的耐低温热塑性弹性体的电缆料的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：该电缆料由下述重量配比的原料制成：
主料：SEBS503和马来酸酐接枝SEBS其中的一种或两种           100份；
并用胶：热塑性挤出型聚氨酯(简称：TPU)                     50-100份；
增强剂                                                    50-90份；
填充剂                                                    30-200份；
增塑软化剂                                                150-300份；
颜料                                                       0-5份；
助剂                                             8-12份。
优选的，所述增强剂选自：聚丙烯(简称：PP)、接枝率2wt％-9wt％的马来酸酐接枝聚丙烯(马来酸酐接枝PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(简称：ABS)、接枝率9wt％-15wt％的马来酸酐接枝聚苯乙烯(马来酸酐接枝PS)其中的一种或几种。
所述填充剂选自：白炭黑或炭黑、煅烧高岭土、轻钙或活性钙其中一种或几种。
所述增塑软化剂选自：环烷油、10#白油、15#白油其中的一种或几种。
所述颜料为：钛白粉、荧光增白剂、酞菁兰、酞菁绿、立索尔宝红、立索尔大红、永固黄、联苯胺黄、炭黑其中一种或几种。
所述助剂为：硬酯酸锌、硬酯酸、聚乙烯蜡、抗热氧剂、抗氧剂、紫外线吸收剂中的一种或几种。
更优选的，所述并用胶的硬度和所制取的电缆料的硬度一致。
本发明生产方法采用下述步骤：
A、按照重量配比备料；
B、首先将SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS混合搅拌，搅拌过程中分批次加入增塑软化剂，加入量为增塑软化剂总量的80-95wt％，使增塑软化剂被SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS充分均匀地吸收；
C、当加入的增塑软化剂达到总量的80-95wt％时，加入剩余的增塑软化剂和其他原料，混合均匀；
D、在上述混合均匀的原料中加入热塑性挤出型聚氨酯，搅拌均匀；
E、塑炼：用塑料挤出机在185℃-195℃、8-32转/分的搅拌状态下塑炼，使原料混炼均匀，冷却、切粒，得到成品。
优选的，本发明生产方法所述步骤B中分批次加入增塑软化剂总量90wt％的增塑软化剂。
更优选的，本发明生产方法所述步骤E中，塑炼后的原料在185-200℃下二次塑炼后，再冷却、切粒。
本发明的原料中：SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能，具有良好的稳定性和耐老化性，是无需硫化即可使用的弹性体。SEBS503是牌号为YH-503的SEBS，具有较好的力学性能和充油性能。马来酸酐接枝SEBS是一种带有极性的热塑性弹性体，具有优异的相容性、低温柔韧性。热塑性挤出型聚氨酯具有机械强度，高耐寒性突出，加工性能好，耐油、耐水、耐霉菌的特点。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明根据几种高分子材料结构相似，性质相似，加工工艺条件相似或相同，则能相共容，从而改变每一种高分子材料性质，能改变并提高共容物性能的机理，选用了能使物料极性有差异也能相容的“万用相容剂SEBS503和马来酸酐接枝SEBS”为主原料，并用胶选用和所制取的线缆料硬度一致的热塑性挤出型聚氨酯(TPU)两种耐-40℃以下低温的物料合成并用，生产出耐低温-40℃不脆化、不硬化的优质线缆和护套料。本发明选用属于第三代橡胶的热塑性橡胶、塑料等多种高分子材料和弹性体为原料，利用塑料挤出机高速旋转形成的剪切力，在特定温度下使多种原料通过共混进行物理-化学反应，生成性能优良的新的高分子化合物-热塑性弹性体。本发明方法生产过程和衍生产品的生产过程中均不存在任何“三废”排放和环境污染，完全是清洁文明生产工艺产品。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：采用下述原料组份(重量)：
Figure G2009101753712D00031
Figure G2009101753712D00041
制备方法：
A、按照重量比份备料；
B、首先将SEBS503和马来酸酐接枝SEBS加入搅拌混料机中，开动机器，多次、少量地加入占增塑软化剂总量90％(重量)的增塑软化剂，使增塑软化剂被SEBS503和马来酸酐接枝SEBS充分均匀地吸收；
C、当充入的增塑剂达到要求时，加入剩余的10％(重量)增塑软化剂和其他原料，使物料混合均匀；
D、再加入硬度符合热塑性弹性体线缆料性能要求的热塑性挤出型聚氨酯(TPU)快速搅拌均匀；
E、塑炼：塑料挤出机在温度185℃-195℃，加入搅拌均匀的物料，在28-32转/分的转速下进行塑炼，使物料混炼均匀；在185-200℃下第二次塑炼、挤出，使物料塑炼、混炼完全充分后，冷却，切粒成4mm×4mm×4mm或4mm×3mm×3mm的热塑性弹性体胶粒，即得到本耐低温热塑性弹性体的电缆料成品。
实施例2：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00042
Figure G2009101753712D00051
制备方法同实施例1。
实施例3：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00052
Figure G2009101753712D00061
制备方法同实施例1。
实施例4：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00071
制备方法与实施例1方法相同。
实施例5：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00072
Figure G2009101753712D00081
制备方法与实施例1方法相同。
实施例6：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00082
Figure G2009101753712D00091
制备方法与实施例1方法相同。
实施例7：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00092
Figure G2009101753712D00101
制备方法与实施例1方法相同。
实施例8：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00111
制备方法与实施例1方法相同。
实施例9：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00112
Figure G2009101753712D00121
制备方法与实施例1方法相同。
实施例10：采用下述组份：
Figure G2009101753712D00122
制备方法与实施例1方法相同。

Claims (5)

1.一种耐低温热塑性弹性体的电缆料，其特征在于，该电缆料由下述重量配比的原料制成：
Figure FSB00000475069400011
所述增强剂选自：聚丙烯、接枝率2wt％-9wt％的马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、接枝率9wt％-15wt％的马来酸酐接枝聚苯乙烯其中的一种或几种；
所述填充剂选自：白炭黑或炭黑、煅烧高岭土或轻钙其中一种或几种；
所述增塑软化剂选自：环烷油、10#白油、15#白油其中的一种或几种；
所述助剂为：硬酯酸锌、硬酯酸、聚乙烯蜡、抗热氧剂、抗氧剂、紫外线吸收剂中的一种或几种；
上述电缆料的生产方法，采用下述步骤：
A、按照重量配比备料；
B、首先将SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS混合搅拌，搅拌过程中分批次加入增塑软化剂，加入量为增塑软化剂总量的80-95wt％，使增塑软化剂被SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS充分均匀地吸收；
C、当加入的增塑软化剂达到总量的80-95wt％时，加入剩余的增塑软化剂和其他原料，混合均匀；
D、在上述混合均匀的原料中加入热塑性挤出型聚氨酯，搅拌均匀；
E、塑炼：用塑料挤出机在185℃-195℃、8-32转/分的搅拌状态下塑炼，使原料混炼、塑炼均匀，冷却、切粒，得到成品。
2.根据权利要求1所述的耐低温热塑性弹性体的电缆料，其特征在于所述颜料为：钛白粉、荧光增白剂、酞菁兰、酞菁绿、立索尔宝红、立索尔大红、永固黄、联苯胺黄、炭黑其中一种或几种。
3.权利要求1-2所述的任意一种耐低温热塑性弹性体的电缆料的生产方法，其特征在于，该方法采用下述步骤：
A、按照重量配比备料；
B、首先将SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS混合搅拌，搅拌过程中分批次加入增塑软化剂，加入量为增塑软化剂总量的80-95wt％，使增塑软化剂被SEBS503和/或马来酸酐接枝SEBS充分均匀地吸收；
C、当加入的增塑软化剂达到总量的80-95wt％时，加入剩余的增塑软化剂和其他原料，混合均匀；
D、在上述混合均匀的原料中加入热塑性挤出型聚氨酯，搅拌均匀；
E、塑炼：用塑料挤出机在185℃-195℃、8-32转/分的搅拌状态下塑炼，使原料混炼、塑炼均匀，冷却、切粒，得到成品。
4.根据权利要求3所述的耐低温热塑性弹性体的电缆料的生产方法，其特征在于：所述步骤B中，分批次加入增塑软化剂总量90wt％的增塑软化剂。
5.根据权利要求3所述的耐低温热塑性弹性体的电缆料的生产方法，其特征在于：所述步骤E中，塑炼后的原料在185-200℃下二次塑炼后，再冷却、切粒。
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