CN102731897B - 一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料及其制备方法 - Google Patents
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料及其制备方法，该高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分按重量份组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：20-40份，改性超高分子量聚乙烯：1-10份，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：1-10份，氢氧化铝：40-60份，炭黑：4-8份，相容剂：1-5份，抗氧剂：0.3-0.9份，润滑剂0.4-1.0份，硅酮粉：0.5-2份。本发明的产品耐磨性能优异，可通过耐磨测试，同时具有良好的耐低温性能。
Description
技术领域：
本发明属于有机高聚物技术领域，更具体是涉及一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料及其制备方法。
背景技术：
在当今日益发达的工业化社会里，能源和信息是社会的两大支柱，无论是电能还是信息的传输，都离不开电线电缆，特别是大型商贸娱乐中心、地铁、隧道及核电站等。普通的聚氯乙烯绝缘电线电缆尽管具有优良的机械、电气及加工性能，但仍然存在着发热量高，燃烧时会释放出大量的有毒有害的腐蚀性气体和浓烟等缺陷。这促使全球范围内将电线电缆行业阻燃重点集中于无卤低烟产品的开发。然而在保证电线电缆具有优异的阻燃性能前提下，通常要求阻燃剂进行高填充，从而导致电线电缆表观不佳，耐磨性能较差。这对于汽车线束等对耐磨性能要求较高的线缆无疑是一个急需解决的难题。
发明内容：
为了解决现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高耐磨低烟无卤辐照交联护套材料。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种高耐磨低烟无卤辐照交联护套材料的制备方法。
本发明采取了如下的技术方案：
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分按重量份组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：20-40份，改性超高分子量聚乙烯：1-10份，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：1-10份，氢氧化铝：40-60份，炭黑：4-8份，相容剂：1-5份，抗氧剂：0.3-0.9份，润滑剂0.4-1.0份，硅酮粉：0.5-2份。
其中，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,是由乙烯（E）和乙酸乙烯酯（VA）共聚而制得，英文名称：ethylene-vinyl acetate copolymer，英文简称：EVA，CAS No.：24937-78-8。优选的，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯质量百分含量为20-40%。
所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为100-300万，熔融指数为3-8。
所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数4000-7000目。
所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%。
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃材料，基材为聚乙烯、乙烯辛烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的一种，接枝率为0.5-2%。
所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂，如四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯，简称抗氧剂1010。
所述的润滑剂为硬脂酸盐，如硬脂酸钙或硬脂酸钡。
所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油40-70份，二氧化硅30-60份。
采用本行业常规方法经密炼机共混造粒、挤出机挤出造粒，即可制得本发明的高耐磨型低烟无卤护套材料。
进一步的，
本发明还提供上述高耐磨型低烟无卤护套材料的制备方法，由下述步骤组成：
步骤1：称量各组分；
步骤2：各组分通过密炼机熔融共混，然后依次通过双螺杆、单螺杆挤出机制成粒子；
步骤3：再将粒子通过挤出机挤出线材；
步骤4：线材经过电子加速器进行辐照交联。
优选的，
所述步骤2中，将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为：密炼温度为120-180℃，密炼时间为6-15分钟。
所述步骤2中，双螺杆挤出机分为六个区，各区的工作温度为：第一区90-100℃，第二区100-120℃，第三区120-140℃，第四区120-140℃，第五区120-130℃，第六区110-120℃。单螺杆挤出机分为五个区，各区的工作温度为：第一区100-110℃，第二区110-120℃，第三区120-140℃，第四区140-160℃，第五区130-150℃
所述步骤3中，挤出机分为四个区，各区的工作温度为：第一区130-140℃，第二区140-160℃，第三区150-180℃，第四区140-180℃。
相对于现有技术，本发明的有益效果具体体现为：
1、本发明具有优良的阻燃性能，可通过GB/T18380阻燃测试。
2、本发明具有优异的耐磨性能，150J砂纸拖磨长度大于1000mm，刮磨次数大于700次 (执行标准SAE J1128/JASO D611) 。
3、本发明具有良好的耐低温性能，可耐-40℃低温。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分组成：
EVA：35公斤，改性超高分子量聚乙烯：3公斤，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：3公斤，氢氧化铝：50公斤，炭黑：3公斤，相容剂：4公斤，抗氧剂：0.3公斤，润滑剂：0.5公斤，硅酮粉：1.2公斤
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙酸乙烯酯质量百分含量为28%。所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为300万，熔融指数为5。所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数6000目。所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%。所述的相容剂为马来酸酐接枝EVA，接枝率为1.5%。所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。所述的润滑剂为硬脂酸钙。所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油60份，二氧化硅40份。
所述的高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料制备方法包括步骤：第一步、准确称量配方各组分；第二步、将称量好的原料通过密炼机熔融共混然后依次通过双螺杆、单螺杆挤出机造粒；第三步、将造好的粒子通过挤出机挤出线材。
将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为：密炼温度为100-160℃，密炼时间为5-10分钟。双螺杆挤出机各区的工作温度为：第一区90-100℃，第二区110-120℃，第三区120-125℃，第四区120-130℃，第五区120-125℃，第六区110-120℃。单螺杆挤出机各区的工作温度为：第一区80-90℃，第二区90-100℃，第三区90-100℃，第四区100-110℃，第五区90-100℃
线材挤出机分工作温度为：第一区130-140℃，第二区140-160℃，第三区150-170℃，第四区140-180℃。
实施例2：
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分组成：
EVA：30公斤，改性超高分子量聚乙烯：5公斤，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：5公斤，氢氧化铝：51公斤，炭黑：3公斤，相容剂：4公斤，抗氧剂：0.3公斤，润滑剂：0.5公斤，硅酮粉：1.2公斤
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙酸乙烯酯质量百分含量为26%。所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为300万，熔融指数为5。所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数5000目。所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%。所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物,接枝率为1.5%。所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。所述的润滑剂为硬脂酸钙。所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油70份，二氧化硅30份。
采用实施例1的方法制备本发明的高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料。
实施例3：
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分组成：
EVA：32公斤，改性超高分子量聚乙烯：4公斤，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：4公斤，氢氧化铝：52公斤，炭黑：3公斤，相容剂：3公斤，抗氧剂：0.3公斤，润滑剂：0.5公斤，硅酮粉：1.2公斤
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙酸乙烯酯质量百分含量为28%。所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为300万，熔融指数为5。所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数6000目。所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%。所述的相容剂为马来酸酐接枝EVA,接枝率为1.5%。所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。所述的润滑剂为硬脂酸钙。所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油60份，二氧化硅40份。
采用实施例1的方法制备本发明的高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料。
实施例4：
一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，由下述组分组成：
EVA：32公斤，改性超高分子量聚乙烯：3公斤，乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：5公斤，氢氧化铝：51公斤，炭黑：3公斤，相容剂：4公斤，抗氧剂：0.3公斤，润滑剂：0.5公斤，硅酮粉：1.2公斤
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙酸乙烯酯质量百分含量为28%。所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为300万，熔融指数为5。所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数6000目。所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%。所述的相容剂为马来酸酐接枝EVA,接枝率为1.5%。所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。所述的润滑剂为硬脂酸钙。所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油65份，二氧化硅35份。
采用实施例1的方法制备本发明的高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料。
对实施例1-4高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料进行性能测试，具体数据见下表：
毫无疑问，本发明，还可以具有多种变换及改型，并不限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
Claims (2)
1.一种高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料，其特征在于：由下述组分按重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：20-40份；
改性超高分子量聚乙烯：1-10份；
乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物：1-10份；
氢氧化铝：40-60份；炭黑：4-8份；
抗氧剂：0.3-0.9份；润滑剂0.4-1.0份；硅酮粉：0.5-2份；
所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯含量20-40%；所述的改性超高分子量聚乙烯分子量为100-300万，熔融指数为3-8；
所述的乙烯-甲基丙烯酸钠盐共聚物甲基丙烯酸钠盐含量10-40%；所述的氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数4000-7000目；
所述的炭黑为热裂法炭黑，其碳的质量百分含量≥99%；
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃材料，基材为聚乙烯、乙烯辛烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种，接枝率为0.5-2%；
所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂；
所述的润滑剂为硬脂酸盐；
所述的硅酮粉由下述组分按重量份组成：硅油40-70份，二氧化硅30-60份。
2.权利要求1所述的高耐磨型低烟无卤辐照交联护套材料的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：
（1）称量各组分；
（2）各组分通过密炼机熔融共混，然后依次通过双螺杆、单螺杆挤出机制成粒子；
（3）再将粒子通过挤出机挤出线材；
（4）线材经过电子加速器进行辐照交联；
所述步骤（2）中，将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为：密炼温度为120-180℃，密炼时间为6-15分钟；
所述步骤（2）中，双螺杆挤出机分为六个区，各区的工作温度为：第一区90-100℃，第二区100-120℃，第三区120-140℃，第四区120-140℃，第五区120-130℃，第六区110-120℃；单螺杆挤出机分为五个区，各区的工作温度为：第一区100-110℃，第二区110-120℃，第三区120-140℃，第四区140-160℃，第五区130-150℃；
步骤（3）中，挤出机分四个区，各区的工作温度为：第一区130-140℃，第二区140-160℃，第三区150-180℃，第四区140-180℃。
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