CN103589044B - 一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：低密度聚乙烯20～30%、线性低密度聚乙烯20～30%、相容剂5～10%、导电填料5～30%、表面活性剂2～5%、润滑剂0.5～2%和抗氧剂0.3～0.5%。本发明所述的电缆电线屏蔽层用塑料组合物使用简单，屏蔽性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物及其制备方法。
背景技术
为了减少电缆线对受外界电磁场的干扰，电缆缆芯的外层（护套的里层）包覆金属屏蔽层，将缆芯与外界隔离。
根据使用场合与使用要求的不同，常用的屏蔽带类型有以下几种，裸铝带，双面涂塑铝带，铜带，铜包不锈钢带，高强度改性铜带，裸铝，裸钢双层金属带，双面涂塑铝以及钢双层金属带等。
CN202584823U公开了一种铜带屏蔽层电缆。包括缆芯，所述缆芯外侧缠绕铜带组成屏蔽层。该实用新型将带有孔的铜带或不带孔的铜带直接缠绕在缆芯外侧组成屏蔽层，不再使用金属丝编织机编织电缆屏蔽层，电缆不再出现外皮鼓包或扎穿线芯的情况，其电缆的屏蔽性能稳定，而且生产效率高，加工成本低。同时还可根据缆芯外径的粗细，选择相应宽度的铜带，适当调整绕包机机夹涨力和绕包头转速来控制缠绕节距，便可实现不同粗细缆芯的铜带包裹，适应范围广，使用方便。
CN1758384公开了一种屏蔽电缆。该电缆包括导体上挤包绝缘层的绝缘线芯，填充料，包带层、屏蔽层和外护套，该屏蔽层为铜包铝或铜包铝合金丝编织层。铜层包裹在铝或铝合金丝的外表面，纵向分布均匀，铜层与铝或铝合金丝同心，铜层与铝或铝合金丝间冶金结合。该发明结构合理简单，生产制造容易，采用铜包铝或铜包铝合金丝编织屏蔽层，不仅屏蔽性能达到理想效果，而且可为国家节约大量铜材。
电缆电线结构生产步骤为拉丝、束丝、挤包绝缘层、成缆、铠装、屏蔽和护套。传统电线电缆制作工艺：屏蔽层外采用铝箔屏蔽，再用金属丝网，表层采用PVC（聚氯乙烯）护套，由于金属丝网编制复杂，效率低，因而电线电缆的制作必须分步进行，使用及其不方便。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，所述塑料组合物使用简单，屏蔽性能优异。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
优选地，所述屏蔽层用塑料组合物按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
使用本发明塑料组合物后，电缆电线制作工艺为：屏蔽层采用铝箔与本发明塑料组合物共同组成屏蔽层，或可单独使用本发明塑料组合物做屏蔽层，表层采用PVC护套，由于屏蔽层和保护层都是采用挤出成型，因而可以同步进行，大大简化生产工艺，提高生产效率。
所述低密度聚乙烯（LDPE）的质量百分比例如为21%、21.5%、22.5%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或29%。
所述线性低密度聚乙烯（LLDPE）的质量百分比例如为21%、21.5%、22.5%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或29%。
所述相容剂的质量百分比例如为5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%或9.5%。
所述导电填料的质量百分比例如为16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或29%。
所述表面活性剂的质量百分比例如为2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或4.8%。
所述润滑剂的质量百分比例如为0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%或1.9%。
所述抗氧剂的质量百分比例如为0.32%、0.34%、0.36%、0.38%、0.4%、0.42%、0.44%、0.46%或0.48%。
所述低密度聚乙烯选自低熔指LDPE或/和薄膜级LDPE，所述薄膜级LDPE的纵向和横向伸长率均大于500%。
本发明所述低熔指LDPE意指熔融指数小于4g/10min的LDPE。
所述低密度聚乙烯如LDPE2426K。
所述线性低密度聚乙烯选自低熔指LLDPE或/和薄膜级LLDPE，所述薄膜级LLDPE的纵向和横向伸长率均大于500%。
本发明所述低熔指LLDPE意指熔融指数小于4g/10min的LLDPE。
所述线性低密度聚乙烯如LLDPE2001或/和LLDPE7042。
所述相容剂选自聚乙烯接枝物，优选聚乙烯接枝马来酸酐（PE-MAH）或/和聚乙烯接枝琥珀酸酐。
所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.8～1.5%，例如0.9%、0.95%、1.05%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%或1.45%，优选1%。
所述导电填料选自导电炭黑或/和碳纳米管。
所述导电炭黑选自高结构特导电碳黑。
所述高结构特导电炭黑选自卡博特导电碳黑BP2000、卡博特导电碳黑VXC72R、卡博特导电碳黑VXC72、科琴黑EC-300J或科琴黑EC-600JD中的任意一种或者至少两种的混合物。
所述表面活性剂选自多功能偶联分散剂，优选分散剂YY-502、乙撑双硬脂酰胺、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种或者至少两种的混合物，进一步优选硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种与乙撑双硬脂酰胺的混合物。
所述分散剂YY-502由广州市源雅化工有限公司生产。
所述润滑剂为耐高温聚乙烯蜡或/和硬脂酸锌。
所述耐高温聚乙烯蜡选自科莱恩蜡粉PE520或/和Honeywell6A蜡。
本发明典型的但非限制性的抗氧剂如抗氧剂1010、抗氧剂168、酚类抗氧剂、抗氧剂1076、胺类抗氧剂或抗氧剂DLTP中的任意一种或者至少两种的混合物，优选抗氧剂1010或/和抗氧剂168。
本发明的目的之二在于提供一种如上所述的一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将配方量的导电填料去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，对导电填料预处理；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，造粒。
采用上述方法即可得到电缆电线屏蔽层用料。
步骤（1）将导电填料在高混机中，在100℃和转速300r/min下预热10min，去除水分。
步骤（1）所述预处理时高混机的转速为1200～1800r/min，优选1500r/min。
步骤（1）所述预处理的时间为15～25min，例如16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min或24min。
所述造粒采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的电缆电线屏蔽层用塑料组合物使用简单，屏蔽性能优异，表面电阻或体积电阻均≤100Ω，断裂伸长率≥20%，耐折，表面不易刮伤，比重轻，比重≤1.03g/cm3，只有铜的11%，铝的38%。
使用本发明塑料组合物做电线电缆屏蔽层时，加工工艺简单，效率高，表层无凸点或破损，并可大大降低生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
所述低密度聚乙烯选自低熔指LDPE。
所述线性低密度聚乙烯选自低熔指LLDPE。
所述相容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐。
所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.8%。
所述导电填料选自导电炭黑，导电炭黑选自高结构特导电碳黑。所述高结构特导电炭黑选自卡博特导电碳黑BP2000。
所述表面活性剂选自分散剂YY-502。
所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520。
所述抗氧剂选自抗氧剂1010。
上述电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）导电填料预处理：将导电填料在高混机中，在100℃下低速300r/min预热10min，去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，混合，高混机的转速为1200～1800r/min，混合时间为15～25min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机造粒。
实施例2
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
所述低密度聚乙烯选自薄膜级LDPE，所述薄膜级LDPE的纵向和横向伸长率均大于500%。
所述线性低密度聚乙烯选自薄膜级LLDPE，所述薄膜级LLDPE的纵向和横向伸长率均大于500%。
所述相容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐，所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1.5%。
所述导电填料选自碳纳米管。
所述表面活性剂选自硅烷偶联剂与乙撑双硬脂酰胺的混合物。
所述润滑剂为Honeywell6A蜡。
所述抗氧剂选自抗氧剂168。
上述电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）导电填料预处理：将导电填料在高混机中，在100℃下低速300r/min预热10min，去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，混合，高混机的转速为1200～1800r/min，混合时间为15～25min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机造粒。
实施例3
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
所述低密度聚乙烯选自LDPE2426K。
所述线性低密度聚乙烯选自LLDPE2001。
所述相容剂选自聚乙烯接枝琥珀酸酐。
所述导电填料选自卡博特导电碳黑VXC72R。
所述表面活性剂选自铝酸酯偶联剂与乙撑双硬脂酰胺的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述抗氧剂选自抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
上述电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）导电填料预处理：将导电填料在高混机中，在100℃下低速300r/min预热10min，去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，混合，高混机的转速为1200～1800r/min，混合时间为15～25min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机造粒。
实施例4
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
所述低密度聚乙烯选自LDPE2426K。
所述线性低密度聚乙烯选自LLDPE7042。
所述相容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐，所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1%。
所述导电填料选自科琴黑EC-300J。
所述表面活性剂选自硅烷偶联剂与乙撑双硬脂酰胺的混合物。
所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520和Honeywell6A蜡。
所述抗氧剂选自抗氧剂1010。
上述电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）导电填料预处理：将导电填料在高混机中，在100℃下低速300r/min预热10min，去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，混合，高混机的转速为1200～1800r/min，混合时间为15～25min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机造粒。
实施例5
一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
所述低密度聚乙烯选自LDPE2426K。
所述线性低密度聚乙烯选自LLDPE2001。
所述相容剂选自聚乙烯接枝琥珀酸酐。
所述导电填料选自科琴黑EC-600JD。
所述表面活性剂选自分散剂YY-502。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述抗氧剂选自抗氧剂1010。
上述电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）导电填料预处理：将导电填料在高混机中，在100℃下低速300r/min预热10min，去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，混合，高混机的转速为1200～1800r/min，混合时间为15～25min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机造粒。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种电缆电线屏蔽层用塑料组合物，其特征在于，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
低密度聚乙烯 20~30%
线性低密度聚乙烯 20~30%
相容剂 5~10%
导电填料 15~30%
表面活性剂 2~5%
润滑剂 0.5~2%
抗氧剂 0.3~0.5%；
所述组合物中的各原料组分之和为100%；
所述表面活性剂选自硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种与乙撑双硬脂酰胺的混合物；
所述低密度聚乙烯选自LDPE2426K；
所述线性低密度聚乙烯选自LLDPE2001；
所述相容剂选自聚乙烯接枝物，所述聚乙烯接枝马来酸酐或/和聚乙烯接枝琥珀酸酐，所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.8~1.5%；
所述导电填料选自碳纳米管；
所述润滑剂为耐高温聚乙烯蜡或/和硬脂酸锌；所述耐高温聚乙烯蜡选自科莱恩蜡粉PE520或/和Honeywell 6A蜡；
所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、酚类抗氧剂、抗氧剂1076、胺类抗氧剂或抗氧剂DLTP中的任意一种或者至少两种的混合物。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，其按各组分占组合物的质量百分比主要由如下原料制备而成：
低密度聚乙烯 22~28%
线性低密度聚乙烯 22~28%
相容剂 5~10%
导电填料 18~30%
表面活性剂 3~5%
润滑剂 0.8~2%
抗氧剂 0.3~0.5%；
所述组合物中的各原料组分之和为100%。
3.一种如权利要求1或2所述的电缆电线屏蔽层用塑料组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将配方量的导电填料放入高混机中去除水分后，加入配方量的表面活性剂、润滑剂以及抗氧剂，对导电填料预处理；所述预处理时高混机的转速为1200~1800r/min；
（2）将步骤（1）得到的预处理后的导电填料与配方量的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和相容剂在密炼机中密炼成型，造粒。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）将导电填料在高混机中，在100℃和转速300r/min下预热10min，去除水分。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述预处理时高混机的转速为1500r/min。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述预处理的时间为15~25min。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述造粒采用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。
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