CN103665825A - 制造耐高温无卤阻燃ppe电缆的复合材料及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料及加工工艺,属于电缆材料技术领域。包括聚苯醚树脂、TPE弹性体、高岭土、聚烯烃、磷系阻燃剂、相容剂、抗氧剂、稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂。本发明复合材料电性能比较优良,比重小、柔软、耐高温、燃烧不释放卤酸气体,是光伏电缆、铁路机车线、汽车线等现有绝缘材料的替代品,另可用于无卤超薄导线连接线的绝缘外皮、直流电电线及插头、电气产品电线、电信设施电缆以及电缆护套等。利用本发明的复合材料加工工艺制备的无卤阻燃PPE电缆料组合物具有柔韧性好、机械性能优良、高阻燃性以及较高回弹性能等优点,不含卤素,为环保产品。
Description
技术领域:
本发明涉及一种制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料及加工工艺,属于电缆材料技术领域。
背景技术:
随着电缆行业的发展,为其提供可靠的绝缘材料成为行业人士追求的目标,普通的PVC、PE材料耐温较差,阻燃较差,不环保、电性能不理想、比重较大,近年来开发的无卤聚烯烃材料,弹性体比重也较大,超薄挤出较困难。
发明内容:
为了弥补现有技术的不足,本发明的目的是提供一种制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料及加工工艺,配方、混炼合理,对环境的污染小,满足实际的使用需求。
本发明的技术方案如下:
制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,包括聚苯醚树脂、TPE弹性体、高岭土、聚烯烃、磷系阻燃剂、相容剂、抗氧剂、稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂。
优选的是,所述组合物按质量份数聚苯醚树脂100份、TPE弹性体30份、高岭土10份、聚烯烃20份、磷系阻燃剂30份、相容剂3份、抗氧剂1份、稳定剂3份、邻苯二甲酸二辛酯5份、对苯二甲酸二辛酯5份、偏苯三酸三辛酯5份、润滑剂3份。
优选的是,所述相容剂为YP510增韧型相容剂。
优选的是,所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的是,所述稳定剂为硬酯酸钡。
一种加工前述复合材料的工艺,包括以下步骤,
①将着色剂、填充剂分别用80目筛网过筛;
②分别加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂浸透后用三辊研磨机或胶体磨进行研磨,备用;
③稳定剂、抗氧剂、磷系阻燃剂加入步骤②的混合物中,搅拌成糊状浆料,然后用三辊研磨机或胶体磨研磨,使浆料粒度小于0.050mm,升温到90℃并一直搅拌,备用;
④将聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃用60目筛网过筛;
⑤捏合,高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热,投入聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃树脂,然后缓慢加入研磨好的混合浆,待树脂将增塑剂基本吸收后再加入着色剂,物料呈膨胀疏松粉末时卸料,此时料温在130℃左右;
⑥密炼,蒸汽压力0.3~0.4MPa,压缩空气压力0.5MPa,上顶拴抬起次数2~3次,物料密炼成团状小块,无粉料时卸料;
⑦双辊开炼,蒸汽压力0.4~0.5MPa,辊温180~190℃至料完全塑化均匀后出片;
⑧冷却;
⑨切粒;
⑩包装,经筛选磁选、计量后包装。
优选的是,步骤⑥中的密炼时间为3~5分钟。
优选的是,步骤⑦中材料的出片厚度为3mm。
优选的是,步骤⑧中采用逆流浸没式水冷却槽进行冷却。
优选的是,步骤⑧中采用鼓风机除去料片上粘着的水分。
本发明的优点是:该种复合材料具有优良的综合性能,最大的特点是在长期负荷下,具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性,其体积电阻率超过1014Ω·cm。使用温度范围广,可在-130~130℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能,制品具较高的拉伸强度和伸长率,其抗拉强度超过20N/mm2,伸长率超过300%,其抗蠕变性也好。此外,有较好的耐磨性,制品经过60000次单程运动后,安装的试样绝缘的显露部分总长度不大于10mm。
该种复合材料电性能比较优良,比重小、柔软、耐高温、燃烧不释放卤酸气体,是光伏电缆、铁路机车线、汽车线等现有绝缘材料的替代品,另可用于无卤超薄导线连接线的绝缘外皮、直流电电线及插头、电气产品电线、电信设施电缆以及电缆护套等。利用本发明的复合材料加工工艺制备的无卤阻燃PPE电缆料组合物具有柔韧性好、机械性能优良、高阻燃性以及较高回弹性能等优点,不含卤素,为环保产品。
具体实施方式:
一种制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,包括聚苯醚树脂、TPE弹性体、高岭土、聚烯烃、磷系阻燃剂、相容剂、抗氧剂、稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂。
聚苯醚树脂是混合物的基体材料,混合物的主要性能所在。TPE弹性体能够增加混合物的柔软性和塑性。聚烯烃能够增加混合物的塑性,也是混合物的无卤性能的所在。磷系阻燃剂能够增加混合物的阻燃性能,隔离燃烧,是无卤型阻燃剂。抗氧剂能够延缓或抑制混合物氧化过程的进行,从而阻止混合物的老化并延长其使用寿命。稳定剂能够保持混合物稳定,防止其分解、老化。相容剂借助于混合物分子间的键合力,促使不相容的聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。增塑剂属于高分子材料助剂,在混合物加入这种物质,可以使其柔韧性增强,容易加工。
较佳的是,所述组合物按质量份数聚苯醚树脂100份、TPE弹性体30份、高岭土10份、聚烯烃20份、磷系阻燃剂30份、相容剂3份、抗氧剂1份、稳定剂3份、邻苯二甲酸二辛酯5份、对苯二甲酸二辛酯5份、偏苯三酸三辛酯5份、润滑剂3份。另外,所述相容剂为YP510增韧型相容剂,所述抗氧剂为抗氧剂1010,所述稳定剂为硬酯酸钡。
一种加工前述复合材料的工艺,包括以下步骤,
①将异吲哚啉酮颜料着色剂、高岭土分别用80目筛网过筛。
②分别加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂浸透后用三辊研磨机或胶体磨进行研磨,备用。
③稳定剂、抗氧剂、磷系阻燃剂加入步骤②的混合物中,搅拌成糊状浆料,然后用三辊研磨机或胶体磨研磨,使浆料粒度小于0.050mm,升温到90℃并一直搅拌,备用。
④将聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃用60目筛网过筛。
⑤捏合,高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热,投入聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃树脂,然后缓慢加入研磨好的混合浆,待树脂将增塑剂基本吸收后再加入着色剂,物料呈膨胀疏松粉末时卸料,此时料温在130℃左右。
⑥密炼,蒸汽压力0.3~0.4MPa,压缩空气压力0.5MPa,上顶拴抬起次数2~3次,物料密炼成团状小块,无粉料时卸料。密炼时间优选为3~5分钟。
⑦双辊开炼,蒸汽压力0.4~0.5MPa,辊温180~190℃至料完全塑化均匀后出片。出片的厚度优选为3mm。
⑧冷却,采用逆流浸没式水冷却槽进行冷却,同时采用鼓风机除去料片上粘着的水分。
⑨切粒,优选采用平板切粒机进行切粒。
⑩包装,经筛选磁选、计量后包装。
以上说明书所述,仅为本发明的原理及实施例,凡是根据本发明的实质进行任何简单的修改及变化,均属于本发明所要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,其特征在于:包括聚苯醚树脂、TPE弹性体、高岭土、聚烯烃、磷系阻燃剂、相容剂、抗氧剂、稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂。
2.如权利要求1所述的制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,其特征在于:该组合物按质量份数聚苯醚树脂100份、TPE弹性体30份、高岭土10份、聚烯烃20份、磷系阻燃剂30份、相容剂3份、抗氧剂1份、稳定剂3份、邻苯二甲酸二辛酯5份、对苯二甲酸二辛酯5份、偏苯三酸三辛酯5份、润滑剂3份。
3.如权利要求1或2所述的制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,其特征在于:所述相容剂为YP510增韧型相容剂。
4.如权利要求1或2所述的制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1010。
5.如权利要求1或2所述的制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料,其特征在于:所述稳定剂为硬酯酸钡。
6.一种加工如前述任一项权利要求所述复合材料的工艺,其特征在于:包括以下步骤,
①将异吲哚啉酮颜料着色剂、高岭土分别用80目筛网过筛;
②分别加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、润滑剂浸透后用三辊研磨机或胶体磨进行研磨,备用;
③硬脂酸钡稳定剂、1010抗氧剂、磷系阻燃剂加入步骤②的混合物中,搅拌成糊状浆料,然后用三辊研磨机或胶体磨研磨,使浆料粒度小于0.050mm,升温到90℃并一直搅拌,备用;
④将聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃用60目筛网过筛;
⑤捏合,高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热,投入聚苯醚树脂、TPE弹性体、聚烯烃树脂,然后缓慢加入研磨好的混合浆,待树脂将增塑剂基本吸收后再加入着色剂,物料呈膨胀疏松粉末时卸料,此时料温在130℃;
⑥密炼,蒸汽压力0.3~0.4MPa,压缩空气压力0.5MPa,上顶拴抬起次数2~3次,物料密炼成团状小块,无粉料时卸料;
⑦双辊开炼,蒸汽压力0.4~0.5MPa,辊温180~190℃至料完全塑化均匀后出片;
⑧冷却;
⑨切粒;
⑩包装,经筛选磁选、计量后包装。
7.如权利要求6所述的加工工艺,其特征在于:步骤⑥中的密炼时间为3~5分钟。
8.如权利要求6所述的加工工艺,其特征在于:步骤⑦中材料的出片厚度为3mm。
9.如权利要求6所述的加工工艺,其特征在于:步骤⑧中采用逆流浸没式水冷却槽进行冷却。
10.如权利要求6所述的加工工艺,其特征在于:步骤⑧中采用鼓风机除去料片上粘着的水分。
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