CN103665825B - 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 (5)
1.一种制造耐高温无卤阻燃PPE电缆的复合材料的加工工艺，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。
2.如权利要求1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。
3.如权利要求1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。
4.如权利要求1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。
5.如权利要求1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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