CN104017373A - 一种轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料及其制备方法 - Google Patents

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王新祥
周志梅
李贻凤
胡云昌
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Abstract

本发明公开了一种轨道机车车辆用硅橡胶阻燃电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶45-65、双酚A型聚芳酯30-50、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.5-2.5、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷2-4、木质素酚醛树脂5-10、羟基磷灰石10-15、锑酸钠4-8、铝酸钙5-10、六甲基二硅氮烷3-6、二苯基硅二醇2-4、木焦油7-13、三（三甲基硅烷）亚磷酸酯14-18、季戊四醇四异辛酸酯10-15、喷雾炭黑18-24、苯甲基硅油3-6、氧化聚乙烯蜡4-8、硬脂酸锌2-3、改性石粉15-20、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺1.5-2.5、N,N'-二正丁基硫脲1-2。本发明电缆料不含卤族元素，阻燃性能好，发烟量低，无有害物质释放，安全环保。

Description

一种轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料及其制备方法，属于电缆材料领域。 
背景技术
硅橡胶电线电缆具有耐热辐射、耐寒、耐酸碱及腐蚀性气体、防水等特性，电气性能稳定，抗老化性能突出，使用寿命长，广泛用于轨道交通电缆行业。近几年，国家轨道交通发展迅速，动车机组、高速机组的控制越来越复杂，电气控制设备越来越多，其电缆需求量必然随之增长，同时对电缆材料的性能要求也随之越来越严格。传统的硅橡胶电缆产品已经很难满足市场要求，尤其在阻燃性，目前市场上的含卤阻燃硅橡胶虽然具有高效的阻燃效果，但是当发生火灾时，燃烧时会释放出浓烟和腐蚀性的有害物质，妨碍逃生人员的及时逃生，同时严重污染环境，因此，急需改变传统电缆料配方，开发一种硅橡胶环保阻燃电缆料，以铁路客车车辆电缆的安全性能。 
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料及其制备方法，该电缆料不含卤族元素，阻燃性能好，发烟量低，无有害物质释放，安全环保。 
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 
一种轨道机车车辆用硅橡胶阻燃电缆料，由以下重量份的原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶45-65、双酚A型聚芳酯30-50、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.5-2.5、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷2-4、木质素酚醛树脂5-10、羟基磷灰石10-15、锑酸钠4-8、铝酸钙5-10、六甲基二硅氮烷3-6、二苯基硅二醇2-4、木焦油7-13、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯14-18、季戊四醇四异辛酸酯10-15、喷雾炭黑18-24、苯甲基硅油3-6、氧化聚乙烯蜡4-8、硬脂酸锌2-3、改性石粉15-20、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺1.5-2.5、N,N'-二正丁基硫脲1-2； 
所述改性石粉的制备方法如下：(1)按重量比4-8:3-6:2-4称取焦宝石、火 山石、凹凸棒石，混合均匀，750-800℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，待用；(2)取相当于步骤(1)石粉重量25-35％的固含量为30-40％水玻璃、5-10％的纳米硅藻土、3-6％的纳米绿泥石、5-10％的半补强炭黑和1-2％的吐温-60，500-1000rpm高速搅拌20-30min，然后均匀地喷淋到步骤(1)石粉上，烘干，过筛，1220-1260℃煅烧0.5-1h，然后放入0-5℃水中冷却至50℃以下，取出烘干，680-740℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，待用；(3)步骤(2)处理后的石粉中加入2-3％的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、3-5％的柠檬酸和1-2％的油酸聚乙二醇酯、4-6％的邻苯二甲酸二丁酯，1000-1500rpm高速搅拌15-20min，待用；(4)按摩尔比1:2-3称取三聚氰胺和浓度为35％甲醛溶液，混合均匀，用浓度为20％氨水调节PH至7-7.5，并升温至70-80℃，搅拌1-2h，然后加入溶液重量50-60％的步骤(3)处理后的石粉和2-4％的十二烷基硫酸钠，用浓度为20％氨水调节PH至7.5-8，并升温至80-90℃，搅拌1-2h，过滤，烘干即可。 
本发明轨道机车车辆用硅橡胶阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤： 
(1)将甲基乙烯基苯基硅橡胶、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、木焦油、六甲基二硅氮烷、二苯基硅二醇、改性石粉、喷雾炭黑、氧化聚乙烯蜡加入高速混合机内，混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度为140-180℃； 
(2)将步骤(1)制得的物料与余下原料投入高速混合机中进行混合；混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度190-230℃，粒料经干燥、筛选、包装后即得本发明电缆料。 
本发明的有益效果： 
本发明电缆料不含卤族元素，阻燃性能好，发烟量低，无有害物质释放，安全环保，且具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐温性能、耐老化性能以及耐酸碱腐蚀性能，使用寿命长，可以广泛用于制造轨道机车车辆电线电缆。 
具体实施方式
一种轨道机车车辆用硅橡胶阻燃电缆料，由以下重量份的原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶55、双酚A型聚芳酯45、乙烯基三丁酮肟基硅烷2、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷3、木质素酚醛树脂8、羟基磷灰石10、锑酸钠 6、铝酸钙8、六甲基二硅氮烷4、二苯基硅二醇3、木焦油11、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯16、季戊四醇四异辛酸酯12、喷雾炭黑22、苯甲基硅油4、氧化聚乙烯蜡6、硬脂酸锌2.5、改性石粉16、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺2、N,N'-二正丁基硫脲1.5； 
所述改性石粉的制备方法如下：(1)按重量比6:4:2称取焦宝石、火山石、凹凸棒石，混合均匀，750℃煅烧2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，待用；(2)取相当于步骤(1)石粉重量25％的固含量为30％水玻璃、5％的纳米硅藻土、3％的纳米绿泥石、7％的半补强炭黑和1-2％的吐温-60，500rpm高速搅拌30min，然后均匀地喷淋到步骤(1)石粉上，烘干，过筛，1220℃煅烧1h，然后放入1℃水中冷却至50℃以下，取出烘干，740℃煅烧1h，自然冷却至室温，待用；(3)步骤(2)处理后的石粉中加入2％的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、3-5％的柠檬酸和1.5％的油酸聚乙二醇酯、4％的邻苯二甲酸二丁酯，1000rpm高速搅拌20min，待用；(4)按摩尔比1:2称取三聚氰胺和浓度为35％甲醛溶液，混合均匀，用浓度为20％氨水调节PH至7.2，并升温至80℃，搅拌1h，然后加入溶液重量50％的步骤(3)处理后的石粉和3％的十二烷基硫酸钠，用浓度为20％氨水调节PH至7.5，并升温至90℃，搅拌1h，过滤，烘干即可。 
轨道机车车辆用硅橡胶阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤： 
(1)将甲基乙烯基苯基硅橡胶、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、木焦油、六甲基二硅氮烷、二苯基硅二醇、改性石粉、喷雾炭黑、氧化聚乙烯蜡加入高速混合机内，混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度为140-180℃； 
(2)将步骤(1)制得的物料与余下原料投入高速混合机中进行混合；混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度190-230℃，粒料经干燥、筛选、包装后即得本发明电缆料。 
经检测，制得的电缆料的性能结果如下表： 
。

Claims (2)

1.一种轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶 45-65、双酚A型聚芳酯 30-50、乙烯基三丁酮肟基硅烷 1.5-2.5、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷 2-4、木质素酚醛树脂5-10、羟基磷灰石10-15、锑酸钠4-8、铝酸钙5-10、六甲基二硅氮烷3-6、二苯基硅二醇 2-4、木焦油 7-13、三（三甲基硅烷）亚磷酸酯 14-18、季戊四醇四异辛酸酯10-15、喷雾炭黑 18-24、苯甲基硅油 3-6、氧化聚乙烯蜡 4-8、硬脂酸锌 2-3、改性石粉 15-20、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺 1.5-2.5、N,N'-二正丁基硫脲 1-2；
    所述改性石粉的制备方法如下：（1）按重量比4-8:3-6:2-4称取焦宝石、火山石、凹凸棒石，混合均匀，750-800℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，粉碎，过筛，待用；（2）取相当于步骤（1）石粉重量25-35%的固含量为30-40%水玻璃、5-10%的纳米硅藻土、3-6%的纳米绿泥石、5-10%的半补强炭黑和1-2%的吐温-60，500-1000rpm高速搅拌20-30min，然后均匀地喷淋到步骤（1）石粉上，烘干，过筛，1220-1260℃煅烧0.5-1h，然后放入0-5℃水中冷却至50℃以下，取出烘干，680-740℃煅烧1-2h，自然冷却至室温，待用；（3）步骤（2）处理后的石粉中加入2-3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、3-5%的柠檬酸和1-2%的油酸聚乙二醇酯、4-6%的邻苯二甲酸二丁酯，1000-1500rpm高速搅拌15-20min，待用；（4）按摩尔比1:2-3称取三聚氰胺和浓度为35%甲醛溶液，混合均匀，用浓度为20%氨水调节PH至7-7.5，并升温至70-80℃，搅拌1-2h，然后加入溶液重量50-60%的步骤（3）处理后的石粉和2-4%的十二烷基硫酸钠，用浓度为20%氨水调节PH至7.5-8，并升温至80-90℃，搅拌1-2h，过滤，烘干即可。
2.如权利要求1所述的轨道机车车辆用硅橡胶环保阻燃电缆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将甲基乙烯基苯基硅橡胶、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、木焦油、六甲基二硅氮烷、二苯基硅二醇、改性石粉、喷雾炭黑、氧化聚乙烯蜡加入高速混合机内，混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度为140-180℃；
（2）将步骤（1）制得的物料与余下原料投入高速混合机中进行混合；混合均匀后投入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆加工温度190-230℃，粒料经干燥、筛选、包装后即得本发明电缆料。
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