CN104356522A - 一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料及其制备方法 - Google Patents

一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料及其制备方法，本发明以氯化聚乙烯树脂为基料，加入氧化镁、稳定剂、稀土氧化物、阻燃剂、增塑剂、补强剂、抗氧剂、硫化剂等助剂经密炼机混炼后于开炼机、压延机制片开片而成。本发明的稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料具有高强度、高抗撕、耐低温的特性，阻燃性能与机械物理性能优异，是一种新型的热固型高性能耐寒阻燃橡皮材料，适用于生产高性能矿用和风能橡皮电缆。

Description

一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆生产制造领域，具体是一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料及其制备方法。
背景技术
随着露天采矿工艺正向着设备大型化、配套化；开采工艺集中化、连续化、综合化方向发展，且由于露天矿场极端恶劣的工作条件，以及电缆在地面频繁拖动、放炮和石块掉落等原因，露天矿山供配电系统需要大量高电压等级、可移动、耐磨、耐寒、阻燃、安全性高、弯曲性能好的高性能电缆。
我国矿用电缆橡皮护套要求抗张强度为不小于11.0MPa，我国材料厂家生产的氯化聚乙烯护套由于基料等问题一般很难做到抗张强度15.0MPa以上，而美国、澳大利亚等国对矿用电缆橡皮护套的抗张强度要求为不小于16.0MPa，美国耐克森电缆等生产厂家的内控抗张强度性能甚至达到21.0 MPa，从而造成了我国露天矿用中高压电缆长期为国外电缆生产厂家所垄断的局面。
发明内容
本发明的目的主要是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料，该护套料具有高强度、高抗撕、耐低温的特性，阻燃性能与机械物理性能优异。
本发明的目的可采取以下技术方案实现：
本发明的稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料包括下述重量份的原料，其中：氯化聚乙烯树脂50～80份，氧化镁5～8份，稳定剂3～6份，稀土氧化物10～16份，阻燃剂10～16份，增塑剂10～16份，补强剂20～32份，抗氧剂1～2份，硫化剂2.5～4.0份，硫化促进剂1.8～2.8份。
本发明中所述氯化聚乙烯树脂为高密度聚乙烯经氯化制得的一种无规高分子氯化物CPE，其氯含量为35%（优选为潍坊亚星公司135B）；所述稳定剂为钙锌复合稳定剂；所述稀土氧化物为氧化铈和氧化镧的复合氧化物，其中：氧化铈的重量百分比为40%，氧化镧的重量百分比为60%；所述阻燃剂是由三氧化二锑与氯化石蜡70两种无机阻燃剂组合而成，其中：三氧化二锑与氯化石蜡70的重量百分比各为50%；所述增塑剂是由氯化石蜡52与邻苯二甲酸二辛酯组合而成，其中：氯化石蜡52的重量百分比为80%，邻苯二甲酸二辛酯的重量百分比为20%；所述补强剂为沉淀法白炭黑；所述抗氧剂是由抗氧剂1010与抗氧剂168组合而，所述抗氧剂1010为四［β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸］季戊四醇酯，所述抗氧剂168为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，抗氧剂1010的重量百分比为40%，抗氧剂168的重量百分比为60%；所述硫化剂取自过氧化二异丙苯DCP；所述硫化促进剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC。
本发明所述的护套料的制备方法是采用下述步骤来实现的：
a、将所述氯化聚乙烯树脂与氧化镁、稳定剂、稀土氧化物、抗氧剂在密炼机中混炼3～4分钟，密炼机温度为70～90℃；
b、将阻燃剂、补强剂、增塑剂分为三次加入所述密炼机内混炼，每次各按阻燃剂、补强剂、增塑剂总量的三分之一份加入，每次混炼时间控制在3分钟以内，密炼机温度为90～100℃；
c、混炼完成后将胶料排出密炼机，在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延出片；
d、压延后的胶片在室温条件下最少存放16小时后，加入所述密炼机内混炼2～3分钟，将所述硫化剂和硫化促进剂加入密炼机内混炼3～4分钟，然后排出混炼胶，密炼机温度为80～100℃；
e、该混炼胶在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延开条出片，经八辊冷却机冷却过滑石粉箱收片制得成品胶片。
本发明的有益效果如下：
本发明采取使用稀土氧化物超细粉末或羧酸稀土填入到氯化聚乙烯胶料中，利用稀土金属与有机分子之间形成化学键，最大幅度地提高胶料的机械物理性能、阻燃性能、耐寒性能，稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料具有高强度、高抗撕、耐低温的特性，阻燃性能与机械物理性能优异，是一种新型的热固型高性能耐寒阻燃橡皮材料，适用于生产高性能矿用和风能橡皮电缆。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步描述。
实施例1
按重量份数比取原料：其中，采用高密度聚乙烯经氯化制得的无规高分子氯化物CPE，其氯含量为35%（优选为潍坊亚星公司135B）的氯化聚乙烯树脂50份；氧化镁5份；钙锌稳定剂3份；氧化铈4份；氧化镧6份；三氧化二锑6份；氯化石蜡70  6份；氯化石蜡52  8份；邻苯二甲酸二辛酯2份；白炭黑20份；抗氧剂1010四［β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸］季戊四醇酯 0.4份；抗氧剂168三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.6份；过氧化二异丙苯DCP 2.5份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC 1.8份。
制备方法是采用下述步骤来实现的：
a、将所述氯化聚乙烯树脂与氧化镁、稳定剂、稀土氧化物、抗氧剂在密炼机中混炼3～4分钟，密炼机温度为70～90℃；
b、将阻燃剂、补强剂、增塑剂分为三次加入所述密炼机内混炼，每次各按阻燃剂、补强剂、增塑剂总量的三分之一份加入，每次混炼时间控制在3分钟以内，密炼机温度为90～100℃；
c、混炼完成后将胶料排出密炼机，在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延出片；
d、压延后的胶片在室温条件下最少存放16小时后，加入所述密炼机内混炼2～3分钟，将所述硫化剂和硫化促进剂加入密炼机内混炼3～4分钟，然后排出混炼胶，密炼机温度为80～100℃；
e、该混炼胶在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延开条出片，经八辊冷却机冷却过滑石粉箱收片制得成品胶片。
实施例2
按重量份数比取原料：其中，采用高密度聚乙烯经氯化制得的无规高分子氯化物CPE，其氯含量为35%（优选为潍坊亚星公司135B）的氯化聚乙烯树脂70份；氧化镁7份；钙锌稳定剂4份；氧化铈5份；氧化镧7.5份；三氧化二锑8份；氯化石蜡70 8份；氯化石蜡52 12份；白炭黑28份；邻苯二甲酸二辛酯3份；抗氧剂1010四［β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸］季戊四醇酯 0.6份；抗氧剂168三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 0.9份；过氧化二异丙苯DCP 3.5份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC 2.52份。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
按重量份数比取原料：其中，采用高密度聚乙烯经氯化制得的无规高分子氯化物CPE，其氯含量为35%（优选为潍坊亚星公司135B）的氯化聚乙烯树脂80份；氧化镁8份；钙锌稳定剂6份；氧化铈6份；氧化镧9份；三氧化二锑7份；氯化石蜡70 7份；氯化石蜡52 10份；白炭黑32份；邻苯二甲酸二辛酯2.5份；抗氧剂1010四［β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸］季戊四醇酯 0.8份；抗氧剂168三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯1.2份；过氧化二异丙苯DCP 4份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC 2.88份。
制备方法与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种稀土改性的高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：它包括下述重量份的原料，其中：氯化聚乙烯树脂50～80份，氧化镁5～8份，稳定剂3～6份，稀土氧化物10～16份，阻燃剂10～16份，增塑剂10～16份，补强剂20～32份，抗氧剂1～2份，硫化剂2.5～4.0份，硫化促进剂1.8～2.8份。
2.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述氯化聚乙烯树脂为高密度聚乙烯经氯化制得的一种无规高分子氯化物CPE，其氯含量为35%。
3.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
4.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化铈和氧化镧的复合氧化物，其中：氧化铈的重量百分比为40%，氧化镧的重量百分比为60%。
5.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述阻燃剂是由三氧化二锑与氯化石蜡70两种无机阻燃剂组合而成，其中：三氧化二锑与氯化石蜡70的重量百分比各为50%。
6.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述增塑剂是由氯化石蜡52与邻苯二甲酸二辛酯组合而成，其中：氯化石蜡52的重量百分比为80%，邻苯二甲酸二辛酯的重量百分比为20%。
7.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述补强剂为沉淀法白炭黑。
8.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述抗氧剂是由抗氧剂1010与抗氧剂168组合而，所述抗氧剂1010为四［β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸］季戊四醇酯，所述抗氧剂168为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，抗氧剂1010的重量百分比为40%，抗氧剂168的重量百分比为60%。
9.根据权利要求1所述的稀土改性高性能耐寒阻燃橡皮护套料，其特征在于：所述硫化剂取自过氧化二异丙苯DCP；所述硫化促进剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC。
10.一种用于制备权利要求1所述护套料的方法，其特征在于：所述方法是采用下述步骤来实现的：
a、将所述氯化聚乙烯树脂与氧化镁、稳定剂、稀土氧化物、抗氧剂在密炼机中混炼3～4分钟，密炼机温度为70～90℃；
b、将阻燃剂、补强剂、增塑剂分为三次加入所述密炼机内混炼，每次各按阻燃剂、补强剂、增塑剂总量的三分之一份加入，每次混炼时间控制在3分钟以内，密炼机温度为90～100℃；
c、混炼完成后将胶料排出密炼机，在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延出片；
d、压延后的胶片在室温条件下最少存放16小时后，加入所述密炼机内混炼2～3分钟，将所述硫化剂和硫化促进剂加入密炼机内混炼3～4分钟，然后排出混炼胶，密炼机温度为80～100℃；
e、该混炼胶在开炼机上薄通1～2次，同时摆胶3～4次，在三辊压延机上压延开条出片，经八辊冷却机冷却过滑石粉箱收片制得成品胶片。
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