CN104744784A - 一种新型耐用电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆线材料技术领域，具体涉及一种新型耐用电缆护套料及其制备方法。所述的新型耐用电缆护套料的原料包括：聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌。聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂除了具有聚烯烃的一般性能外，其拉伸强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性能、耐低温性等特性尤为优越，有利于提高电缆护套料的耐用性能。

Description

一种新型耐用电缆护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆线材料技术领域，具体涉及一种新型耐用电缆护套料及其制备方法。
背景技术
电缆在使用时均会在外层增加阻燃护套料，以防止电缆在积聚大量热量而发生火灾。正是这些物料在燃烧时产生大量的烟，这些烟不但会产生大量的有毒物质，而且可以导致人窒息。
授权公告号为CN101781433 B的中国专利“一种黑色PVC电缆护套料的制备方法”公开了一种黑色PVC电缆护套料的制备方法，该制备方法为：在捏合锅中，加入以下重量份数的各组分PVC塑料颗粒100份、PVC树脂粉2-5份、二辛脂1-3份、氯化石蜡0.5-1.0份、复合热稳定剂0.5-1.0份、炭黑或色母0.5-0.8份、双酚A0.2-0.3份和润滑剂0.3-0.5份，控温90-100℃，搅拌均匀；其中，复合热稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅或液体钙锌复合物中的一种润滑剂为光亮剂、聚乙烯蜡或硬石蜡中的一种；然后送入挤塑机，控温140-180℃，塑化挤出；接着造粒，包装。本发明的黑色PVC电缆护套料的制备方法，工序少，设备投资少，操作简单，能够高效制备出黑色PVC电缆护套料，提高了资源利用率，减少了固体废弃物污染，具有很大的经济前景和良好的社会效益。
申请公布号为CN 103756286 A的中国专利“一种热塑性聚氨酯电缆护套料、及制备方法”公开了一种热塑性聚氨酯电缆护套料、及制备方法，按质量份数所述热塑性聚氨酯电缆护套料的组分包括：以热塑性聚氨酯TPU为100 份为基数，光屏蔽剂为1 ～ 5 份，紫外光吸收剂UVA 为0.1 ～ 1.0 份，受阻胺类紫外光稳定剂HALS 为0.05 ～ 0.5 份，抗氧剂为0.1 ～ 1.0 份。经对比测试，本发明实施例提供的热塑性聚氨酯电缆护套，其抗UV 老化性能优于当前已被应用的热塑性聚氨酯电缆护套；本发明实施例提供热塑性聚氨酯电缆护套料可以直接经护套挤塑生产线一次加工成电缆护套，制备方法加工简单，生产效率高、更节能，并且对TPU 树脂分子的破坏小。
申请公告号为CN 103524898 A的中国专利“一种核级电缆护套料”公开了一种核级电缆护套料，由下列按照重量计的组分组成：乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物30-50 份；乙丙橡胶50-70 份；硅橡胶5-10 份；氢氧化镁70-90份；氮化硼5-10 份；抗氧剂4-12 份。本发明核级电缆护套料在90℃温度下使用60 年以后再施加2400KGy 的辐射剂量，护套层无剥落，阻燃效率高，添加量小，分散均匀，不会发生团聚，在满足材料力学性能的同时，能通过单根垂直燃烧（成束B类）试验。
虽然上述专利均获得了优良的电缆护套料，但是这些电缆护套料保护的电缆使用期限一般为20年，20年后电缆护套料就会因为环境因素发生变化，导致电缆不能继续使用。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种新型耐用电缆护套料及其制备方法，能够提高其使用寿命。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种新型耐用电缆护套料，所述的新型耐用电缆护套料的原料包括：聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌。
优选的，所述的原料的消耗量（质量份数）：
聚乙烯树脂                     70-80份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂      30-40份；
2,6-二叔丁基对甲酚             15-25份；
氢氧化铝微粉                   10-15份；
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮       3-5份；
三氧化二锑                      3-7份；
硼酸锌                          3-7份。
优选的，所述的原料的消耗量（质量份数）：
聚乙烯树脂                     75份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂      35份；
2,6-二叔丁基对甲酚             20份；
氢氧化铝微粉                   13份；
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮       4份；
三氧化二锑                      5份；
硼酸锌                          5份。
一种新型耐用电缆护套料的制备方法，包括：
1）将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂加入到加料器中搅拌，混合均匀；
2）搅拌一定时间后，依次加入2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、消烟剂，继续搅拌；
 3） 搅拌一定时间后，将搅拌好的原料进行冷却，切成粒子，将粒子进行过筛，加入到双螺杆挤出机内，通过挤压系统塑化成均匀的熔体，在压力的作用下，熔体被螺杆连续的挤出机头，即可获得新型耐用电缆护套料。
优选的，2）所述的一定时间为2-3小时，3）所述的一定时间为5-6小时。
优选的，所述的消烟剂的制备方法为：将三氧化二锑、硼酸锌按质量份数进行1:1复配，复配温度为100-150℃，即可得到。
优选的，所述的阻燃剂为氢氧化铝微粉，所述的氢氧化铝微粉的制备工艺为：
1）将氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；
2） 将氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；
3）向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品。
向上述氢氧化铝半成品中加入表面改性剂制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在丙醇中的0.2%的3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉。
优选的，所述的氢氧化铝的质量份数为60-90份，液碱的质量份数为20-30份，水的质量份数为10-20份，表面改性剂的质量份数为1-3份，丙醇的质量份数为5-10份，3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为3-5份，所述的表面改性剂为N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷。
本发明的有益效果是：
1、本发明所述的新型耐用电缆护套料的原料包括：聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌。聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂除了具有聚烯烃的一般性能外，其拉伸强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性能、耐低温性等特性尤为优越，有利于提高电缆护套料的耐用性能。但是其抗氧化性和紫外吸收性能不理想，因此加入2,6-二叔丁基对甲酚作为主抗氧化剂，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮作为紫外线吸收剂进一步提高电缆护套料的耐用性能，延长其使用寿命。
2、本发明本发明使用的阻燃剂为氢氧化铝微粉，本发明提到的氢氧化铝微粉的制备工艺，使得氢氧化铝微粉具有阻燃、消烟和填充等多重功能，能与多种物质产生协同效应，提高电缆护套料的阻燃性能，提高安全性能，保护环境，延长其使用寿命。
3、本发明的工艺制备过程相较于传统工艺来说，制备方法更加简单，生产效率更高，更节能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例一
本发明所述的一种新型耐用电缆护套料的制备方法，按照下列步骤依次进行：
1）将质量份数分别为40份、20份的氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；
2）将质量份数分别为20份、10份的氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；
3）向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品；
4）向上述氢氧化铝半成品中加入质量份数为1份的N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在质量份数为3份的丙醇中的质量份数为3份的0.2%的3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉；
5）将质量份数分别为3份、3份的三氧化二锑、硼酸锌按质量份数进行1:1复配，复配温度为100-150℃，得到消烟剂；
6）将质量份数分别为70份、30份的将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂加入到加料器中搅拌，混合均匀；
7）搅拌2小时后，依次加入质量份数分别为15份、10份、3份、6份的2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、消烟剂，继续搅拌；
8）搅拌5小时后，将搅拌好的原料进行冷却，切成粒子，将粒子进行过筛，加入到双螺杆挤出机内，通过挤压系统塑化成均匀的熔体，在压力的作用下，熔体被螺杆连续的挤出机头，即可获得新型耐用电缆护套料。
实施例二
与实施例一相比，聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化铝、液碱、水、N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷、丙醇、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数分别为75份、35份、20份、13份、4份、5份、5份、75份、25份、15份、2份、7份、4份，其它工艺流程与实施例一相同。
实施例三
与实施例一相比，聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化铝、液碱、水、N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷、丙醇、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数分别为80份、40份、25份、15份、5份、7份、7份、90份、30份、20份、3份、10份、5份，其它工艺流程与实施例一相同。
表一  电缆护套料的材料性能 
试验项目 单位 指标 实施例一 实施例二 实施例三
200℃下热稳定时间 min ≥80 350 400 380
拉伸强度 MPa ≥10.0 14.5 14.7 14.3
耐环境应力开裂 h ≥48 120 140 150
阻燃试验      UL94V-1 通过 通过 通过
使用期限 年 ≥20 50 55 50
 本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新型耐用电缆护套料，其特征在于：所述的新型耐用电缆护套料的原料包括：聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、三氧化二锑、硼酸锌。
2.根据权利要求1所述的一种新型耐用电缆护套料，其特征在于：所述的原料的消耗量（质量份数）：
聚乙烯树脂                     70-80份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂      30-40份；
2,6-二叔丁基对甲酚             15-25份；
氢氧化铝微粉                   10-15份；
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮       3-5份；
三氧化二锑                      3-7份；
硼酸锌                          3-7份。
3.根据权利要求2所述的一种新型耐用电缆护套料，其特征在于：所述的原料的消耗量（质量份数）：
聚乙烯树脂                     75份；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂      35份；
2,6-二叔丁基对甲酚             20份；
氢氧化铝微粉                   13份；
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮       4份；
三氧化二锑                      5份；
硼酸锌                          5份。
4.一种制备权利要求1-3所述的新型耐用电缆护套料的方法，其特征在于：
将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂加入到加料器中搅拌，混合均匀；
搅拌一定时间后，依次加入2,6-二叔丁基对甲酚、氢氧化铝微粉、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、消烟剂，继续搅拌；
搅拌一定时间后，将搅拌好的原料进行冷却，切成粒子，将粒子进行过筛，加入到双螺杆挤出机内，通过挤压系统塑化成均匀的熔体，在压力的作用下，熔体被螺杆连续的挤出机头，即可获得新型耐用电缆护套料。
5.根据权利要求4所述的一种新型耐用电缆护套料的制备方法，其特征在于：2）所述的一定时间为2-3小时，3）所述的一定时间为5-6小时。
6.根据权利要求4或5所述的一种新型耐用电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述的消烟剂的制备方法为：将三氧化二锑、硼酸锌按质量份数进行1:1复配，复配温度为100-150℃，即可得到。
7.根据权利要求6所述的一种新型耐用电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述的阻燃剂为氢氧化铝微粉，所述的氢氧化铝微粉的制备工艺为：
将氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；
 将氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；
向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品；
向上述氢氧化铝半成品中加入表面改性剂制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在丙醇中的0.2%的3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉。
8.根据权利要求7所述的一种新型耐用电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述的氢氧化铝的质量份数为60-90份，液碱的质量份数为20-30份，水的质量份数为10-20份，表面改性剂的质量份数为1-3份，丙醇的质量份数为5-10份，3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为3-5份，所述的表面改性剂为N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷。
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