CN105367884A - 一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料及其制备方法，由乙丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、玻璃纤维、增塑剂、硫化剂、偶联剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂和抗氧剂制备而成，将各原料按照配比进行配料，然后倒入高速混合机中进行搅拌，搅拌混匀后，投入双螺杆挤出机熔融挤出，空冷造粒。本发明电缆材料的所有组分既有各自独立的作用和优点，也互相配合，形成一个完整的整体，从而具有绝缘、耐火、抗辐射以及具有屏蔽功能，性能优良，而且其原料价格低，因此产品成本低，制作工艺简单。

Description

一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，具体是一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着电机、电子电器、汽车等相关行业的飞速发展以及辐照交联技术在电线电缆工业的广泛应用，辐照交联电缆也呈较快的发展趋势。目前，辐照交联电缆己成功的应用于电机、大功率灯饰、汽车低压信号控制、各类机车、轨道交通、矿产开发、x射线高压击发及大功率传输等行业。其中，应用最为广泛的是交联聚烯烃电缆绝缘材料。
交联聚烯烃电缆绝缘材料，是采用物理辐照方法，促成聚烯烃材料交联，从而形成新的更稳定的网状分子结构。经过辐照后的聚烯烃绝缘材料具有耐高温、耐热冲击、耐臭氧、耐化学溶剂以及良好的电气绝缘性能，和延长电线电缆的使用寿命等优点，因而得到广泛的应用。
良好的交联聚烯烃电缆绝缘材料需要具有较高的阻燃性能，同时满足环保要求；但是，现有技术制备的交联聚烯烃电缆绝缘材料，在具有良好阻燃性能的同时，卤素含量多，因此在处理时对环境会造成污染，不能达到环保的要求。而且现有的交联聚烯烃电缆绝缘材料其他功能也少，其抗屏蔽以及耐火等性能比较差，不能满足特殊场合的使用。
因此需要对现有的电缆绝缘材料进行改进，使得电缆具有更多的优良功能，从而满足更多场合的使用，以降低成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能更优良的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶50～60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物45～55份，聚氯乙烯30～40份，酚醛树脂25～35份，聚二甲基硅氧烷25～35份，玻璃纤维15～25份，增塑剂20～30份，硫化剂16～20份，偶联剂30～40份，防老剂10～12份，稳定剂15～20份，阻燃剂24～30份，抗氧剂16～20份。
作为本发明进一步的方案：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为56～70％，醋酸乙烯的质量百分比为30～44％。
作为本发明进一步的方案：所述增塑剂为癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或UN-615。
作为本发明进一步的方案：所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
作为本发明进一步的方案：所述偶联剂为硅烷偶联剂或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
作为本发明进一步的方案：所述防老剂为防老剂DDA。
作为本发明进一步的方案：所述稳定剂为三碱基硫酸铅或二月桂酸二丁基锡。
作为本发明进一步的方案：所述阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.7～0.9，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为2-硫醇基苯并咪唑或抗氧剂1010。
一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料的制备方法，具体制备步骤如下：将各原料按照配比进行配料，然后倒入高速混合机中，以400～500转/min的速度搅拌5～7min，搅拌混匀后，投入双螺杆挤出机熔融挤出，空冷造粒，挤出工艺条件为：9段，挤出温度依次设定为40℃，120℃，130℃，150℃，160℃，170℃，175℃，175℃，170℃，螺杆转速为120转/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电缆材料的所有组分既有各自独立的作用和优点，也互相配合，形成一个完整的整体，从而具有绝缘、耐火、抗辐射以及屏蔽功能，性能优良，而且其原料价格低，因此产品成本低，制作工艺简单。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶50份，乙烯-醋酸乙烯共聚物55份，聚氯乙烯30份，酚醛树脂35份，聚二甲基硅氧烷25份，玻璃纤维25份，癸二酸二辛酯20份，过氧化二异丙苯20份，硅烷偶联剂30份，防老剂DDA12份，三碱基硫酸铅15份，阻燃剂30份，2-硫醇基苯并咪唑16份。
乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为56％，醋酸乙烯的质量百分比为44％。
阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.7，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
实施例2
绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶54份，乙烯-醋酸乙烯共聚物51份，聚氯乙烯34份，酚醛树脂31份，聚二甲基硅氧烷28份，玻璃纤维21份，己二酸二辛酯24份，过氧化二异丙苯18份，硅烷偶联剂34份，防老剂DDA11份，三碱基硫酸铅17份，阻燃剂28份，2-硫醇基苯并咪唑17份。
乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为62％，醋酸乙烯的质量百分比为38％。
阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.78，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
实施例3
绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶57份，乙烯-醋酸乙烯共聚物48份，聚氯乙烯37份，酚醛树脂27份，聚二甲基硅氧烷32份，玻璃纤维17份，邻苯二甲酸二辛酯28份，过氧化二异丙苯17份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯38份，防老剂DDA11份，二月桂酸二丁基锡19份，阻燃剂26份，抗氧剂101018份。
乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为66％，醋酸乙烯的质量百分比为34％。
阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.84，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
实施例4
绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物45份，聚氯乙烯40份，酚醛树脂25份，聚二甲基硅氧烷35份，玻璃纤维15份，偏苯三酸三辛酯30份，过氧化二异丙苯16份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯40份，防老剂DDA10份，二月桂酸二丁基锡20份，阻燃剂24份，抗氧剂101020份。
乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为70％，醋酸乙烯的质量百分比为30％。
阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.9，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
上述各实施例中绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料的制备方法，具体制备步骤如下：将各原料按照配比进行配料，然后倒入高速混合机中，为400～500转/min的速度搅拌5～7min，搅拌混匀后，投入双螺杆挤出机熔融挤出，空冷造粒，挤出工艺条件为：9段，挤出温度依次设定为40℃，120℃，130℃，150℃，160℃，170℃，175℃，175℃，170℃，螺杆转速为120转/min。
对比例1市场上普通的抗辐射电缆材料
对比例2市场上普通的屏蔽电缆材料
本发明制备的电缆材料的性能测试
1、针对本发明各实施例制备的电缆材料进行性能侧视，具体结果见表1
表1
2、γ射线辐照后（辐射量为1000kGy），机械性能的变化情况，结果见表2
表2
组别 抗张强度保持率（％） 断裂伸长率保持率（％） 硬度保持率（％）
实施例1 98.2 98.5 98.6
实施例2 98.9 99.4 98.9
实施例3 99.4 99.6 99.1
实施例4 98.8 98.7 98.1
对比例1 80.2 81.5 82.6
对比例2 80.6 81.3 83.1
结论：γ射线照射后，抗张强度、断裂伸长率以及硬度并没有明显下降，抗辐照性能优良，而现有的材料性能较差。
在室温为16-25℃、相对湿度为50-75%的环境条件下放置72h后，对绝缘层相关性能进行了测试(测试标准为JB/T10437)，结果如表3所示。
表3
上表为实施例和比较例在温度为16-25℃、相对湿度为50-75%的自然条件下经过72h的交联后，所测得的各项性能，检测标准参考JB/T10437。从表中可以看出，实施例和比较例各项性能均能满足标准所需要求，但是实施例性能明显优于对比例，说明本发明产品具有优良的性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：乙丁橡胶50～60份，乙烯-醋酸乙烯共聚物45～55份，聚氯乙烯30～40份，酚醛树脂25～35份，聚二甲基硅氧烷25～35份，玻璃纤维15～25份，增塑剂20～30份，硫化剂16～20份，偶联剂30～40份，防老剂10～12份，稳定剂15～20份，阻燃剂24～30份，抗氧剂16～20份。
2.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中，乙烯的质量百分比为56～70％，醋酸乙烯的质量百分比为30～44％。
3.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述增塑剂为癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或UN-615。
4.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂DDA。
7.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述稳定剂为三碱基硫酸铅或二月桂酸二丁基锡。
8.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述阻燃剂为氧化铝和氮化硅的混合物，按重量份的混合物比例为1:0.7～0.9，氧化铝和氮化硅的颗粒直径均小于10μm。
9.根据权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料，其特征在于，所述抗氧剂为2-硫醇基苯并咪唑或抗氧剂1010。
10.一种如权利要求1所述的绝缘耐火抗辐射的屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：将各原料按照配比进行配料，然后倒入高速混合机中，以400～500转/min的速度搅拌5～7min，搅拌混匀后，投入双螺杆挤出机熔融挤出，空冷造粒，挤出工艺条件为：9段，挤出温度依次设定为40℃，120℃，130℃，150℃，160℃，170℃，175℃，175℃，170℃，螺杆转速为120转/min。
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