CN105602083A - 一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料 - Google Patents

一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯30~50份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物8~15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯10~20份、邻二甲酸二辛酯3~8份、阻燃助剂1~2份、纤维增强剂5~10份、耐磨助剂0.1~0.3份、表面活性剂2~6份、蛭石微粉1~5份。本发明通过多次试验获得具有优良的机械强度及抗蠕变性能的护套材料配方，从而提高电缆使用的安全性，使用价值较高。

Description

一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料
技术领域
本发明涉及电缆加工材料领域，具体涉及一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料。
背景技术
随着我国通信事业的迅猛发展，通信所需电缆料的需求不断增大，这就包括电缆加工所需的外包保护套，即电缆护套。电缆护套是电缆最外层的保护材料，电缆经常使用在一些条件比较苛刻的环境中，譬如高温的舰船、高湿度的水底、高硬度/摩擦环境的矿山等，这些应用都要求电缆护套材料在长期的载荷下，尤其是在户外应用时，温度、湿度等环境因素会对其产生较大影响，要求护套材料的力学性能较高，特别是对抗蠕变性能要求较高。
电缆护套材料主要为塑质复合材料，而塑质材料在长期载荷下会产生蠕变现象。具体说，蠕变指的是材料在恒载下的情况下，变形程度随时间增加的现象；对于塑料及其他高分子材料而言，反映了其内在的粘弹性，而且蠕变性还反映了塑料在温度变化下，自身的稳定情况。一旦材料发生了蠕变，结构往往会提前失稳，这使得护套材料在电缆行业的应用存在较大的安全隐患。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，具有优良的机械强度及抗蠕变性能，从而提高电缆使用的安全性，使用价值较高。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯30~50份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物8~15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯10~20份、邻二甲酸二辛酯3~8份、阻燃助剂1~2份、纤维增强剂5~10份、耐磨助剂0.1~0.3份、表面活性剂2~6份、蛭石微粉1~5份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为2~4:1。
进一步地，所述阻燃助剂为三磷酸酯、聚丙烯酸五溴苄酯中的一种或其复合物。
进一步地，所述耐磨助剂为二硫化钼。
进一步地，所述表面活性剂为甘油、山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯中的一种或几种。
进一步地，所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：按所述重量份数比称取各所需原料，置于高速混合机中混合均匀，得混合物料，将混合物料于双螺杆挤出机中，150~160℃下混炼、造粒，即得成品。
与现有技术相比，本发明的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料具有的优点为：本发明经多次试验获得了配方合理、抗蠕变性能优良、机械强度较佳的电缆护套材料。具体的，本发明选用韧性、抗冲击性、材料相溶性及热密封性能良好的乙烯-乙酸乙烯酯作为基体质，与乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯按所述质量份数复配构成护套材料的基体，与其余原料协同起效，大大减轻了材料在不同环境条件下所发生的蠕变现象，同时保持了材料的抗张强度以及抗冲击强度，获得性能较佳的电缆护套材料；所述纤维增效剂采用玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其增强效应也进一步增强了护套材料的结构稳定性，限制了护套材料的蠕变，其中，玻璃纤维粉的粒度为300~400目，纳米碳管的粒度为纳米级，其添加完全不会影响电缆护套制品的表面光泽，这也是现有技术中有采用玻璃纤维作为增强起效添加剂所不能起到的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯40份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物12份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15份、邻二甲酸二辛酯6份、阻燃助剂1份、纤维增强剂8份、耐磨助剂0.2份、表面活性剂5份、蛭石微粉3份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为3:1；所述阻燃助剂为三磷酸酯和聚丙烯酸五溴苄酯的复合物；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为甘油和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例2：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯30份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯10份、邻二甲酸二辛酯3份、阻燃助剂1份、纤维增强剂5份、耐磨助剂0.1份、表面活性剂2份、蛭石微粉1份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为2:1；所述阻燃助剂为三磷酸酯；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为甘油；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例3：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯50份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯20份、邻二甲酸二辛酯8份、阻燃助剂2份、纤维增强剂10份、耐磨助剂0.3份、表面活性剂6份、蛭石微粉5份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为4:1；所述阻燃助剂为聚丙烯酸五溴苄酯；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为甘油、山梨醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例4：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯30份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯10份、邻二甲酸二辛酯8份、阻燃助剂1份、纤维增强剂10份、耐磨助剂0.1份、表面活性剂6份、蛭石微粉1份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为3:1；所述阻燃助剂为三磷酸酯、聚丙烯酸五溴苄酯的复合物；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例5：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯50份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯20份、邻二甲酸二辛酯3份、阻燃助剂2份、纤维增强剂5份、耐磨助剂0.3份、表面活性剂2份、蛭石微粉5份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为5:2；所述阻燃助剂为三磷酸酯；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯中的一种或几种；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例6：一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯35份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯18份、邻二甲酸二辛酯5份、阻燃助剂2份、纤维增强剂6份、耐磨助剂0.2份、表面活性剂5份、蛭石微粉4份。
进一步地，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为7:2；所述阻燃助剂为聚丙烯酸五溴苄酯；所述耐磨助剂为二硫化钼；所述表面活性剂为甘油；所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
实施例1-6所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：按所述重量份数比称取各所需原料，置于高速混合机中混合均匀，得混合物料，将混合物料于双螺杆挤出机中，150~160℃下混炼、造粒，即得成品。
将实施例1-6所得的纤维增强的抗蠕变电缆护套材料进行性能测试，具体结果如下表所示：
性能 测试平均结果 标准差 普通PVC护套材料
维卡软化温度/℃ 123 0.605 83
20℃体积电阻率/Ω·m 4.40×1011 0.834 1.5×109
硬度（邵氏D） 58 0.006 44
与普通PVC护套材料相比，本发明的电缆护套材料具有更优良的综合性能，而且具有良好的抗蠕变性能及阻燃性能，适用于不同环境下的电力电缆护套领域。

Claims (6)

1.一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯酯30~50份、乙烯-三氟氯乙烯共聚物8~15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯10~20份、邻二甲酸二辛酯3~8份、阻燃助剂1~2份、纤维增强剂5~10份、耐磨助剂0.1~0.3份、表面活性剂2~6份、蛭石微粉1~5份。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，所述纤维增强剂为玻璃纤维粉和纳米碳管的混合物，其质量份比为2~4:1。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，所述阻燃助剂为三磷酸酯、聚丙烯酸五溴苄酯中的一种或其复合物。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，所述耐磨助剂为二硫化钼。
5.根据权利要求1所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，所述表面活性剂为甘油、山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种纤维增强的抗蠕变电缆护套材料，其特征在于，所述蛭石微粉的粒度＜20μm。
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