CN105778253A - 中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法 - Google Patents

中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法，所述组合物按重量份数包括：乙烯‑醋酸乙烯共聚物10‑70份、丙烯酸酯5‑15份、弹性体2‑20份、阻燃剂100‑120份、抗氧剂0.1‑2份、润滑剂0.1‑2份、硫化剂0.5‑2份、补强剂5‑20份；将按重量份数复配好的聚烯烃和助剂加入到高速混合机中，在转速1000–1500 r/min时混合5‑10min后，再经双螺杆挤出机在150‑170摄氏度下混炼、造粒，得到电缆料；本发明的聚烯烃电缆料具有耐弯曲，低烟无卤阻燃和无毒等优点，电缆料具体可用于时速350Km以上中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料的制造。

Description

中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术与科学领域，涉及一种电线电缆料及其制备方法，特别涉及一种中国标准动车连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法。
背景技术
时速350公里中国标准动车组连接器专用耐弯曲电缆是动车组电能传输的载体，应用于时速350km电气化轨道机车用电气装备连接线，是动车组的电气控制、电力传输、信号传输和电气连接元件。其额定电压为3600V，是动车组上使用的电压等级最高的电能传输介质。时速350公里中国标准动车组连接器专用耐弯曲电缆的耐弯曲性能要求极为苛刻，需达到扭转500000次，绝缘没有损伤，导体断线率低于10%的耐弯曲性能。同时，动车组内的运行与敷设环境复杂，要求连接器电缆在具备较高的耐弯曲性能的同时，还需满足低烟无卤阻燃、低烟气毒性、耐油、耐腐蚀、耐磨、耐老化、电气性能优良等其他特殊性能。
“一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法”（专利申请号CN 1445793A）制备了一种电缆材料，但由于是高填充，无机粉体在基体中分散性能较差，材料的柔性较差。“一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法”（专利申请号CN 1796450A）采用乙烯醋酸乙烯酯和高密度聚乙烯等塑料与无机粉体复配，并解决了相容性问题，提高了无机粉体的分散性能，但是这两个专利都未涉及燃烧时产生的烟的毒性以及满足时速350Km以上中国标准动车组连接器用耐弯曲电缆的多项要求。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明目的是提供时速350Km以上上中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料及其制备方法。
本发明的方案如下：
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA树脂）10-70份、丙烯酸酯5-15份、弹性体2-20份、阻燃剂100-120份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.1-2份、硫化剂0.5-2份、补强剂5-20份。
所述的EVA树脂的熔融指数在温度190摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为0.1–20 g/10min。
所述的弹性体为α-烯烃共聚物，分别为乙烯–丙烯共聚物、乙烯–丁烯共聚物、乙烯–己烯共聚物或乙烯–辛烯共聚物、乙烯–丙烯酸酯共聚物中的一种或几种混合物其密度为0.850-0.900 g/cm3， 熔融指数在温度190摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为0.1-40 g/10min。
所述的丙烯酸酯中丙烯酸甲酯的质量份数为10份–40份，熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为1-10 g/10min。
所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌混合物，其粒径为0.1-3 μm。
所述的补强剂中还含有二氧化硅，所述二氧化硅为气相法白炭黑，其粒径为0.1-2 μm。
所述的电缆料中还添加有偶联剂和颜料。
上述中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料是将乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA树脂）10-70份、丙烯酸酯5-15份、弹性体2-20份、阻燃剂100-120份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.1-2份、硫化剂0.5-2份、补强剂5-20份，加入到高速混合机，在1000-1500 r/min条件下混合5-10min后，加入到双螺杆挤出机，在150-170 摄氏度进行混炼、造粒，得到电缆料。
本发明有如下优点与有益效果：与现有技术相比本发明的电缆料添加了丙烯酸酯和弹性体，使得添加大量无机阻燃剂后材料的力学性能尤其是断裂伸长率和柔性无明显降低，环境友好的阻燃剂的加入保证了材料燃烧后的低毒性，同时二氧化硅的加入保证了材料的耐热性能和耐磨性能并与环境友好的阻燃剂有协同作用，发挥了更好的效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的进一步说明。
本发明实施例中原材料性能如下：
EVA树脂：即乙烯-醋酸乙烯共聚物，其熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为1 g/10min；
丙烯酸酯：共聚物中丙烯酸甲酯的份数为20份，熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为3 g/10min；
Mg(OH)2：粒径为1.5 μm；
Al(OH)3：粒径为2.0 μm；
硼酸锌：粒径为2.0 μm；
SiO2：为气相法白炭黑，其粒径为0.5 μm；
弹性体1：为乙烯-丁烯共聚物；
弹性体2：为乙烯-己烯共聚物；
弹性体3：为乙烯-丙烯酸酯共聚物。
本发明的动车用低烟无卤阻燃耐弯曲聚烯烃电缆料还可以包含其他添加剂，如偶联剂、颜料等。根据不同技术要求可以对上述添加剂单独或者复配使用。
动车用低烟无卤阻燃耐弯曲聚烯烃电缆料，其原料配方（重量份）如表1，其制备方法按照如下步骤：
将EVA树脂、丙烯酸酯、阻燃剂、SiO2、弹性体、抗氧剂、润滑剂、加工助剂，加入到高速混合机1000–1500 r/min 混合10min后，经双螺杆挤出机在150–170摄氏度进行混炼、造粒制备电缆料。
表1电缆料的原料和用量
其主要性能如表2：
表2电缆料性能测试结果
性能 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
拉伸强度 MPa 13.3 13.4 14.2 14.3
断裂伸长率 % 325 301 295 288
毒性 LC50 0.6 1 0.8 1.2
老化性能 摄氏度*h 120*240 120*240 120*240 120*240
拉伸强度保留率 % 80 78 76 75
断裂伸长率保留率 % 83.5 82 79 75.5
氧指数 % 33 33 34 35
燃烧时透光率 % 82 84 86 84
由表2可以看出，实验结果均能满足中国南车青岛四方机车车辆股份有限公司发布的技SFE3200电开（2014）技字第647号《时速350公里中国标准动车组电线电缆供货技术条件》的要求。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于，所述的电缆料的原料包括以下组分及质量份数：乙烯-醋酸乙烯共聚物10-70份、丙烯酸酯5-15份、弹性体2-20份、阻燃剂100-120份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.1-2份、硫化剂0.5-2份和补强剂5-20份。
2.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为0.1-20 g/10min。
3.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于所述的弹性体为α–烯烃共聚物，分别为乙烯–丙烯共聚物、乙烯–丁烯共聚物、乙烯–己烯共聚物或乙烯–辛烯共聚物、乙烯–丙烯酸酯共聚物中的一种或几种混合物，其密度为0.850–0.900 g/cm3， 熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为0.1–40 g/10min。
4.根据权利要求3 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述α–烯烃共聚物的熔融指数在温度190摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为0.1–20 g/10min。
5.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述的丙烯酸酯中丙烯酸甲酯的质量份数为10–60份，熔融指数在温度190 摄氏度，载荷重量2.16 Kg的测试条件下为1–10 g/10min。
6.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌混合物，其粒径为0.1–3 μm。
7.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述的补强剂中含有有二氧化硅，所述二氧化硅为气相法白炭黑，其粒径为0.1–2 μm。
8.根据权利要求1 所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料，其特征在于：所述的电缆料中还添加有偶联剂和颜料。
9.根据权利要求1–8所述的中国标准动车组连接器耐弯曲电缆用电缆料的制备方法，其特征在于：将乙烯-醋酸乙烯共聚物10-70份、丙烯酸酯5-15份、弹性体2-20份、阻燃剂100-120份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.1-2份、硫化剂0.5-2份和补强剂5-20份，加入到高速混合机中，在1000-1500 r/min条件下混合5-10 min后，经过双螺杆挤出机在150-170 摄氏度进行混炼、造粒，得到电缆料。
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