CN106397964A - 一种eva复合电缆料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：EVA 100份，增塑剂8～8.5份，润滑剂3～3.5份，填料7～12份，抗氧剂0.5～1份，弹性体9～14份，相容剂5～10份，阻燃剂10～15份，改性复合类水滑石6～11份。本发明还公开了该EVA复合电缆料的制造方法。本发明所提供的EVA复合电缆料具有较强的耐紫外老化性和较好的耐热性。

Description

一种EVA复合电缆料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料，特别是涉及一种EVA复合电缆料及其制造方法。
背景技术
随着国民经济的发展，人们生活质量的提高，市场上流通的商品其功能性、安全性、寿命等也越来越多地被要求，电缆产品一直处在不断地更新、成熟、创新的循环过程中。由于国内近年来合成树脂及共混技术发展较快，它正悄无声息地推动着电缆行业进入了一个新的材料应用时代。电缆行业使用聚烯烃的品种主要有PE、PP、EVA及EEA等，其中，EVA是乙烯－乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物，它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得。与聚乙烯相比，EVA由于在分子链中引入了乙酸乙烯单体，从而降低了结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。由于EVA具有良好的填料包容性和可交联性，因此在无卤阻燃电缆、半导体屏蔽电缆和二步法硅烷交联电缆中使用较多，另外，EVA还被应用于制作一些特殊电缆的护套，在电线电缆中使用的EVA的乙酸乙烯含量一般在12％～24％。
例如，公开号为CN105462047A、公开日为2016.04.06、申请人为中冠电缆有限公司的中国专利申请文件公开了“一种含改性油茶果壳的阻燃型EVA电缆料及其制备方法”，该电缆料由以下重量份的原料制成：EVA树脂55-65、油茶果壳32-40、线性高密度聚乙烯20-30、聚异丁烯10-12、二甲基硅油4-5、松香胶5-8、亚硫酸钠2-3、烷基烯酮二聚体4-5、红磷6-8、海泡石粉14-18、抗氧剂1-2、间苯二甲酸酯15-20、色母料8-10、助剂2-3；该电缆料以改性后耐热稳定的油茶果壳粉作为一种补强填料，补强效果良好，且经济环保，而经烷基烯酮二聚体包覆后的红磷更易分散，阻燃更为高效，再结合具有促混合、抑烟等功效的助剂和其它物料，使得该电缆料具备良好的阻燃效果。不过，该EVA电缆料仍然存在耐紫外老化性较差以及耐热性不佳的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种EVA复合电缆料，其具有较强的耐紫外老化性和较好的耐热性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：EVA 100份，增塑剂8～8.5份，润滑剂3～3.5份，填料7～12份，抗氧剂0.5～1份，弹性体9～14份，相容剂5～10份，阻燃剂10～15份，改性复合类水滑石6～11份。
优选地，本发明所述EVA的熔体指数为1.5～2.5g/10min。
优选地，本发明所述增塑剂为癸二酸二辛酯。
优选地，本发明所述润滑剂为聚乙烯蜡。
优选地，本发明所述填料为纳米云母粉。
优选地，本发明所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成。
优选地，本发明所述弹性体为CPE。
优选地，本发明所述相容剂为马来酸酐接枝EVA。
优选地，本发明所述阻燃剂为聚磷酸铵。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述EVA复合电缆料的制造方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种EVA复合电缆料的制造方法，包括如下步骤：
(1)将摩尔比为1:1:1的氯化钛、氯化锌、氯化镁分别加水配制为1mol/L浓度的水溶液，混合均匀后得到盐溶液，将摩尔比为2:1的氢氧化钾、碳酸铵混合均匀后得到碱溶液，在65℃的水浴锅中边搅拌边将碱溶液滴加到盐溶液中至ph值为8.5为止，继续搅拌1小时后陈化10小时得到陈化液，将陈化液冷却后过滤得到滤饼，将滤饼水洗至中性后置于鼓风干燥箱中80℃下干燥20小时，转入马弗炉中以10℃/分的速度升温至250℃，恒温半小时后继续升温至500℃，焙烧2小时后得到复合类水滑石；
(2)将步骤(1)所得类水滑石分散于去离子水中，搅拌均匀成10％质量浓度的悬浮液后倒入烧瓶中，将烧瓶置于85℃的水浴锅中，通氮气保护下开启搅拌，加入类水滑石2倍重量的十四烷基二甲基甜菜碱，用稀盐酸调节ph值为7后继续恒温搅拌3小时，冷却至室温后将产物过滤得到滤饼，将滤饼用水性至中性，置于鼓风干燥箱中80℃干燥至恒重得到改性复合类水滑石；
(3)按重量份称重各原料，将EVA、弹性体加入搅拌机中，50℃下搅拌20分钟，然后加入增塑剂、润滑剂继续搅拌20分钟，然后加入其它原料继续搅拌1小时后得到混合料，将混合料送入双螺杆造粒机中挤出造粒得到EVA复合电缆料，双螺杆造粒机各段温度分别为：加料段65℃，压缩段140℃，均化段125℃，机头温度105℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明先通过共沉淀法将氯化钛、氯化锌、氯化镁制得具有片层结构的复合类水滑石，其含有热稳定性很好的二氧化钛、氧化锌和氧化镁三种氧化物，同时二氧化钛和氧化锌均具有较强的抗紫外线能力，因此复合类水滑石同时具有较好的抗紫外线能力和热稳定性，然后本发明以十四烷基二甲基甜菜碱为插层剂通过离子交换对复合类水滑石进行了插层改性处理，成功地将长分子链的插层剂插入到复合类水滑石的片层之间并扩大了片层之间的距离得到改性复合类水滑石，与EVA等原料共混后EVA基体大分子进入改性复合类水滑石的片层之间，改性复合类水滑石可起到很好的热阻隔作用，再加上其本身良好的热稳定性和抗紫外线能力，使得EVA复合电缆料的耐热性和耐紫外老化性得到了较大的改善。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8.5份，聚乙烯蜡3份，纳米云母粉8份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂0.9份，CPE 11份，马来酸酐接枝EVA 6份，聚磷酸铵11份，改性复合类水滑石11份。
其制造方法包括如下步骤：
(1)将摩尔比为1:1:1的氯化钛、氯化锌、氯化镁分别加水配制为1mol/L浓度的水溶液，混合均匀后得到盐溶液，将摩尔比为2:1的氢氧化钾、碳酸铵混合均匀后得到碱溶液，在65℃的水浴锅中边搅拌边将碱溶液滴加到盐溶液中至ph值为8.5为止，继续搅拌1小时后陈化10小时得到陈化液，将陈化液冷却后过滤得到滤饼，将滤饼水洗至中性后置于鼓风干燥箱中80℃下干燥20小时，转入马弗炉中以10℃/分的速度升温至250℃，恒温半小时后继续升温至500℃，焙烧2小时后得到复合类水滑石；
(2)将步骤(1)所得类水滑石分散于去离子水中，搅拌均匀成10％质量浓度的悬浮液后倒入烧瓶中，将烧瓶置于85℃的水浴锅中，通氮气保护下开启搅拌，加入类水滑石2倍重量的十四烷基二甲基甜菜碱，用稀盐酸调节ph值为7后继续恒温搅拌3小时，冷却至室温后将产物过滤得到滤饼，将滤饼用水性至中性，置于鼓风干燥箱中80℃干燥至恒重得到改性复合类水滑石；
(3)按重量份称重各原料，将熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA、CPE加入搅拌机中，50℃下搅拌20分钟，然后加入癸二酸二辛酯、聚乙烯蜡继续搅拌20分钟，然后加入其它原料继续搅拌1小时后得到混合料，将混合料送入双螺杆造粒机中挤出造粒得到EVA复合电缆料，双螺杆造粒机各段温度分别为：加料段65℃，压缩段140℃，均化段125℃，机头温度105℃。
实施例2
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8.3份，聚乙烯蜡3.2份，纳米云母粉10份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂0.7份，CPE 9份，马来酸酐接枝EVA 10份，聚磷酸铵13份，改性复合类水滑石9份。
其制造方法与实施例1一致。
实施例3
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8.1份，聚乙烯蜡3.4份，纳米云母粉12份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂0.5份，CPE 13份，马来酸酐接枝EVA 8份，聚磷酸铵15份，改性复合类水滑石7份。
其制造方法与实施例1一致。
实施例4
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8.4份，聚乙烯蜡3.1份，纳米云母粉7份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂1份，CPE 10份，马来酸酐接枝EVA 7份，聚磷酸铵14份，改性复合类水滑石6份。
其制造方法与实施例1一致。
实施例5
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8.2份，聚乙烯蜡3.3份，纳米云母粉9份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂0.8份，CPE 14份，马来酸酐接枝EVA 5份，聚磷酸铵12份，改性复合类水滑石8份。
其制造方法与实施例1一致。
实施例6
EVA复合电缆料，由如下重量份的原料制成：熔体指数为1.5～2.5g/10min的EVA100份，癸二酸二辛酯8份，聚乙烯蜡3.5份，纳米云母粉11份，由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成的抗氧剂0.6份，CPE 12份，马来酸酐接枝EVA 9份，聚磷酸铵10份，改性复合类水滑石10份。
其制造方法与实施例1一致。
经测试，实施例1-6以及对比例的耐紫外老化性和耐热性的测试结果如下表所示，其中对比例为公开号为CN105462047A的中国专利申请文件。
耐紫外老化性测试方法为：将各电缆料置于30W的紫外灯箱中距灯管距离15cm处，照射20天后测算出各电缆料的拉伸强度保持率，拉伸强度保持率越大则耐紫外老化性越强。
耐热性方面通过差示扫描量热方法，升温速率为10℃/分，气氛为氮气，测试出各电缆料的热分解温度，热分解温度越高则耐热性越好。
由上表可见：实施例1-6的拉伸强度保持率远高于对比例，热分解温度也明显高于对比例，表现出较强的耐紫外老化性和较好的耐热性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种EVA复合电缆料，其特征在于，由如下重量份的原料制成：EVA 100份，增塑剂8～8.5份，润滑剂3～3.5份，填料7～12份，抗氧剂0.5～1份，弹性体9～14份，相容剂5～10份，阻燃剂10～15份，改性复合类水滑石6～11份。
2.根据权利要求1所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述EVA的熔体指数为1.5～2.5g/10min。
3.根据权利要求2所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述增塑剂为癸二酸二辛酯。
4.根据权利要求3所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡。
5.根据权利要求4所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述填料为纳米云母粉。
6.根据权利要求5所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂DLTP混合而成。
7.根据权利要求6所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述弹性体为CPE。
8.根据权利要求7所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝EVA。
9.根据权利要求8所述的一种EVA复合电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种EVA复合电缆料的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将摩尔比为1:1:1的氯化钛、氯化锌、氯化镁分别加水配制为1mol/L浓度的水溶液，混合均匀后得到盐溶液，将摩尔比为2:1的氢氧化钾、碳酸铵混合均匀后得到碱溶液，在65℃的水浴锅中边搅拌边将碱溶液滴加到盐溶液中至ph值为8.5为止，继续搅拌1小时后陈化10小时得到陈化液，将陈化液冷却后过滤得到滤饼，将滤饼水洗至中性后置于鼓风干燥箱中80℃下干燥20小时，转入马弗炉中以10℃/分的速度升温至250℃，恒温半小时后继续升温至500℃，焙烧2小时后得到复合类水滑石；
(2)将步骤(1)所得类水滑石分散于去离子水中，搅拌均匀成10％质量浓度的悬浮液后倒入烧瓶中，将烧瓶置于85℃的水浴锅中，通氮气保护下开启搅拌，加入类水滑石2倍重量的十四烷基二甲基甜菜碱，用稀盐酸调节ph值为7后继续恒温搅拌3小时，冷却至室温后将产物过滤得到滤饼，将滤饼用水性至中性，置于鼓风干燥箱中80℃干燥至恒重得到改性复合类水滑石；
(3)按重量份称重各原料，将EVA、弹性体加入搅拌机中，50℃下搅拌20分钟，然后加入增塑剂、润滑剂继续搅拌20分钟，然后加入其它原料继续搅拌1小时后得到混合料，将混合料送入双螺杆造粒机中挤出造粒得到EVA复合电缆料，双螺杆造粒机各段温度分别为：加料段65℃，压缩段140℃，均化段125℃，机头温度105℃。
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