CN106674775A - 一种耐寒电缆用材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐寒电缆用材料，其中所含组份及各组份的重量份数如下：氯化聚乙烯橡胶90～100份，乙烯-丁烯共聚物10～20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3～8份，氧化镁8～10份，钙锌稳定剂3～5份，防老剂2～3份，硬脂酸0.5～1份，三氧化二锑5～10份，半精炼石蜡1.5～3份，色素炭黑5～10份，沉淀法白炭黑20～30份，阻燃剂15～25份，滑石粉15～35份，癸二酸二辛酯DOS20～30份，助交联剂3～5份，过氧化物交联剂3～5份。本发明的耐寒用电缆材料具有良好的低温性能、物理机械性能及阻燃性能。

Description

一种耐寒电缆用材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，特别是一种耐寒电缆用材料及其制备方法。

背景技术

耐寒电缆常应用于高寒地区，常规的耐寒聚乙烯橡胶电缆在-50℃时会丧失柔韧性，变得很容易开裂。耐寒性硅橡胶电缆在-50℃时，仍可以保持低温柔韧性能，但造价高，耐磨性差，限制了其广泛应用。故研究性价比较高的耐寒电缆用材料十分有必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种耐寒电缆用材料及其制备方法，它解决了现有的耐寒聚乙烯橡胶电缆-50℃时丧失柔韧性，容易开裂的问题。

本发明的技术方案是：一种耐寒电缆用材料，其中所含组份及各组份的重量份数如下：

氯化聚乙烯橡胶90～100份，乙烯-丁烯共聚物10～20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3～8份，氧化镁8～10份，钙锌稳定剂3～5份，防老剂2～3份，硬脂酸0.5～1份，三氧化二锑5～10份，半精炼石蜡1.5～3份，色素炭黑5～10份，沉淀法白炭黑20～30份，阻燃剂15～25份，滑石粉15～35份，癸二酸二辛酯DOS20～30份，助交联剂3～5份，过氧化物交联剂3～5份。

本发明进一步的技术方案是:其还包括活性纳米高岭土40～60份。

一种制备上述的耐寒电缆用材料的方法，包括如下步骤：

S01，按材料中各组份的重量份数进行配料；

S02，将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼，使三者充分混合；

S03，再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土和半精炼石蜡投入密炼机混炼2～3min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S04，再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2～4min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S05，最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1～1.5min，加硫后控制密炼机的室温在80～100℃；

S06，将混炼均匀的胶料从密炼机排出，通过开炼机打三角包、薄通，再通过压延机压延制片，即得到耐寒电缆用材料。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、耐寒电缆用材料在炼制过程中，将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA一起加入密炼机混炼，使三者充分和混合。乙烯-丁烯共聚物分散到氯化聚乙烯橡胶里面，降低了氯化聚乙烯橡胶的玻璃化温度，改善了材料的低温性能。

2、耐寒电缆用材料中采用的乙烯-丁烯共聚物是作为氯化聚乙烯橡胶的低温改善材料，由于乙烯-丁烯共聚物分子量分布较宽，杂链较少，玻璃化温度为-70℃，其改善氯化聚乙烯橡胶的低温性能的效果更好，可有效提高成品电缆的低温拉伸性能和低温曲挠性能。

3、耐寒电缆用材料中采用的增塑剂是癸二酸二辛酯DOS，其熔点温度为-55℃，故在-50℃时仍具有良好的流动特性，低挥发的性能使氯化聚乙烯橡胶具有较低的硬度，成品电缆具有优良的低温柔韧性能和良好的物理机械性能。

4、EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，使其具有良好的柔软性，橡胶般的弹性，在-50℃下仍能够具有较好的可挠性，透明性和表面光泽性好，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性。与填料的掺混性好，着色和成型加工性好。

乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA添加在配方中可解决因添加乙烯-丁烯共聚物

带来的耐油性变差的问题，同时作为增溶剂解决氯化聚乙烯橡胶与乙烯-丁烯共聚物并用带来的分散性不良的问题，也可缓解癸二酸二辛酯DOS析出问题。

5、活性纳米高岭土由天然粘土原矿经粉碎、水洗、研磨、化学分解、离子分离、插层活化处理、喷雾烘干等工艺精制而成的粉末状无机矿物原料，它具有球度高、手感细腻、分散好、吸油率低等特点。使用在橡胶混炼胶中，可以显著提高其机械物理性能，同时，降低其生产成本。特别是在弹性、抗屈绕、尺寸稳定性、阻隔性能、扯断伸长率、绝缘等性能方面具有相当优势。

在氯化聚乙烯橡胶中，纳米高岭土具有补强性能好、填充量大、门尼粘度低、高绝缘性、表面光洁对胶料性能没有负面影响等特点。其补强性能要优于炭黑N550和白炭黑，是到目前为止最适合氯化聚乙烯橡胶使用的一种补强填充材料。

纳米高岭土由于其独特的层状结构，因此具有一定的协从阻燃性，其可广泛应用于阻燃电缆、输送带、胶带等制品中，可降低阻燃剂的用量，而不影响阻燃效果，同时具有良好的物理机械性能。

本发明中纳米高岭土主要作用是作为补强剂，同时兼做阻燃剂。

以下结合实施例对本发明作进一步描述。

具体实施方式

实施例1：

一种耐寒电缆用材料，其中所含组份及各组份的重量份数如下：

氯化聚乙烯橡胶95份，乙烯-丁烯共聚物10份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA5份，氧化镁10份，钙锌稳定剂5份，防老剂2.7份，硬脂酸1份，三氧化二锑7份，半精炼石蜡3份，色素炭黑5份，沉淀法白炭黑35份，活性纳米高岭土45份，阻燃剂15份，滑石粉15份，癸二酸二辛酯DOS22份，助交联剂5份，过氧化物交联剂4份。

防老剂包括防老剂RD1.5份和防老剂MB1.2份。

实施例2：

一种耐寒电缆用材料，其中所含组份及各组份的重量份数如下：

氯化聚乙烯橡胶100份，乙烯-丁烯共聚物15份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3份，氧化镁9份，钙锌稳定剂4份，防老剂2份，硬脂酸0.8份，三氧化二锑9份，半精炼石蜡2.5份，色素炭黑18份，沉淀法白炭黑30份，活性纳米高岭土50份，阻燃剂18份，滑石粉30份，癸二酸二辛酯DOS20份，助交联剂6份，过氧化物交联剂5份。

防老剂包括防老剂RD1.0份和防老剂MB1.0份。

实施例3：

一种耐寒电缆用材料，其中所含组份及各组份的重量份数如下：

氯化聚乙烯橡胶90份，乙烯-丁烯共聚物20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA8份，氧化镁10份，钙锌稳定剂3份，防老剂2.5份，硬脂酸1份，三氧化二锑10份，半精炼石蜡1份，色素炭黑15份，沉淀法白炭黑25份，活性纳米高岭土60份，阻燃剂20份，滑石粉35份，癸二酸二辛酯DOS18份，助交联剂7份，过氧化物交联剂6份。

防老剂包括防老剂RD1.5份和防老剂MB1.0份。

上述实施例中助交联剂和过氧化物交联剂的型号分别为TAIC和BIPB。

上述实施例中阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝。

上述实施例中的耐寒电缆用材料的制备方法如下：

S01，按材料中各组份的重量份数进行配料；

S02，将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼，使三者充分混合；

S03，再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土、阻燃剂和半精炼石蜡投入密炼机混炼2～3min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S04，再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2～4min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S05，最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1～1.5min，加硫后控制密炼机的室温在80～100℃；

S06，将混炼均匀的胶料从密炼机排出，通过开炼机打三角包、薄通，再通过压延机压延制片，即得到耐寒电缆用材料。

采用上述制备方法生产的耐寒电缆料，进行低温拉伸、低温卷绕及低温弯曲试验对比数据如表1所示。

表1：

由表1可以看出，本发明的耐寒用电缆材料具有良好的低温性能、物理机械性能及阻燃性能。

Claims (3)

1.一种耐寒电缆用材料，其特征是，其中所含组份及各组份的重量份数如下：

氯化聚乙烯橡胶90～100份，乙烯-辛烯共聚物10～20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3～8份，氧化镁8～10份，钙锌稳定剂3～5份，防老剂2～3份，硬脂酸0.5～1份，三氧化二锑5～10份，半精炼石蜡1.5～3份，色素炭黑5～10份，沉淀法白炭黑20～30份，阻燃剂15～25份，滑石粉15～35份，癸二酸二辛酯DOS20～30份，助交联剂3～5份，过氧化物交联剂3～5份。

2.如权利要求1所述的耐寒电缆用材料，其特征是，其还包括活性纳米高岭土40～60份。

3.一种制备如权利要求2所述的耐寒电缆用材料的方法，其特征是，包括如下步骤：

S01，按材料中各组份的重量份数进行配料；

S02，将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼，使三者充分混合；

S03，再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土和半精炼石蜡投入密炼机混炼2～3min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S04，再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2～4min，控制密炼机的室温在90～110℃之间；

S05，最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1～1.5min，加硫后控制密炼机的室温在80～100℃；

S06，将混炼均匀的胶料从密炼机排出，通过开炼机打三角包、薄通，再通过压延机压延制片，即得到耐寒电缆用材料。