CN106867115B - 共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电缆绝缘材料加工技术领域，具体涉及一种共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料及其制备方法。该材料为共聚聚丙烯树脂为100份，SEBS为0~40份，TPU为0~20份，导电炭黑为10~50份，抗铜剂为0.2~0.5份，抗氧剂为0.2~1份及润滑剂为0.5~2份。该制备方法为按配方比例称取个成分混合后加入到流变仪中，在170~210℃下熔融共混，转速为60~80 r/min，共混15‑~30 min后出料；将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，温度为120~220℃，在l0~15Mpa的压力下保压10~15min后取出，自然冷却到室温后。

Description

共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于电缆绝缘材料加工技术领域，具体涉及一种共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料及其制备方法。
背景技术：
随着科技的发展，人们对环境质量的要求越来越高 。近年来，可回收聚丙烯绝缘电缆料成为国内外研究的热点，因此与之相配套的非交联聚丙烯绝缘半导电内外屏蔽料的开发势在必行。半导电内屏蔽层对电缆的保护起着非常重要的作用，其性能指标要求严格，要求电阻率低、表面光滑连续，与金属的附着能力强、良好的力学性能和热学性能。
2016年中国专利申请公布号CN 106009265A涉及一种聚丙烯绝缘电缆的半导电屏蔽料的制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：聚丙烯基树脂100份，导电炭黑5-40份，抗氧剂0.5-5份，润滑剂2-8份。制备出来半导电屏蔽材料，能达到很低的体积电阻率，具有很好的延展性和较高的熔点，保证在电缆运行过程中能正常工作。采用聚丙烯基树脂作为半导电屏蔽材料的基体，与聚丙烯绝缘材料有很好的相容性。但该专利没有对半导电屏蔽料进行热性能指标测试。由于电缆在使用过程中容易产生热量，且半导电内屏蔽料与导体紧密结合，散热性差。因此半导电内屏蔽料的热性能指标非常重要，直接影响电缆的使用寿命。因此，本专利提出一种耐热性能良好的共聚聚丙烯树脂半导电内屏蔽材料及其制备方法。
发明内容：
本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供了一种可回收聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料的制备方法，制备出与聚丙烯绝缘层有较好的相容性且体积电阻率小、热学性能和力学性能优良、与金属附着性好的聚丙烯绝缘电缆的半导内电屏蔽料。
本发明采用的技术方案为：一种共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料，其各成分及重量份为共聚聚丙烯树脂为100份，SEBS为0~40份，TPU为0~20份，导电炭黑为10~50份，抗铜剂为0.2~0.5份，抗氧剂为0.2~1份及润滑剂为0.5~2份。
所述的导电炭黑为乙炔炭黑。
所述的共聚聚丙烯树脂为聚丙烯K8003、聚丙烯K8303、聚丙烯K7726或聚丙烯EPS30R中的一种。
所述的抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯【抗氧剂1076】、四{β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸}季戊四醇酯【抗氧剂1010】、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) 【抗氧剂300】、三(2,4-二叔丁基 )亚磷酸苯酯【抗氧剂168】或1,2—双(3,5—二叔丁基—4—羟基—苯基丙酸)【抗氧剂B-102】中的一种或一种以上。
所述的抗铜剂为抗铜剂MD-1024、抗铜剂MDA-5或抗铜剂MDA-6的一种。
所述的润滑剂为EVA蜡、硬脂酸镁或微晶石蜡中的一种或一种以上。
一种共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按配方比例称取共聚聚丙烯树脂和SEBS并将其混合均匀，加入到流变仪中制成母料；
步骤二、取步骤一中制备的母料，将母料与TPU、导电炭黑、抗铜剂、抗氧剂和润滑剂按配方比例混合后，加入到流变仪中，在170~210℃下熔融共混，流变仪转速为60~80 r/min，共混15~30 min后出料，冷却到室温； 将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，压制温度为120~220℃，压制前将物料预热3~8min，在l0~15Mpa的压力下保压10~15min后取出，自然冷却到室温后，获得用于聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料试片。
本发明的有益效果：制备所得到的产品具有较低的体积电阻率，耐高温等级高，具有较好的机械性能及加工性能，抗有机溶剂和铜腐蚀，与聚丙烯绝缘电缆有很好的相容性，与金属导体附着力好，能更好的保护电缆，分散性好。另外，制备工艺简单，设备成本低廉。
附图说明：
图1是本发明中实施例的热性能统计图。
具体实施方式：
实施例一
按重量份数取100份的聚丙烯K8003、30份SEBS、30份的乙炔炭黑、0.5份的抗铜剂MD-1024、0.2份的抗氧剂1010和0.5份的硬脂酸钠混合后，加入到流变仪中，在210℃下熔融共混，流变仪转速为60 r/min，共混30min后出料，冷却到室温； 将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，压制温度为220℃，压制前将物料预热8min，在15Mpa的压力下保压15min后取出，自然冷却到室温后，获得用于聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料试片。性能见表1，热性能见图1。
实施例二
按重量份数取100份的聚丙烯K8303、35份的TPU、40份的乙炔炭黑、0.5份的抗铜剂MDA-5、0.2份的抗氧剂168和0.5份的微晶石蜡混合后，加入到流变仪中，在210℃下熔融共混，流变仪转速为60 r/min，共混30min后出料，冷却到室温； 将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，压制温度为220℃，压制前将物料预热8min，在15Mpa的压力下保压15min后取出，自然冷却到室温后，获得用于聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料试片。性能见表1，热性能见图1。
实施例三
按重量份数取100份的聚丙烯K7726和30份SEBS将其混合均匀，加入到流变仪中制成母料；将该母料与5份的TPU、50份的乙炔炭黑、0.5份的抗铜剂、0.1份的抗氧剂1010、0.1份的抗氧剂300和EVA蜡混合后，加入到流变仪中，在210℃下熔融共混，流变仪转速为60 r/min，共混30min后出料，冷却到室温； 将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，压制温度为220℃，压制前将物料预热8min，在15Mpa的压力下保压15min后取出，自然冷却到室温后，获得用于聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料试片。性能见表1，热性能见图1。
性能参数表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从表1可以看出，本发明实施例制备的共聚聚丙烯半导电内屏蔽料复合电缆内屏蔽料的要求。
以上所述，仅是本发明的部分实施例，凡是依据本发明的技术实质对实施例进行的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料，其特征在于：其各成分及重量份为共聚聚丙烯树脂为100份，SEBS为30～40份，TPU为5～20份，导电炭黑为30～50份，抗铜剂为0.2～0.5份，抗氧剂为0.2～1份及润滑剂为0.5～2份；所述的导电炭黑为乙炔炭黑；所述的共聚聚丙烯树脂为聚丙烯K8003、聚丙烯K8303、聚丙烯K7726或聚丙烯EPS30R中的一种；所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四{β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯中的一种或一种以上；所述的抗铜剂为抗铜剂MD-1024或抗铜剂MDA-5；所述的润滑剂为EVA蜡、硬脂酸镁或微晶石蜡中的一种或一种以上。
2.一种权利要求1所述的共聚聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按配方比例称取共聚聚丙烯树脂和SEBS并将其混合均匀，加入到流变仪中制成母料；
步骤二、取步骤一中制备的母料，将母料与TPU、导电炭黑、抗铜剂、抗氧剂和润滑剂按配方比例混合后，加入到流变仪中，在170～210℃下熔融共混，流变仪转速为60～80r/min，共混15～30min后出料，冷却到室温；将共混后获得的物料放入1mm厚的模具中，并在平板硫化机中进行压制成片，压制温度为120～220℃，压制前将物料预热3～8min，在l0～15Mpa的压力下保压10～15min后取出，自然冷却到室温后，获得用于聚丙烯绝缘电缆的半导电内屏蔽材料试片。
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