CN107039109A - 一种电缆及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆技术领域,提供了一种电缆及制备方法,所述电缆包括金属芯及绝缘层。所述绝缘层包括如下重量份数的组分:PVC为35‑55份,LDPE为17‑26份,促进剂为4‑17份,Al2O3为5‑11份,La2O3为11‑17份,氧化镐为4‑19份,硬脂酸为12‑17份,滑石粉11‑19份,交联剂5‑13份。本发明性能优异,具有良好的耐热性,绝缘性,机械加工型和耐化学性。

Description

一种电缆及制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域,具体地,涉及一种电缆及制备方法。
背景技术
电线电缆用以传输电能,信息和实现电磁能转换的线材产品,广义的电线电缆亦简称为电缆,狭义的电缆是指绝缘电缆,它可定义为:由下列部分组成的集合体;一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层,电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。用以传输电能,信息和实现电磁能转换的线材产品。
广义的电线电缆亦简称为电缆,狭义的电缆是指绝缘电缆。它可定义为,由下列部分组成的集合体:一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层,电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。
随着经济的迅速发展,电线电缆在各个领域中都得到广泛的应用。绝缘性是衡量电缆性能的关键指标。但是现有的电缆绝缘层普遍存在耐热性差、绝缘性不理想,机械性能无法满足需求,耐化学性不好等问题。
因此,本领域亟需一种性能优异的电缆绝缘层,用于提高电缆的性能,其具有良好耐热性,绝缘性,机械加工型和耐化学性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种电缆和该电缆的制备方法,用于提高电缆的性能。
根据本发明的一个方面提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
优选地,PVC为35-55份,LDPE为17-26份,促进剂为4-17份,Al2O3为5-11份,La2O3为11-17份,氧化镐为4-19份,硬脂酸为12-17份,滑石粉11-19份,交联剂5-13份。
优选地,PVC为36-53份,LDPE为18-22份,促进剂为5-15份,Al2O3为8-10份,La2O3为13-16份,氧化镐为6-17份,硬脂酸为13-15份,滑石粉12-17份,交联剂6-12份。
优选地,PVC为40份,LDPE为20份,促进剂为8份,Al2O3为9份,La2O3为15份,氧化镐为13份,硬脂酸为14份,滑石粉15份,交联剂8份。
优选地,所述LDPE熔体指数为3-6g/10min,密度为0.918g/cm3
优选地,所述Al2O3粒径选自110-230nm。
优选地,所述La2O3粒径选自100-330nm。
优选地,所述氧化镐粒径选自100-210nm。
根据本发明的另一个方面,提供所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为120-140℃密炼3-5min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为110-130℃密炼3-6min;
(3)将混合料于130-170℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为9-16Mrad。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明通过对电缆绝缘料中各组分的选择,获得了耐热性,绝缘性,机械加工型和耐化学性表现均良好的电缆绝缘层。
线性低密度聚乙烯(简称:LLDPE)是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,密度处于0.915-0.940克/立方厘米之间。但按ASTM 的D-1248-84规定,0.926-0.940克/立方厘米的密度范围属中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE将其密度扩大至塑性体(0.890-0.915克/立方厘米)和弹性体(<0.890克/立方厘米)。但美国塑料工业协会(SPI)和美国塑料工业委员会(APC)只将LLDPE的范围扩大至塑性体,不包括弹性体。上世纪80年代,Union Carbide和Dow Chemical公司将其早期销售的塑性体和弹性体称之为非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)树脂。
常规LLDPE的分子结构以其线性主链为特征,只有少量或没有长支链,但包含一些短支链。没有长支链使聚合物的结晶性较高。
通常,LLDPE树脂用密度和熔体指数来表征。密度由聚合物链中共聚单体的浓度决定。共聚单体的浓度决定了聚合物中的短支链量。短支链的长度则取决于共聚单体的类型。共聚单体浓度越高,树脂的密度越低。此外,熔体指数是树脂平均分子量的反映,主要由反应温度(溶液法)和加入链转移剂(气相法)来决定。平均分子量与分子量分布无关,后者主要受催化剂类型影响。
LLDPE在20世纪70年代由Union Carbide公司工业化,它代表了聚乙烯催化剂和工艺技术的重大变革,使聚乙烯的产品范围显著扩大。LLDPE用配位催化剂代替自由基引发剂,以及用较低成本的低压气相聚合取代成本较高的高压反应器,在比较短的时间内,便以其优异的性能和较低的成本,在许多领域已替代了LDPE。LLDPE几乎渗透到所有的传统聚乙烯市场,包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。
LLDPE产品无毒、无味、无臭,呈乳白色颗粒。与LDPE相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点,还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能,并可耐酸、碱、有机溶剂等。
2005年,中国LLDPE产量为188万吨,约占PE总产量的35.5%;消费量355万吨,约占PE总消费量的33.8%。预计未来2-3年内,LLDPE消费量将保持8%左右的速度继续增长。按照当前市场价格12000元/吨计算,中国LLDPE的市场规模已经超过了400亿元。
聚氯乙烯,英文简称PVC(Polyvinyl chloride),是氯乙烯单体(vinyl chloridemonomer,简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小,相对密度1.4左右,玻璃化温度77-90℃,170℃左右开始分解,对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
工业生产的PVC分子量一般在5万-11万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80-85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160-180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5-10kJ/m2;有优异的介电性能。
PVC曾是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
PVC为55份,LDPE为17份,促进剂为17份,Al2O3为5份,La2O3为17份,氧化镐为4份,硬脂酸为17份,滑石粉11份,交联剂13份。
所述LDPE熔体指数为6g/10min,密度为0.918g/cm3
所述Al2O3粒径选自110nm。
所述La2O3粒径选自330nm。
所述氧化镐粒径选自100nm。
本实施例所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为140℃密炼3min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为130℃密炼3min;
(3)将混合料于170℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为9Mrad。
实施例2
本实施例提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
PVC为35份,LDPE为26份,促进剂为4份,Al2O3为11份,La2O3为11份,氧化镐为19份,硬脂酸为12份,滑石粉19份,交联剂5份。
所述LDPE熔体指数为3g/10min,密度为0.918g/cm3
所述Al2O3粒径选自230nm。
所述La2O3粒径选自100nm。
所述氧化镐粒径选自210nm。
本实施例所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为120℃密炼5min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为110℃密炼6min;
(3)将混合料于130℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为16Mrad。
实施例3
本实施例提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
PVC为53份,LDPE为18份,促进剂为15份,Al2O3为8份,La2O3为16份,氧化镐为6份,硬脂酸为15份,滑石粉12份,交联剂12份。
所述LDPE熔体指数为5g/10min,密度为0.918g/cm3
所述Al2O3粒径选自200nm。
所述La2O3粒径选自200nm。
所述氧化镐粒径选自200nm。
本实施例所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为130℃密炼4min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为120℃密炼5min;
(3)将混合料于140℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为12Mrad。
实施例4
本实施例提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
PVC为36份,LDPE为22份,促进剂为5份,Al2O3为10份,La2O3为13份,氧化镐为17份,硬脂酸为13份,滑石粉17份,交联剂6份。
所述LDPE熔体指数为6g/10min,密度为0.918g/cm3
所述Al2O3粒径选自230nm。
所述La2O3粒径选自330nm。
所述氧化镐粒径选自190nm。
本实施例所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为130℃密炼5min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为130℃密炼6min;
(3)将混合料于150℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为12Mrad。
实施例5
本实施例提供一种电缆,所述电缆包括金属芯及绝缘层。
PVC为40份,LDPE为20份,促进剂为8份,Al2O3为9份,La2O3为15份,氧化镐为13份,硬脂酸为14份,滑石粉15份,交联剂8份。
所述LDPE熔体指数为3g/10min,密度为0.918g/cm3
所述Al2O3粒径选自160nm。
所述La2O3粒径选自140nm。
所述氧化镐粒径选自130nm。
本实施例所述的电缆制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为130℃密炼4min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为120℃密炼5min;
(3)将混合料于140℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为11Mrad。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种电缆,其特征在于:所述电缆包括金属芯及绝缘层。
2.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述绝缘层包括如下重量份数的组分:PVC为35-55份,LDPE为17-26份,促进剂为4-17份,Al2O3为5-11份,La2O3为11-17份,氧化镐为4-19份,硬脂酸为12-17份,滑石粉11-19份,交联剂5-13份。
3.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述电缆包括如下重量份数的组分:PVC为36-53份,LDPE为18-22份,促进剂为5-15份,Al2O3为8-10份,La2O3为13-16份,氧化镐为6-17份,硬脂酸为13-15份,滑石粉12-17份,交联剂6-12份。
4.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述电缆包括如下重量份数的组分:PVC为40份,LDPE为20份,促进剂为8份,Al2O3为9份,La2O3为15份,氧化镐为13份,硬脂酸为14份,滑石粉15份,交联剂8份。
5.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述LDPE熔体指数为3-6g/10min,密度为0.918g/cm3
6.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述Al2O3粒径选自110-230nm。
7.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述La2O3粒径选自100-330nm。
8.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述氧化镐粒径选自100-210nm。
9.实现如权利要求1-8所述的电缆的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将配方量的PVC、LDPE密炼均匀,所述的密炼的条件为120-140℃密炼3-5min;
(2)接着加入配方量的促进剂、Al2O3、La2O3、氧化镐、硬脂酸、滑石粉和交联剂密炼均匀,出料,得到混合料,所述的密炼的条件为110-130℃密炼3-6min;
(3)将混合料于130-170℃挤出、水冷、抽风干燥、切粒,得到粒料;
(4)将粒料与金属芯线在线缆挤出机上成型,并风冷、收卷,得到电缆;
(5)将电缆进行紫外光辐照,制成无卤阻燃电缆,所述的紫外光辐照的剂量为9-16Mrad。
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