CN107082968A - 一种电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆护套料及其制备方法，涉及电缆技术领域，该电缆护套料包括以下原料：氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌、促进剂DM、改性高岭土、偶联剂、防老剂、硫化剂、阻燃剂和润滑剂。其制备方法是通过对原料分阶段的混炼以及挤出造粒制得的。本发明的电缆护套料制备简单方便，成本低廉，成品电缆护套料具有阻燃耐高温、耐腐蚀、抗拉强度高以及抗老化性能好的特点，大大满足实际应用中对电缆护套料的性能要求。

Description

一种电缆护套料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种电缆护套料及其制备方法。

背景技术

近年来由于自然的内部进程，以及人为的外部破坏，造成全球气候发生很大变化，极端气候频繁光顾，很多地区出现暴雨、暴雪、台风等恶劣天气，而这些造成了极热或极寒的气候，使得日常使用中的电线电缆对于阻热性能和耐寒性能都有要求。在沿海地带，常年的海风海浪侵蚀，海水碱性高，对电缆材料有一定的腐蚀破坏性，从而对电缆材料的耐腐蚀性提出了要求。如风能发电机组上所用电缆，就需要在满足严格的低温扭转试验同时，具有耐油、耐酸碱腐蚀的能力，满足其长期恶劣环境下使用要求。

针对这些实际使用需求，需要开发一种既能在高温下保持性能稳定性，不变形，又能在低温环境中保持一定的柔软性，不会因低温而脆化不能使用，同时能够兼顾耐油性能和耐腐蚀性能的新型电缆护套料。而现在市场上大多数材料只能满足其中一两项性能要求，无法同时兼顾多项；而一些高端材料，如聚氨酯等虽能满足性能要求，但是其价格昂贵、加工性能特殊，批量使用较为困难。

高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，pH值呈中性、无毒，吸附性能强，容重轻，有优良的延伸性，较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度等特性，并且其防晒性强、体质软轻是一种优质的填料，可应用于众多领域，其通过特定步骤改性后，所表现的各方面性能提高，将其应用于电缆护套料领域中，具有积极有利的作用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电缆护套料及其制备方法，该种电缆护套料制备简单方便，成本低廉，成品电缆护套料具有阻燃耐高温、耐腐蚀、抗拉强度高以及抗老化性能好的特点，大大满足实际应用中对电缆护套料的性能要求。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种电缆护套料，包括以下按重量份计的原料：氯化聚乙烯40-60份、聚硫橡胶20-40份、三烯丙基异氰尿酸酯10-20份、乙烯丙烯酸酯10-20份、硬酯酸单甘油酯5-15份、氮化硼4-8份、硬脂酸锌6-12份、促进剂DM2-4份、改性高岭土5-15份、偶联剂1-5份、防老剂1-5份、硫化剂1-3份、阻燃剂1-5份和润滑剂1-3份；

所述改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡2-4h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量2-4％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量1-3％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量1-3％的氧化铝于600-800r/min下搅拌15-25min后研磨，过120-160目筛即得。

进一步地，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：氯化聚乙烯50份、聚硫橡胶30份、三烯丙基异氰尿酸酯15份、乙烯丙烯酸酯15份、硬酯酸单甘油酯10份、氮化硼6份、硬脂酸锌9份、促进剂DM3份、改性高岭土10份、偶联剂3份、防老剂3份、硫化剂2份、阻燃剂3份和润滑剂2份。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH172、硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH171中的一种。

优选地，所述防老剂为防老剂ODA、防老剂4010或防老剂MEC-75中的一种。

优选地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷或双(叔丁基过氧异丙基)苯中的一种。

优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑或氢氧化镁中的一种或者几种任意组合的混合物。

优选地，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡或硅油中的一种。

上述的一种电缆护套料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)称料：按所述重量份配比称取原料；

(2)混炼：先将氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌混炼10-20min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼4-8min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼4-8min，薄通6-8次，且混炼过程的辊温为75～95℃；

(3)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为105-115℃，即可。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的电缆护套料制备简单方便，原料来源广泛，成本低廉，生产过程中无排放、无污染、无异味，绿色环保，原料之间相容性能好，适宜大规模量产；

(2)本发明的电缆护套料通过对护套料组份原料和制备工艺的调整及改进，减少了类似聚氨酯等价格高昂材料的使用，简化了生产工艺流程，加入改性高岭土、氯化聚乙烯及聚硫橡胶等优质价廉作为生产原料，增强了成品电缆护套料的阻燃耐高温性和耐腐蚀性能、提高了成品护套料自身的抗拉强度以及抗老化性能，大大满足实际应用中对电缆护套料的性能要求，延长了电缆的使用寿命，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种电缆护套料，称取以下原料待制备：氯化聚乙烯40kg、聚硫橡胶20kg、三烯丙基异氰尿酸酯10kg、乙烯丙烯酸酯10kg、硬酯酸单甘油酯5kg、氮化硼4kg、硬脂酸锌6kg、促进剂DM2kg、改性高岭土5kg、偶联剂1kg、防老剂1kg、硫化剂1kg、阻燃剂1kg和润滑剂1kg；

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡2-4h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量2％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量1％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量1％的氧化铝于600r/min下搅拌15min后研磨，过120目筛即得。

其中，上述的偶联剂采用硅烷偶联剂KH172；防老剂采用防老剂ODA；硫化剂采用过氧化二异丙苯；阻燃剂采用氢氧化铝；润滑剂采用硬脂酸。

上述的一种电缆护套料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)混炼：先将称取好的氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌混炼10min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼4min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼4min，薄通6次，且混炼过程的辊温为75℃；

(2)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为105℃，即制得本发明的电缆护套料。

实施例2

一种电缆护套料，称取以下原料待制备：氯化聚乙烯50kg、聚硫橡胶30kg、三烯丙基异氰尿酸酯15kg、乙烯丙烯酸酯15kg、硬酯酸单甘油酯10kg、氮化硼6kg、硬脂酸锌9kg、促进剂DM3kg、改性高岭土10kg、偶联剂3kg、防老剂3kg、硫化剂2kg、阻燃剂3kg和润滑剂2kg；

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡3h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量3％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量2％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量2％的氧化铝于700r/min下搅拌20min后研磨，过140目筛即得。

其中，上述的偶联剂采用硅烷偶联剂KH550；防老剂采用防老剂4010；硫化剂采用1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷；阻燃剂采用三氧化二锑；润滑剂采用聚乙烯蜡。

上述的一种电缆护套料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)混炼：先将称取好的氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌混炼15min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼6min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼6min，薄通7次，且混炼过程的辊温为85℃；

(2)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为110℃，即制得本发明的电缆护套料。

实施例3

一种电缆护套料，称取以下原料待制备：氯化聚乙烯60kg、聚硫橡胶40kg、三烯丙基异氰尿酸酯20kg、乙烯丙烯酸酯20kg、硬酯酸单甘油酯15kg、氮化硼8kg、硬脂酸锌12kg、促进剂DM4kg、改性高岭土15kg、偶联剂5kg、防老剂5kg、硫化剂3kg、阻燃剂5kg和润滑剂3kg；

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡4h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量4％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量3％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量3％的氧化铝于800r/min下搅拌25min后研磨，过160目筛即得。

其中，上述的偶联剂采用硅烷偶联剂KH171；防老剂采用防老剂MEC-75；硫化剂采用双(叔丁基过氧异丙基)苯；阻燃剂采用氢氧化镁；润滑剂采用硅油。

上述的一种电缆护套料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)混炼：先将称取好的氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌混炼20min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼8min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼8min，薄通8次，且混炼过程的辊温为95℃；

(2)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为115℃，即制得本发明的电缆护套料。

实施例4

一种电缆护套料，称取以下原料待制备：氯化聚乙烯50kg、聚硫橡胶30kg、三烯丙基异氰尿酸酯15kg、乙烯丙烯酸酯15kg、硬酯酸单甘油酯10kg、氮化硼6kg、硬脂酸锌9kg、促进剂DM3kg、改性高岭土10kg、偶联剂3kg、防老剂3kg、硫化剂2kg、阻燃剂3kg和润滑剂2kg；

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡2h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量4％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量1％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量3％的氧化铝于600r/min下搅拌25min后研磨，过120目筛即得。

其中，上述的偶联剂采用硅烷偶联剂KH172；防老剂采用防老剂ODA；硫化剂采用过氧化二异丙苯；阻燃剂采用氢氧化铝和氢氧化镁两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；润滑剂采用硅油。

上述的一种电缆护套料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)混炼：先将称取好的氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氢氧化镁、氮化硼和硬脂酸锌混炼10min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼8min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼4min，薄通8次，且混炼过程的辊温为75℃；

(2)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为105℃，即制得本发明的电缆护套料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电缆护套料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：氯化聚乙烯40-60份、聚硫橡胶20-40份、三烯丙基异氰尿酸酯10-20份、乙烯丙烯酸酯10-20份、硬酯酸单甘油酯5-15份、氮化硼4-8份、硬脂酸锌6-12份、促进剂DM2-4份、改性高岭土5-15份、偶联剂1-5份、防老剂1-5份、硫化剂1-3份、阻燃剂1-5份和润滑剂1-3份；

所述改性高岭土通过以下步骤制得：将高岭土放入碳酸钠与高锰酸钾混合溶液中浸泡2-4h后，取出干燥，加入相当于高岭土重量2-4％的硅烷偶联剂KH550、相当于高岭土重量1-3％的月桂醇硫酸钠和相当于高岭土重量1-3％的氧化铝于600-800r/min下搅拌15-25min后研磨，过120-160目筛即得。

2.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：氯化聚乙烯50份、聚硫橡胶30份、三烯丙基异氰尿酸酯15份、乙烯丙烯酸酯15份、硬酯酸单甘油酯10份、氮化硼6份、硬脂酸锌9份、促进剂DM3份、改性高岭土10份、偶联剂3份、防老剂3份、硫化剂2份、阻燃剂3份和润滑剂2份。

3.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH172、硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH171中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述防老剂为防老剂ODA、防老剂4010或防老剂MEC-75中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷或双(叔丁基过氧异丙基)苯中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑或氢氧化镁中的一种或者几种任意组合的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡或硅油中的一种。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的电缆护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称料：按所述重量份配比称取原料；

(2)混炼：先将氯化聚乙烯、聚硫橡胶、三烯丙基异氰尿酸酯、乙烯丙烯酸酯、硬酯酸单甘油酯、氮化硼和硬脂酸锌混炼10-20min后，依次加入一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂和一半量的偶联剂混炼4-8min，之后再依次加入防老剂、硫化剂和剩下一半量的阻燃剂、一半量的润滑剂及一半量的偶联剂混炼4-8min，薄通6-8次，且混炼过程的辊温为75～95℃；

(3)最后将混炼后的物料输送至双螺杆挤出机中挤出造粒，且双螺杆挤出机的工作温度为105-115℃，即可。