CN107083046A - 一种高强度电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度电缆料，属于断路器材料技术领域，包括以下重量份的原料：热塑性聚氨酯70‑90份、丁苯橡胶8‑11份、碳黑4‑6份、碳酸钙40‑50份、乙烯醋酸乙烯15‑25份、氰基丙烯酸酯3‑5份、玻璃纤维12‑14份、环氧大豆油2‑4份、增塑剂20‑30份、复合阻燃剂1‑6份、交联剂0.5‑2份、光稳定剂0.2‑0.8份；本发明还公开了一种高强度电缆料的制备方法。本发明强度高，具有较佳地物理性能。

Description

一种高强度电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，具体的说，涉及了一种高强度电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。
目前的电缆料的种类很多，但是都存在着安装或使用会发生破裂的情况，强度不高，这会导致电缆损坏，影响电缆料内电缆的性能和寿命。
在公开号CN101649088的专利文件中，公开了一种膨胀型无卤阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯电缆料，其特征在于组分按重量份计是：聚丙烯20-40份，乙烯醋酸乙烯80-60份，复合阻燃剂45-65份，接枝剂5-15份，抗氧剂1.0-2.0份，紫外线吸收剂1.0-2.0份，加工助剂1.0-3.0份。该材料柔韧性好，断裂伸长率高，拉伸强度好，电绝缘性好，阻燃性好，较好地满足了电缆料的燃烧性能、力学性能及热性能。主要用作电缆的外包覆材料；但该电缆料的物理性能仍然能够得到进一步加强。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种高强度电缆料及其制备方法，具有较高的物理性能。
本发明提供的一种高强度电缆料，包括以下重量份的原料：
热塑性聚氨酯70-90份、丁苯橡胶8-11份、碳黑4-6份、碳酸钙40-50份、乙烯醋酸乙烯15-25份、氰基丙烯酸酯3-5份、玻璃纤维12-14份、环氧大豆油2-4份、增塑剂20-30份、复合阻燃剂1-6份、交联剂0.5-2份、光稳定剂0.2-0.8份。
作为优选，增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯的一种或二种以上的混合物。
作为优选，复合阻燃剂为微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合体，两者质量比为4：1。
作为优选，交联剂是硫磺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的一种或二种以上的混合物。
作为优选，光稳定剂包括紫外线吸收剂和猝灭剂，两者之间的重量比为1：3；紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、 2，4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯的一种或二种以上的混合物，猝灭剂为镍有机络合物。
本发明还提供了一种高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将塑性聚氨酯、丁苯橡胶、碳黑、碳酸钙、乙烯醋酸乙烯、玻璃纤维、环氧大豆油、增塑剂、复合阻燃剂、光稳定剂放入搅拌机内混合均匀，然后放入反应釜内，控制温度在110-120℃，加入交联剂和氰基丙烯酸酯，搅拌5-10min，得到混合物；
（3）、将上述混合物冷却后用造粒机挤出造粒。
其中，
步骤（2）中搅拌机速度为400-600r/min。
步骤（3）中的造粒机为双螺杆造粒机，双螺杆挤出机转速为130-140r/min，第一段挤出温度为120-150℃，第二段为160-180℃，第三段为200-220℃。
本发明的一种高强度电缆料及其制备方法，具有较高的物理性能，具体的有益效果如下：
（1）、热塑性聚氨酯弹性好、物性佳、各种机械强度较佳，优点比PVC多，能有效地替代PVC；丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，具有较佳地弹性；乙烯醋酸乙烯具有较佳地耐水性、耐腐蚀性、加工性、防震动、保温性、隔音性；氰基丙烯酸酯具有较佳地粘结能力；玻璃纤维绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高；环氧大豆油具有较佳地热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度、耐候性；各种优异原料的对应比例混合，能有效地保证电缆料具有较高物理性能；
（2）、增塑剂能提高电缆料的柔韧性；微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合能有效地阻燃；交联剂能提高电缆料的强度和弹性；光稳定剂能提高电缆料的耐久性；
（3）、上述制备方法简单，制备的电缆料结构稳定，不易破裂，能有效地保护电缆。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的一种高强度电缆料，包括以下重量份的原料：
热塑性聚氨酯70份、丁苯橡胶8份、碳黑4份、碳酸钙40份、乙烯醋酸乙烯15份、氰基丙烯酸酯3份、玻璃纤维12份、环氧大豆油2份、增塑剂20份、复合阻燃剂1份、交联剂0.5份、光稳定剂0.2份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯的混合物。
本实施例中，复合阻燃剂为微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合体，两者质量比为4：1。
本实施例中，交联剂是硫磺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的混合物。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和猝灭剂，两者之间的重量比为1：3；紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、 2，4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯的混合物，猝灭剂为镍有机络合物。
本实施例还提供了一种高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将塑性聚氨酯、丁苯橡胶、碳黑、碳酸钙、乙烯醋酸乙烯、玻璃纤维、环氧大豆油、增塑剂、复合阻燃剂、光稳定剂放入搅拌机内混合均匀，然后放入反应釜内，控制温度在110℃，加入交联剂和氰基丙烯酸酯，搅拌5min，得到混合物；
（3）、将上述混合物冷却后用造粒机挤出造粒。
其中，
步骤（2）中搅拌机速度为400r/min。
步骤（3）中的造粒机为双螺杆造粒机，双螺杆挤出机转速为130r/min，第一段挤出温度为120℃，第二段为160℃，第三段为200℃。
实施例2
本实施例的一种高强度电缆料，包括以下重量份的原料：
热塑性聚氨酯80份、丁苯橡胶9份、碳黑5份、碳酸钙45份、乙烯醋酸乙烯20份、氰基丙烯酸酯4份、玻璃纤维13份、环氧大豆油3份、增塑剂25份、复合阻燃剂4份、交联剂1份、光稳定剂0.6份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯的混合物。
本实施例中，复合阻燃剂为微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合体，两者质量比为4：1。
本实施例中，交联剂是硫磺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的混合物。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和猝灭剂，两者之间的重量比为1：3；紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、 2，4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯的混合物，猝灭剂为镍有机络合物。
本实施例还提供了一种高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将塑性聚氨酯、丁苯橡胶、碳黑、碳酸钙、乙烯醋酸乙烯、玻璃纤维、环氧大豆油、增塑剂、复合阻燃剂、光稳定剂放入搅拌机内混合均匀，然后放入反应釜内，控制温度在115℃，加入交联剂和氰基丙烯酸酯，搅拌8min，得到混合物；
（3）、将上述混合物冷却后用造粒机挤出造粒。
其中，
步骤（2）中搅拌机速度为500r/min。
步骤（3）中的造粒机为双螺杆造粒机，双螺杆挤出机转速为135r/min，第一段挤出温度为140℃，第二段为170℃，第三段为210℃。
实施例3
本实施例的一种高强度电缆料，包括以下重量份的原料：
热塑性聚氨酯90份、丁苯橡胶11份、碳黑6份、碳酸钙50份、乙烯醋酸乙烯25份、氰基丙烯酸酯5份、玻璃纤维14份、环氧大豆油4份、增塑剂30份、复合阻燃剂6份、交联剂2份、光稳定剂0.8份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯的混合物。
本实施例中，复合阻燃剂为微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合体，两者质量比为4：1。
本实施例中，交联剂是硫磺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的混合物。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和猝灭剂，两者之间的重量比为1：3；紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、 2，4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯的混合物，猝灭剂为镍有机络合物。
本实施例还提供了一种高强度电缆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将塑性聚氨酯、丁苯橡胶、碳黑、碳酸钙、乙烯醋酸乙烯、玻璃纤维、环氧大豆油、增塑剂、复合阻燃剂、光稳定剂放入搅拌机内混合均匀，然后放入反应釜内，控制温度在120℃，加入交联剂和氰基丙烯酸酯，搅拌10min，得到混合物；
（3）、将上述混合物冷却后用造粒机挤出造粒。
其中，
步骤（2）中搅拌机速度为600r/min。
步骤（3）中的造粒机为双螺杆造粒机，双螺杆挤出机转速为140r/min，第一段挤出温度为150℃，第二段为180℃，第三段为220℃。
对比例参照公开号为CN101649088的专利文件中实施例1，实施例1-3的检测结果如下：
从上表可知，实施例1-3的具有优异的拉伸强度和断裂伸长率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度电缆料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
热塑性聚氨酯70-90份、丁苯橡胶8-11份、碳黑4-6份、碳酸钙40-50份、乙烯醋酸乙烯15-25份、氰基丙烯酸酯3-5份、玻璃纤维12-14份、环氧大豆油2-4份、增塑剂20-30份、复合阻燃剂1-6份、交联剂0.5-2份、光稳定剂0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的高强度电缆料，其特征在于：增塑剂为邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯的一种或二种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的高强度电缆料，其特征在于：复合阻燃剂为微胶囊化红磷阻燃剂和硼酸锌的混合体，两者质量比为4：1。
4.根据权利要求1所述的高强度电缆料，其特征在于：交联剂是硫磺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的一种或二种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的高强度电缆料，其特征在于：光稳定剂包括紫外线吸收剂和猝灭剂，两者之间的重量比为1：3；紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、 2，4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯的一种或二种以上的混合物，猝灭剂为镍有机络合物。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高强度电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将塑性聚氨酯、丁苯橡胶、碳黑、碳酸钙、乙烯醋酸乙烯、玻璃纤维、环氧大豆油、增塑剂、复合阻燃剂、光稳定剂放入搅拌机内混合均匀，然后放入反应釜内，控制温度在110-120℃，加入交联剂和氰基丙烯酸酯，搅拌5-10min，得到混合物；
（3）、将上述混合物冷却后用造粒机挤出造粒。
7.根据权利要求6所述的高强度电缆料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌机速度为400-600r/min。
8.根据权利要求6所述的高强度电缆料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的造粒机为双螺杆造粒机，双螺杆挤出机转速为130-140r/min，第一段挤出温度为120-150℃，第二段为160-180℃，第三段为200-220℃。
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