CN107141652A - 航空用耐高温电缆外护层及其制备方法 - Google Patents

航空用耐高温电缆外护层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种航空用耐高温电缆外护层及其制备方法，其中，所述制备方法由以下步骤组成：1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯‑乙烯醇共聚物和醋酸乙酯以及松节油进行第一次捏合以得到混合物M1；2)再将二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行第二次捏合以得到混合物M2；3)将混合物M2挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层；该制备方法制备工艺简单，成本低且制得的电缆外护层具有很好的耐高温性能，满足航空用耐高温电缆外护层的性能要求。

Description

航空用耐高温电缆外护层及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆制造领域，具体地，涉及航空用耐高温电缆外护层及其制备方法。
背景技术
电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展，越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息，因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆的外护层是电缆不可缺少的结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让电缆线芯和水，空气等介质隔绝避免出现漏电现象。
随着航空事业的飞速发展，对航空用电缆的要求也日趋严格。由于航空器件在高速运行的过程中，由于空气摩擦会产生大量的热，以及太空环境的复杂苛刻性，对航空用电缆的耐高温性能提出了更高的要求。而电缆外护层的耐高温性能也是电缆自身一项很重要的性能指标，电缆护套的耐高温性能直接影响了电缆使用过程中的安全性，耐高温性能好的电缆护套可以减少火灾的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种航空用耐高温电缆外护层及其制备方法，该制备方法制备工艺简单，成本低且制得的电缆外护层具有很好的耐高温性能，满足航空用耐高温电缆外护层的性能要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种航空用耐高温电缆外护层的制备方法，所述制备方法由以下步骤组成：
1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物和醋酸乙酯以及松节油进行第一次捏合以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行第二次捏合以得到混合物M2；
3)将混合物M2挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层；
其中，相对于100重量份的聚氯乙烯树脂，所述顺丁橡胶的用量为10-20重量份，所述高苯乙烯橡胶的用量为15-25重量份，所述乙烯-乙烯醇共聚物的用量为5-10重量份，所述二氧化硅的用量为25-35重量份，所述氧化钛的用量为1-5重量份，所述氧化锆的用量为1-5重量份，所述滑石粉的用量为1-3重量份，所述云母粉的用量为3-10重量份，所述玻璃纤维的用量为1-5重量份，所述醋酸乙酯的用量为50-60重量份，所述松节油的用量为30-40重量份，所述柠檬酸酯的用量为1-10重量份，所述硫化促进剂TMTD的用量为1-8重量份。
通过上述技术方案，本发明通过选择聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物按照特定配比的组合作为树脂主体材料，并以醋酸乙酯以及松节油作为稀释剂，对原料进行第一次捏合，后再加入二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD等增强剂和助剂，进而进一步与提高所制得的航空用耐高温电缆外护层的耐高温性能和强度。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种航空用耐高温电缆外护层的制备方法，其中，所述制备方法由以下步骤组成：
1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物和醋酸乙酯以及松节油进行第一次捏合以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行第二次捏合以得到混合物M2；
3)将混合物M2挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层；
其中，相对于100重量份的聚氯乙烯树脂，所述顺丁橡胶的用量为10-20重量份，所述高苯乙烯橡胶的用量为15-25重量份，所述乙烯-乙烯醇共聚物的用量为5-10重量份，所述二氧化硅的用量为25-35重量份，所述氧化钛的用量为1-5重量份，所述氧化锆的用量为1-5重量份，所述滑石粉的用量为1-3重量份，所述云母粉的用量为3-10重量份，所述玻璃纤维的用量为1-5重量份，所述醋酸乙酯的用量为50-60重量份，所述松节油的用量为30-40重量份，所述柠檬酸酯的用量为1-10重量份，所述硫化促进剂TMTD的用量为1-8重量份。
本发明中，所用的二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉和云母粉的颗粒尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的航空用耐高温电缆外护层的耐高温性能和强度，优选地，所述二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉和云母粉的颗粒平均粒径各自独立为0.1-1.5μm。
本发明中，所使用的玻璃纤维的长度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的航空用耐高温电缆外护层的耐高温性能和强度，优选地，所述玻璃纤维的长度为0.05-0.1μm，
所述乙烯-乙烯醇共聚物的重均分子量可以在宽的范围选择，但是为了提高航空用耐高温电缆外护层的耐高温性能和强度，优选地，所述乙烯-乙烯醇共聚物的重均分子量为5000-10000。
本发明中，所述第一次捏合的条件可以在宽的范围内调控，但是为了提高树脂主体的混合效果进而提高所制得的外护层的综合性能，优选地，所述的第一次捏合的条件为：捏合的温度为90-100℃，捏合的时间为20-30min。
本发明中，所述第二次捏合的条件可以在宽的范围内调控，但是为了提高树脂主体的混合效果进而提高所制得的外护层的综合性能，优选地，捏合的温度为65-75℃，捏合的时间为50-60min。
本发明中，所述的挤出造粒的温度可以控制在宽的范围内，但是为了提高所制得的外护层的的强度和耐高温性能，优选地，所述挤出造粒的温度为175-185℃。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的航空用耐高温电缆外护层。
实施例1
1)先将聚氯乙烯树脂()——)、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物(重均分子量为5000)和醋酸乙酯以及松节油进行在90℃第一次捏合20min后以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅(颗粒平均粒径为0.1μm)、氧化钛(颗粒平均粒径为0.5μm)、氧化锆(颗粒平均粒径为0.3μm)、滑石粉(颗粒平均粒径为0.2μm)、云母粉(颗粒平均粒径为0.1μm)、玻璃纤维(长度为0.05μm)、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行再65℃第二次捏合50min以得到混合物M2；
3)将混合物M2在175℃下挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层，记作A1；
其中，所用的原料中聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、醋酸乙酯、松节油、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD的重量比为100：10：15：5：25：1：1：1：3：1：50：30：1：1。
实施例2
1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物(重均分子量为8000)和醋酸乙酯以及松节油进行在95℃第一次捏合25min后以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅(颗粒平均粒径为0.5μm)、氧化钛(颗粒平均粒径为0.8μm)、氧化锆(颗粒平均粒径为0.9μm)、滑石粉(颗粒平均粒径为1.2μm)、云母粉(颗粒平均粒径为1.1μm)、玻璃纤维(长度为0.85μm)、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行再70℃第二次捏合55min以得到混合物M2；
3)将混合物M2在180℃下挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层，记作A2；
其中，所用的原料中聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、醋酸乙酯、松节油、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD的重量比为100：15：20：8：30：3：3：2：5：3：55：35：5：5。
实施例3
1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物(重均分子量为10000)和醋酸乙酯以及松节油进行在100℃第一次捏合30min后以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅(颗粒平均粒径为0.1μm)、氧化钛(颗粒平均粒径为0.5μm)、氧化锆(颗粒平均粒径为0.3μm)、滑石粉(颗粒平均粒径为0.2μm)、云母粉(颗粒平均粒径为0.1μm)、玻璃纤维(长度为0.05μm)、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行再65-75℃第二次捏合60min以得到混合物M2；
3)将混合物M2在185℃下挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层，记作A3；
其中，所用的原料中聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、醋酸乙酯、松节油、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD的重量比为100：20：25：10：35：5：5：3：10：5：60：40：10：8。
对比例1
按照实施例1的方法制得外护层B1，不同的是，原料中未加入乙烯-乙烯醇共聚物。
对比例2
按照实施例1的方法制得外护层B2，不同的是，原料中未加入高苯乙烯橡胶。
对比例3
按照实施例1的方法制得外护层B3，不同的是，原料中未加入云母粉。
对比例4
按照实施例1的方法制得外护层B4，不同的是，原料中未加入玻璃纤维。
检测例1
根据GB/T528-1998测试A1-A3以及B1-B4的强度(MPa)；并根据GB/T 2423-2001测试A1-A3以及B1-B4最高工作温度；具体结果见表1。
表1
拉伸强度(MPa) 最高工作温度(℃)
A1 15.5 99
A2 15.3 102
A3 16.1 110
B1 13.5 90
B2 11.5 91
B3 14.5 89
B4 10.2 90
从实施例来看，本发明提供的航空用耐高温电缆外护层具有良好的耐高温性能以及高的强度；进而提高了电缆使用的安全性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种航空用耐高温电缆外护层的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：
1)先将聚氯乙烯树脂、顺丁橡胶、高苯乙烯橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物和醋酸乙酯以及松节油进行第一次捏合以得到混合物M1；
2)再将二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉、云母粉、玻璃纤维、柠檬酸酯和硫化促进剂TMTD加入到所述混合物M1中，接着进行第二次捏合以得到混合物M2；
3)将混合物M2挤出造粒、加工即得到所述的航空用耐高温电缆外护层；
其中，相对于100重量份的聚氯乙烯树脂，所述顺丁橡胶的用量为10-20重量份，所述高苯乙烯橡胶的用量为15-25重量份，所述乙烯-乙烯醇共聚物的用量为5-10重量份，所述二氧化硅的用量为25-35重量份，所述氧化钛的用量为1-5重量份，所述氧化锆的用量为1-5重量份，所述滑石粉的用量为1-3重量份，所述云母粉的用量为3-10重量份，所述玻璃纤维的用量为1-5重量份，所述醋酸乙酯的用量为50-60重量份，所述松节油的用量为30-40重量份，所述柠檬酸酯的用量为1-10重量份，所述硫化促进剂TMTD的用量为1-8重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述二氧化硅、氧化钛、氧化锆、滑石粉和云母粉的颗粒平均粒径各自独立为0.1-1.5μm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述玻璃纤维的长度为0.05-0.1μm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述乙烯-乙烯醇共聚物的重均分子量为5000-10000。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，所述的第一次捏合的条件为：捏合的温度为90-100℃，捏合的时间为20-30min。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，所述的第二次捏合的条件为：捏合的温度为65-75℃，捏合的时间为50-60min。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述挤出造粒的温度为175-185℃。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的航空用耐高温电缆外护层。
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