CN107163337A - 一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下原料：聚烯烃、有机硅交联剂、二氧化硅、氢氧化硅、氢氧化镁、氧化铁、硫酸钡、硅酸镁、滑石粉、润滑剂、抗氧剂、相容剂、有机硅流平剂、海泡石和石蜡烃油。将上述原料按照特定比例配比制备出的环保绝缘材料具有突出的绝缘性能，同时其抗拉伸强度较高，可达26MPa，使用温度较高，可在135℃使用，而且材料环保，不含联苯化合物，加热时也不会产生有毒气体。

Description

一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料
技术领域
本发明涉及绝缘材料技术领域，具体涉及一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料。
背景技术
在高科技迅猛发展的今天，越来越多的电器设备电线电缆都需要绝缘效果更加良好的环保绝缘材料来进行电器设备或电线电缆的绝缘。在现有工作和生活中，现有的环保绝缘材料是按普通DIN标准生产制造的，例如：耐热90的焦联聚乙烯，聚氯乙烯。其缺点是：不耐热，不耐火，更不防火。普通聚氯乙烯材料绝缘程度0.6-110不能超负荷，超过载电流很容易击穿环保绝缘材料，造成短路；在明火中，容易被引燃，释放出令人窒息的有毒气体，污染环境。
具有良好性能的环保绝缘材料也是电线电缆所必须的重要材料，目前，用传统高分子材料制成的电线电缆的绝缘层或护套，在使用过程中很容易因线路发热量过大或短路等原因而燃烧，引起火灾。而欧盟、美国等不少区域对电器、电线类产品中重金属、联苯类化合物等做了限制。目前许多电缆绝缘材料不能承受高温，且在燃烧时因会释放出二噁英，污染环境，并威胁人体健康。因此对环境友好的电线电缆绝缘材料将是一种发展趋势。
公布号为CN103709538A，公布日期为2014年4月9号的中国发明专利公开了一种电线绝缘材料，由以下重量份的成分组成：氯化聚乙烯橡胶30-50；氢氧化镁10-15；增塑剂5-8；硫酸钡粉3-6；氧化铁粉末4-12；海泡石6-15；石蜡烃油5-7。该发明阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的拉伸强度较高，可达12MPA，使用温度较高，可用做105℃线使用。而且选用的卤素阻燃剂为环保型的，不含联苯化合物，燃烧时不会释放对生物有害的二噁英。在本领域中，期望得到一种拉伸强度更高，能在更高温度下使用的环保型电线电缆绝缘材料。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明要解决的技术问题是,提供一种绝缘材料，要求该绝缘材料相比于现有技术，其抗拉伸强度更高，耐火性更高，且对环境友好。
鉴于上述要解决的技术问题，本发明提供如下的技术解决方案：一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下重量组份的原料：聚烯烃20-28份、有机硅交联剂10-15份、二氧化硅10-15份、氢氧化硅5-10份、氢氧化镁5-8份、氧化铁3-5份、硫酸钡2-4份、硅酸镁2-5份、滑石粉2-5份、润滑剂1-3份、抗氧剂2-4份、相容剂1-3份、有机硅流平剂1-3份、海泡石16-20份和石蜡烃油1-4份。
优选的，所述绝缘材料包括以下重量组份的原料：聚烯烃25份、有机硅交联剂13份、二氧化硅13份、氢氧化硅8份、氢氧化镁6份、氧化铁4份、硫酸钡3份、硅酸镁4份、滑石粉4份、润滑剂2份、抗氧剂3份、相容剂2、有机硅流平剂2份、海泡石18份和石蜡烃油3份。
优选的，所述抗氧剂由自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂组成
进一步优选的，所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为(35wt％～78wt％)：(16wt％～59wt％)：(0.5wt％～8wt％)。
进一步优选的，所述自由基终止剂为含有活泼氢原子的屏蔽酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂或酚胺复配物。
进一步优选的，所述过氧化物分解剂为硫化物或亚磷酸酯。
进一步优选的，所述金属钝化剂为噻二唑衍生物或杂环衍生物。
优选的，所述相容剂为ST-1相容剂。
优选的，所述润滑剂为石蜡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1） 本发明的绝缘材料选用聚烯烃，并创造性的组合使用二氧化硅、氢氧化硅、氢氧化镁、氧化铁、硫酸钡和硅酸镁的组合，使得本发明的环保绝缘材料具有突出的绝缘性能，同时其抗拉伸强度较高，可达26MPa，使用温度较高，可在135℃使用，而且材料环保，不含联苯化合物，加热时也不会产生有毒气体。
（2） 本发明中对于滑石粉、润滑剂、相容剂、有机硅流平剂、海泡石和石蜡烃油的使用，使得绝缘层性能优异，在承受机械外力时，也能具有优异的抗电磁干扰性能指标，非常适合电线电缆的绝缘层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，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，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下重量组份的原料：聚烯烃20份、有机硅交联剂10份、二氧化硅10份、氢氧化硅5份、氢氧化镁5份、氧化铁3份、硫酸钡2份、硅酸镁2份、滑石粉2份、润滑剂1份、抗氧剂2份、相容剂1份、有机硅流平剂1份、海泡石16份和石蜡烃油1份。
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为35wt％：16wt％：0.5wt％。
实施例2
一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下重量组份的原料：聚烯烃28份、有机硅交联剂15份、二氧化硅15份、氢氧化硅10份、氢氧化镁8份、氧化铁5份、硫酸钡4份、硅酸镁5份、滑石粉5份、润滑剂3份、抗氧剂4份、相容剂3份、有机硅流平剂3份、海泡石20份和石蜡烃油4份。
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为78wt％：59wt％：8wt％。
实施例3
一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下重量组份的原料：聚烯烃27份、有机硅交联剂14份、二氧化硅14份、氢氧化硅9份、氢氧化镁7份、氧化铁5份、硫酸钡5份、硅酸镁3份、滑石粉3份、润滑剂3份、抗氧剂4份、相容剂3份、有机硅流平剂3份、海泡石19份和石蜡烃油4份。
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为45wt％：30wt％：6wt％。
实施例4
一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，包括以下重量组份的原料：聚烯烃22份、有机硅交联剂12份、二氧化硅11份、氢氧化硅6份、氢氧化镁6份、氧化铁4份、硫酸钡2份、硅酸镁3份、滑石粉3份、润滑剂2份、抗氧剂2份、相容剂1份、有机硅流平剂1份、海泡石17份和石蜡烃油2份。
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为65wt％：45wt％：4wt％。
对比例1
该对比例中，提供的电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃19份、有机硅交联剂9份、二氧化硅9份、氢氧化硅4份、氢氧化镁4份、氧化铁2份、硫酸钡1份、硅酸镁1份、滑石粉1份、润滑剂1份、抗氧剂1份、相容剂1份、有机硅流平剂1份、海泡石15份和石蜡烃油1份。其中抗氧剂为抗氧剂3114，
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为79wt％：60wt％：9wt％。
对比例2
该对比例中，提供的电缆绝缘材料包括以下重量份的原料：聚烯烃29份、有机硅交联剂16份、二氧化硅16份、氢氧化硅11份、氢氧化镁9份、氧化铁6份、硫酸钡5份、硅酸镁6份、滑石粉6份、润滑剂4份、抗氧剂5份、相容剂4份、有机硅流平剂4份、海泡石21份和石蜡烃油5份。
其中，相容剂为ST-1相容剂，润滑剂为石蜡。
其中抗氧剂包括如下重量百分比原料：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为34wt％：15wt％：0.4wt％。
对比例3按照公布号为CN103709538A的原料组份制备的绝缘材料。
性能试验：
由上面数据可知，上述实施例和对比例中的绝缘材料在燃烧时均并未发现有毒气体；当本发明所述电缆绝缘材料的各原料组分的用量限定在本发明范围内时，如实施例1至实施例4，得到的电缆绝缘材料的的拉伸强度较高，为21-26MPa，使用温度较高，可在135℃使用；然而当其中有些原料组分的用量超出本发明范围时，例如对比例1和对比例2，得到的电缆绝缘材料的拉伸强度较低，为9-11MPa，使用温度较低，仅能在低于90℃使用；另外，当将各组分的用量限定在CN103709538A中所述各组分的用量范围内时，如对比例3，得到的电缆绝缘材料的拉伸强度为12MPa，可在105℃下使用，其拉伸强度仍比较低，且使用温度也比较低。 因此，本发明通过各原料组分间的配合，得到的电缆绝缘材料的拉伸强度较高，可达21-26MPa，使用温度较高，可在135℃使用，并且不含联苯化合物，燃烧时不释放有害物质，是一种抗拉伸强度高且耐高温的环保型电缆绝缘材料。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的电缆绝缘材料，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：包括以下重量组份的原料：聚烯烃20-28份、有机硅交联剂10-15份、二氧化硅10-15份、氢氧化硅5-10份、氢氧化镁5-8份、氧化铁3-5份、硫酸钡2-4份、硅酸镁2-5份、滑石粉2-5份、润滑剂1-3份、抗氧剂2-4份、相容剂1-3份、有机硅流平剂1-3份、海泡石16-20份和石蜡烃油1-4份。
2.根据权利要求1所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述绝缘材料包括以下重量组份的原料：聚烯烃25份、有机硅交联剂13份、二氧化硅13份、氢氧化硅8份、氢氧化镁6份、氧化铁4份、硫酸钡3份、硅酸镁4份、滑石粉4份、润滑剂2份、抗氧剂3份、相容剂2、有机硅流平剂2份、海泡石18份和石蜡烃油3份。
3.根据权利要求1所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述抗氧剂由自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂组成。
4.根据权利要求3所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂占抗氧剂的重量百分比为(35wt％～78wt％)：(16wt％～59wt％)：(0.5wt％～8wt％)。
5.根据权利要求3所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述自由基终止剂为含有活泼氢原子的屏蔽酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂或酚胺复配物。
6.根据权利要求3所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述过氧化物分解剂为硫化物或亚磷酸酯。
7.根据权利要求3所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述金属钝化剂为噻二唑衍生物或杂环衍生物。
8.根据权利要求1所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述相容剂为ST-1相容剂。
9.根据权利要求1所述的抗拉伸强度高耐高温的电缆用环保绝缘材料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡。
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