CN107189177A - 一种耐高温抗开裂的电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力材料技术领域，提供了一种耐高温抗开裂的电缆料及其制备方法，所述的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52‑64份、氢化苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物17‑32份、复合纤维料1‑7份、甘油硬脂酸酯2‑5份、色母2‑5份、润滑剂1‑4份、偶联剂0.6‑2.8份、稳定剂1.3‑3.4份、增塑剂1.6‑2.9份。本发明提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，具备耐高温、抗开裂、易于加工的特点，具有很强的实用价值。

Description

一种耐高温抗开裂的电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种耐高温抗开裂的电缆料及其制备方法。
背景技术
热塑性聚醚酯弹性体具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能而广泛的应用于线缆领域，但其易燃性、易熔滴等缺点严重地影响了它的应用与推广。此外，目前的热塑性聚醚酯弹性体的长期工作温度大多在125℃，仍然不满足耐150℃高温场合的使用要求。
采用高密度聚乙烯(HDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、耐高温树脂和无卤阻燃剂为原料，经过氧化物交联后，其耐高温性能大大提高，且拉伸强度和阻燃性能都有所提高，可在150℃下长期使用，氧指数达到31％以上，但其机械性能差，尤其是抗开裂性能不能满足使用需求。
因此，需要研发一种耐高温抗开裂的电缆料。
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耐高温抗开裂的电缆料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52-64份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17-32份、复合纤维料1-7份、甘油硬脂酸酯2-5份、色母2-5份、润滑剂1-4份、偶联剂0.6-2.8份、稳定剂1.3-3.4份、增塑剂1.6-2.9份。
优选地，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52-62份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17-31份、复合纤维料1-4份、甘油硬脂酸酯2-4份、色母2-4份、润滑剂1-3份、偶联剂0.6-2.2份、稳定剂1.3-3.1份、增塑剂1.6-2.2份。
优选地，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯57份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物21份、复合纤维料3份、甘油硬脂酸酯3份、色母3份、润滑剂2份、偶联剂1.6份、稳定剂2.2份、增塑剂1.8份。
优选地，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
优选地，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
优选地，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
优选地，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合10-20min，放置1-2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合5-15min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为150-180℃，经冷却，切粒，即可。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，具备耐高温、抗开裂、易于加工的特点，具有很强的实用价值。该电缆料配方中采用高分子量的氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，既可提高电缆料的弹性、耐热性，同时又具有良好的加工流动性，它有较短的甲基单元系列，因此不会结晶，所以氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物比部分结晶的SEBS更柔软，从而使得制备的电缆料具有较好的柔软性、不易开裂、耐热性。
2、本发明提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，电缆料配方中添加的高密度聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，它具有良好的耐热性，化学稳定性好，还具有较高的韧性，机械强度好，耐环境应力开裂性亦较好。此外，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀。用高密度聚乙烯作为电缆料生产的主料，使得电缆料具有较好的耐高温性、韧性、抗开裂性和耐腐蚀性。
3、本发明提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，电缆料配方中的氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维，使制备的电缆料的断裂过程延长，并防止了突发性开裂情况的发生，使得制备的电缆料的力学性能得到较好的改善。
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
本实施例提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯64份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17份、复合纤维料7份、甘油硬脂酸酯2份、色母5份、润滑剂1份、偶联剂2.8份、稳定剂1.3份、增塑剂2.9份。
其中，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
其中，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
其中，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
其中，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合20min，放置1天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合15min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为150℃，经冷却，切粒，即可。
实施例2
本实施例提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物32份、复合纤维料1份、甘油硬脂酸酯5份、色母2份、润滑剂4份、偶联剂0.6份、稳定剂3.4份、增塑剂1.6份。
其中，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
其中，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
其中，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
其中，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合10min，放置2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合5min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为180℃，经冷却，切粒，即可。
实施例3
本实施例提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯62份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17份、复合纤维料4份、甘油硬脂酸酯2份、色母4份、润滑剂1份、偶联剂2.2份、稳定剂1.3份、增塑剂2.2份。
其中，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
其中，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
其中，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
其中，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合13min，放置2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合11min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为160℃，经冷却，切粒，即可。
实施例4
本实施例提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物31份、复合纤维料1份、甘油硬脂酸酯4份、色母2份、润滑剂3份、偶联剂0.6份、稳定剂3.1份、增塑剂1.6份。
其中，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
其中，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
其中，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
其中，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合17min，放置2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合11min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为170℃，经冷却，切粒，即可。
实施例5
本实施例提供的一种耐高温抗开裂的电缆料，所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯57份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物21份、复合纤维料3份、甘油硬脂酸酯3份、色母3份、润滑剂2份、偶联剂1.6份、稳定剂2.2份、增塑剂1.8份。
其中，所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
其中，所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
其中，所述润滑剂为有机硅润滑剂。
其中，所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
根据本发明的另一方面，提供一种耐高温抗开裂的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合18min，放置2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合13min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为170℃，经冷却，切粒，即可。
性能测试：
将实施例1-5的电缆料用常规方法制备成电缆后测定机械性能，选用市售的电缆作为对比例，采用常规的测试方法，测试结果见表1。
表1测试结果一览表
由此可见，该电缆的基本性能均能达到或超过指定标准，电缆料负重5kg卷绕，150℃下仍能保持不开裂，具备高抗开裂性。此外，还具耐高温性能。
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 (8)

1.一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52-64份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17-32份、复合纤维料1-7份、甘油硬脂酸酯2-5份、色母2-5份、润滑剂1-4份、偶联剂0.6-2.8份、稳定剂1.3-3.4份、增塑剂1.6-2.9份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯52-62份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17-31份、复合纤维料1-4份、甘油硬脂酸酯2-4份、色母2-4份、润滑剂1-3份、偶联剂0.6-2.2份、稳定剂1.3-3.1份、增塑剂1.6-2.2份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述的耐高温抗开裂的电缆料包括如下重量份数的原料：高密度聚乙烯57份、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物21份、复合纤维料3份、甘油硬脂酸酯3份、色母3份、润滑剂2份、偶联剂1.6份、稳定剂2.2份、增塑剂1.8份。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述复合纤维料成分包括氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述复合纤维料是将氧化铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶混合后，经过超临界干燥制成。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述润滑剂为有机硅润滑剂。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温抗开裂的电缆料，其特征在于：所述稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅或铅钡复合稳定剂。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种耐高温抗开裂的电缆料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、根据权利要求1所述的重量份数称取高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂；
步骤二、将高密度聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物投入高速搅拌机中混合10-20min，放置1-2天；
步骤三、然后将复合纤维料、甘油硬脂酸酯、色母、润滑剂、偶联剂、稳定剂、增塑剂加入到搅拌机中混合5-15min，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，所述熔融温度为150-180℃，经冷却，切粒，即可。
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