CN107286528A - 一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度阻燃电缆护套料，属于电缆护套料技术领域，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯35‑45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20‑25份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维6‑8份、玻璃纤维6‑8份、轻质碳酸钙10‑12份、乙撑双硬脂酰胺2‑5份、硅油1‑3份、环氧大豆油2‑4份、三聚氰胺5‑7份、陶土5‑7份、红磷母粒1‑3份、改性氢氧化铝7‑9份、热稳定剂1‑3份、增塑剂5‑9份、光稳定剂0.1‑0.7份；本发明还公开了一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法；本发明制备简单，环保污染小，阻燃耐高温，具有优异的力学强度。

Description

一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆护套料技术领域，具体的说，涉及了一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法。
背景技术
电缆包括电气装备用电缆、电力电缆、架空线、通讯电缆、漆包线和光织光缆。电气装备用电缆用于电气设备的连接线，包括内部连接线或者外部连接线；电力电缆用于传输电能，常用于城市地下电力的传输；架空线用于专门输入电能，常做架空铺设，使用成本低；通讯电缆用于传输入电信号，常铺设于地下或架空，漆包线用于电机绕组，将电能转化为机械能；光织光缆用于传输光信号，因为具有低衰减性能，常用于当作长途通讯的主干线。
阻燃电线电缆护套料主要分为含卤阻燃料、低卤阻燃料和无卤阻燃料，含卤阻燃料在燃烧时释放出大量浓烟及腐蚀性卤化物气体。在发生火灾时，这些浓烟及有害气体将对人体及设备造成危害。随着国际环保要求的不断提高，在大多数电缆使用场合，含卤阻燃料及低卤阻燃料将被限制或禁止使用。为达到低烟、低毒和阻燃的目的，国内外很多电缆材料生产企业都在致力于开发无卤阻燃的电缆护套料，这类材料在燃烧时发烟量少，几乎不产生有毒气体，能将火灾中因电缆燃烧时对人体及设备的危害降到最低。
在公开号为CN101613506A的专利文件中，公开了一种耐高温无卤阻燃电缆护套料及其制备方法。耐高温无卤阻燃电缆护套料，包括如下重量份数的组分：三元乙丙橡胶100份，硫化剂1.5-6份，共硫化剂1.5-6份，偶联剂0.5-5份，防老剂4-20份，软化剂4-30份，阻燃填充剂80-250份。本发明采用无卤材料，燃烧不会产生浓烟、腐蚀性卤化物气体及其它有害物质，利用本发明形成的电缆护套弹性和柔韧性极佳，不仅阻燃效果明显，而且提高了耐热和抗老化性能，能耐高温，机械强度高，使用范围广泛，生产工艺简单，便于具有橡皮生产线企业实现自给自足；但该电缆护套材料的强度和阻燃性能仍能进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法，制备简单，环保污染小，阻燃耐高温，具有优异的力学强度。
本发明提供的一种高强度阻燃电缆护套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯35-45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20-25份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维6-8份、玻璃纤维6-8份、轻质碳酸钙10-12份、乙撑双硬脂酰胺2-5份、硅油1-3份、环氧大豆油2-4份、三聚氰胺5-7份、陶土5-7份、红磷母粒1-3份、改性氢氧化铝7-9份、热稳定剂1-3份、增塑剂5-9份、光稳定剂0.1-0.7份。
作为优选，改性氢氧化铝的制备方法为：在氢氧化铝中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、3%的邻苯二甲酸二异壬酯、5%的钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在60℃，充分搅拌均匀3h，干燥后，粉碎即得。
作为优选，光稳定剂包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂，两者之间的重量比为1:4。
作为优选，紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB的一种或二种以上的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
作为优选，增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯的一种或二种以上的混合物。
作为优选，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的比例为2:1:3:2。
本发明还提供了一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维、轻质碳酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅油、环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒、改性氢氧化铝加到搅拌机内搅拌均匀，得到混合料；
（3）、将混合料加入到翻转式捏炼机中捏炼30min后，将其与热稳定剂、增塑剂、光稳定剂加入到双螺杆挤出机挤出造粒即可。
其中，
双螺杆挤出机的操作温度为：第一段为275℃，第二段为280℃，第三段为290℃，机头为290-300℃。
本发明的一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法，制备简单，环保污染小，阻燃耐高温，具有优异的力学强度，具体的有益效果如下：
（1）、聚对苯二甲酸丁二醇酯具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，聚氯乙烯阻燃、耐化学药品高、机械强度和电绝缘性良好，聚氯乙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的配合能有效地保证护套料的各项性能；
（2）、聚对苯撑苯并双噁唑纤维模量高，强度佳，阻燃耐高温，其与玻璃纤维的配合能有效地提高护套料的强度和阻燃耐高温能力；
（3）、轻质碳酸钙的添加能减少成本，并能保证护套料的强度；乙撑双硬脂酰胺和硅油为润滑剂，能促进塑化和提高熔体滑动；环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒和改性氢氧化铝均能提高护套料的阻燃耐高温能力和物理强度；热稳定剂、增塑剂、光稳定剂能提高护套料的韧性和耐久性；
（4）、本发明各种原料对应比例的混合，能有效地保证电缆护套料的阻燃耐高温、耐油、耐腐蚀、使用寿命和力学强度；本发明所采用的原料环保污染小，而且制备方法能有效地将各原料之间充分混合。
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阻燃电缆护套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维6份、玻璃纤维6份、轻质碳酸钙10份、乙撑双硬脂酰胺2份、硅油1份、环氧大豆油2份、三聚氰胺5份、陶土5份、红磷母粒1份、改性氢氧化铝7份、热稳定剂1份、增塑剂5份、光稳定剂0.1份。
本实施例中，改性氢氧化铝的制备方法为：在氢氧化铝中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、3%的邻苯二甲酸二异壬酯、5%的钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在60℃，充分搅拌均匀3h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂，两者之间的重量比为1:4。
本实施例中，紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯的混合物。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的比例为2:1:3:2。
本实施例还提供了一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维、轻质碳酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅油、环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒、改性氢氧化铝加到搅拌机内搅拌均匀，得到混合料；
（3）、将混合料加入到翻转式捏炼机中捏炼30min后，将其与热稳定剂、增塑剂、光稳定剂加入到双螺杆挤出机挤出造粒即可。
其中，
双螺杆挤出机的操作温度为：第一段为275℃，第二段为280℃，第三段为290℃，机头为290℃。
实施例2
本实施例的一种高强度阻燃电缆护套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯40份、聚对苯二甲酸丁二醇酯23份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维7份、玻璃纤维7份、轻质碳酸钙11份、乙撑双硬脂酰胺4份、硅油2份、环氧大豆油3份、三聚氰胺6份、陶土6份、红磷母粒2份、改性氢氧化铝8份、热稳定剂2份、增塑剂7份、光稳定剂0.5份。
本实施例中，改性氢氧化铝的制备方法为：在氢氧化铝中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、3%的邻苯二甲酸二异壬酯、5%的钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在60℃，充分搅拌均匀3h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂，两者之间的重量比为1:4。
本实施例中，紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯的混合物。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的比例为2:1:3:2。
本实施例还提供了一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维、轻质碳酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅油、环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒、改性氢氧化铝加到搅拌机内搅拌均匀，得到混合料；
（3）、将混合料加入到翻转式捏炼机中捏炼30min后，将其与热稳定剂、增塑剂、光稳定剂加入到双螺杆挤出机挤出造粒即可。
其中，
双螺杆挤出机的操作温度为：第一段为275℃，第二段为280℃，第三段为290℃，机头为295℃。
实施例3
本实施例的一种高强度阻燃电缆护套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维8份、玻璃纤维8份、轻质碳酸钙12份、乙撑双硬脂酰胺5份、硅油3份、环氧大豆油4份、三聚氰胺7份、陶土7份、红磷母粒3份、改性氢氧化铝9份、热稳定剂3份、增塑剂9份、光稳定剂0.7份。
本实施例中，改性氢氧化铝的制备方法为：在氢氧化铝中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、3%的邻苯二甲酸二异壬酯、5%的钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在60℃，充分搅拌均匀3h，干燥后，粉碎即得。
本实施例中，光稳定剂包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂，两者之间的重量比为1:4。
本实施例中，紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯的混合物。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的比例为2:1:3:2。
本实施例还提供了一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维、轻质碳酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅油、环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒、改性氢氧化铝加到搅拌机内搅拌均匀，得到混合料；
（3）、将混合料加入到翻转式捏炼机中捏炼30min后，将其与热稳定剂、增塑剂、光稳定剂加入到双螺杆挤出机挤出造粒即可。
其中，
双螺杆挤出机的操作温度为：第一段为275℃，第二段为280℃，第三段为290℃，机头为300℃。
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)

1.一种高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯35-45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20-25份、聚对苯撑苯并双噁唑纤维6-8份、玻璃纤维6-8份、轻质碳酸钙10-12份、乙撑双硬脂酰胺2-5份、硅油1-3份、环氧大豆油2-4份、三聚氰胺5-7份、陶土5-7份、红磷母粒1-3份、改性氢氧化铝7-9份、热稳定剂1-3份、增塑剂5-9份、光稳定剂0.1-0.7份。
2.根据权利要求1所述的高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：改性氢氧化铝的制备方法为：在氢氧化铝中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、3%的邻苯二甲酸二异壬酯、5%的钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在60℃，充分搅拌均匀3h，干燥后，粉碎即得。
3.根据权利要求1所述的高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：光稳定剂包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂，两者之间的重量比为1:4。
4.根据权利要求3所述的高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB的一种或二种以上的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
5.根据权利要求1所述的高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯的一种或二种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的高强度阻燃电缆护套料，其特征在于：热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的比例为2:1:3:2。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高强度阻燃电缆护套料的制备方法，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）、将聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维、轻质碳酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硅油、环氧大豆油、三聚氰胺、陶土、红磷母粒、改性氢氧化铝加到搅拌机内搅拌均匀，得到混合料；
（3）、将混合料加入到翻转式捏炼机中捏炼30min后，将其与热稳定剂、增塑剂、光稳定剂加入到双螺杆挤出机挤出造粒即可。
8.根据权利要求7所述的高强度阻燃电缆护套料的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的操作温度为：第一段为275℃，第二段为280℃，第三段为290℃，机头为290-300℃。
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