CN107286529A - 一种电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

一种电缆护套料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电缆护套料及其制备方法，所述电缆护套料包括pvc树脂70‑90份，弹性体组合物20‑40份，纳米纤维30‑40份，硫磺粉1‑1.5份，纳米二氧化硅30‑40份，有机膨润土30‑35份，甲基硅油1.5‑2份，阻燃剂30‑50份，交联敏化剂1.5‑6份，抑烟剂2‑4份，从天然植物中提取的糠醇7‑11份，戊二酸15‑18份，锌氧粉5‑7份，软化油2‑3份，碳酸二甲酯15‑20份，醋酸乙酯4‑8份，乳化剂1‑4份，防老剂1‑2份和促进剂1‑2份。本发明用料环保，掩埋对环境污染小，且使用过程中拉伸强度与撕裂强度高，耐老化性能好。

Description

一种电缆护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种电缆护套料及其制备方法。
背景技术
面对日益严峻的能源，环境，气候变化，发展新能源动力汽车已经逐步成为全球共识。电动汽车作为解决方案之一，其普及将对新能源应用以及交通系统产生积极而又深远的影响，也将为电动汽车相关传导充电系统产品行业带来良好的发展机遇。
电动汽车传导充电系统用电缆用于电动汽车与电源的充电连接，是电动汽车传导充电系统的关键设备之一，该类产品性能的优劣对电动汽车的安全可靠运行将产生直接的影响。
电动汽车传导充电系统用电缆是随着电动汽车而出现的一种新型的电缆形式，国际上先进国家也正在积极进行该产品的研发，我国近年来也逐步进行该类产品的研制，由于该类产品目前尚无相应的IEC标准，也无国家标准，各方对于产品质量的控制和评估存在一定的差异。目前，电动汽车传导充电系统用电缆护套料可使用乙丙橡胶，氯丁橡胶，PVC，低烟无卤聚烯烃，TPU，TPE等材料，其中PVC材料以其优异的物理性能和加工工艺性能，低廉的价格，获得普遍关注；但是PVC含有卤素，燃烧后会产生二噁英等有害气体。且在使用过程中，由于与其他物体之间的摩擦，导致电缆套表面被破坏甚至失去原有的性能，且使用时间过长，老化速度变快，且废弃电缆套在废弃掩埋后不易降解，污染环境。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种电缆护套料及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种电缆护套料，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂70-90份，弹性体组合物20-40份，纳米纤维30-40份，硫磺粉1-1.5份，纳米二氧化硅30-40份，有机膨润土30-35份，甲基硅油1.5-2份，阻燃剂30-50份，交联敏化剂1.5-6份，抑烟剂2-4份，从天然植物中提取的糠醇7-11份，戊二酸15-18份，锌氧粉5-7份，软化油2-3份，碳酸二甲酯15-20份，醋酸乙酯4-8份，乳化剂1-4份，防老剂1-2份和促进剂1-2份。
优选地，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂80份，弹性体组合物30份，纳米纤维34份，硫磺粉1.2份，纳米二氧化硅33份，有机膨润土32份，甲基硅油1.8份，阻燃剂46份，交联敏化剂3份，抑烟剂3份，从天然植物中提取的糠醇8份，戊二酸16份，锌氧粉6份，软化油2.5份，碳酸二甲酯17份，醋酸乙酯6份，乳化剂3份，防老剂1份和促进剂2份。
优选地，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
优选地，所述从天然植物中提取的糠醇选自从玉米芯的芯渣、燕麦或小麦的麦麸或竹木屑中萃取的糠醇。
优选地，所述阻燃剂按重量份数计由以下原料制成：氢氧化铝15-20份，氢氧化镁20-30份，低聚磷酸铵20-30份，磷酸铵10-25份，焦磷酸铵6-12份，硫酸铵5-20份和硼酸5-10份。
优选地，所述抑烟剂为含锌、钼、镁元素的复合抑烟剂。
优选地，所述弹性体组合物包括聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成。
一种电缆护套料制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：按配方要求称量原材料；
（2）在500-600转/分钟的转速下对阻燃剂进行搅拌，随后向其中喷入占阻燃剂质量2-3%的硅烷，继续搅拌1-2分钟；
（3）将各项原料加入捏合机中进行搅拌，随后经密炼机、双螺杆挤出机挤出造粒；所述密炼机温度为140-160℃，所述双螺杆挤出机温度分别为：进料段110-120℃，熔融段140-160℃，模头155-165℃。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明中使用的原料掩埋易于降解，其无毒不污染环境， PVC树脂、弹性体组合物与纳米纤维混合物作为主料，配合使用硬脂酸钡可显著减少摩擦及粘附性能，并可减少树脂熔化过程中树脂粒子之间和溶化后树脂大分子之间的摩擦生热效应，耐环境开裂能力较强，耐低温性能具有明显的作用，抗冲击强度高，对大截面电缆护套易开裂的情况也有明显的改进作用，低温环境下也具有很高的抗冲击性，从天然植物中提取的糠醇、戊二酸、锌氧粉、碳酸二甲酯和醋酸乙酯的加入，使护套料界面粘合性能好，力学性能优良，纳米二氧化硅、有机膨润土作为填充补强剂，使电缆护套产品的物理机械性能显著增强，本发明用料环保，掩埋对环境污染小，且使用过程中拉伸强度与撕裂强度高，耐老化性能好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种电缆护套料，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂70份，弹性体组合物20份，纳米纤维30份，硫磺粉1份，纳米二氧化硅30份，有机膨润土30份，甲基硅油1.5份，阻燃剂30份，交联敏化剂1.5份，抑烟剂2份，从天然植物中提取的糠醇7份，戊二酸15份，锌氧粉5份，软化油2份，碳酸二甲酯15份，醋酸乙酯4份，乳化剂1份，防老剂1份和促进剂1份。
所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
所述从天然植物中提取的糠醇选自从玉米芯的芯渣、燕麦或小麦的麦麸或竹木屑中萃取的糠醇。
所述阻燃剂按重量份数计由以下原料制成：氢氧化铝15份，氢氧化镁20份，低聚磷酸铵20份，磷酸铵10份，焦磷酸铵6份，硫酸铵5份和硼酸5份。
所述抑烟剂为含锌、钼、镁元素的复合抑烟剂。
所述弹性体组合物包括聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成。
一种电缆护套料制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：按配方要求称量原材料；
（2）在500转/分钟的转速下对阻燃剂进行搅拌，随后向其中喷入占阻燃剂质量2%的硅烷，继续搅拌1分钟；
（3）将各项原料加入捏合机中进行搅拌，随后经密炼机、双螺杆挤出机挤出造粒；所述密炼机温度为140℃，所述双螺杆挤出机温度分别为：进料段110℃，熔融段140℃，模头155℃。
实施例2
一种电缆护套料，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂90份，弹性体组合物40份，纳米纤维40份，硫磺粉1.5份，纳米二氧化硅40份，有机膨润土35份，甲基硅油2份，阻燃剂50份，交联敏化剂6份，抑烟剂4份，从天然植物中提取的糠醇11份，戊二酸18份，锌氧粉7份，软化油3份，碳酸二甲酯20份，醋酸乙酯8份，乳化剂4份，防老剂2份和促进剂2份。
所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
所述从天然植物中提取的糠醇选自从玉米芯的芯渣、燕麦或小麦的麦麸或竹木屑中萃取的糠醇。
所述阻燃剂按重量份数计由以下原料制成：氢氧化铝20份，氢氧化镁30份，低聚磷酸铵30份，磷酸铵25份，焦磷酸铵12份，硫酸铵20份和硼酸10份。
所述抑烟剂为含锌、钼、镁元素的复合抑烟剂。
所述弹性体组合物包括聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成。
一种电缆护套料制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：按配方要求称量原材料；
（2）600转/分钟的转速下对阻燃剂进行搅拌，随后向其中喷入占阻燃剂质量3%的硅烷，继续搅拌2分钟；
（3）将各项原料加入捏合机中进行搅拌，随后经密炼机、双螺杆挤出机挤出造粒；所述密炼机温度为160℃，所述双螺杆挤出机温度分别为：进料段120℃，熔融段160℃，模头165℃。
实施例3
一种电缆护套料，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂80份，弹性体组合物30份，纳米纤维34份，硫磺粉1.2份，纳米二氧化硅33份，有机膨润土32份，甲基硅油1.8份，阻燃剂46份，交联敏化剂3份，抑烟剂3份，从天然植物中提取的糠醇8份，戊二酸16份，锌氧粉6份，软化油2.5份，碳酸二甲酯17份，醋酸乙酯6份，乳化剂3份，防老剂1份和促进剂2份。
所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
所述从天然植物中提取的糠醇选自从玉米芯的芯渣、燕麦或小麦的麦麸或竹木屑中萃取的糠醇。
所述阻燃剂按重量份数计由以下原料制成：氢氧化铝18份，氢氧化镁25份，低聚磷酸铵26份，磷酸铵20份，焦磷酸铵9份，硫酸铵16份和硼酸9份。
所述抑烟剂为含锌、钼、镁元素的复合抑烟剂。
所述弹性体组合物包括聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成。
一种电缆护套料制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：按配方要求称量原材料；
（2）在560转/分钟的转速下对阻燃剂进行搅拌，随后向其中喷入占阻燃剂质量2-3%的硅烷，继续搅拌1-2分钟；
（3）将各项原料加入捏合机中进行搅拌，随后经密炼机、双螺杆挤出机挤出造粒；所述密炼机温度为150℃，所述双螺杆挤出机温度分别为：进料段115℃，熔融段150℃，模头160℃。
本发明中使用的原料掩埋易于降解，其无毒不污染环境， PVC树脂、弹性体组合物与纳米纤维混合物作为主料，配合使用硬脂酸钡可显著减少摩擦及粘附性能，并可减少树脂熔化过程中树脂粒子之间和溶化后树脂大分子之间的摩擦生热效应，耐环境开裂能力较强，耐低温性能具有明显的作用，抗冲击强度高，对大截面电缆护套易开裂的情况也有明显的改进作用，低温环境下也具有很高的抗冲击性，从天然植物中提取的糠醇、戊二酸、锌氧粉、碳酸二甲酯和醋酸乙酯的加入，使护套料界面粘合性能好，力学性能优良，纳米二氧化硅、有机膨润土作为填充补强剂，使电缆护套产品的物理机械性能显著增强，本发明用料环保，掩埋对环境污染小，且使用过程中拉伸强度与撕裂强度高，耐老化性能好。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电缆护套料，其特征在于，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂70-90份，弹性体组合物20-40份，纳米纤维30-40份，硫磺粉1-1.5份，纳米二氧化硅30-40份，有机膨润土30-35份，甲基硅油1.5-2份，阻燃剂30-50份，交联敏化剂1.5-6份，抑烟剂2-4份，从天然植物中提取的糠醇7-11份，戊二酸15-18份，锌氧粉5-7份，软化油2-3份，碳酸二甲酯15-20份，醋酸乙酯4-8份，乳化剂1-4份，防老剂1-2份和促进剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述电缆护套料包括以下按重量份计的原料：
pvc树脂80份，弹性体组合物30份，纳米纤维34份，硫磺粉1.2份，纳米二氧化硅33份，有机膨润土32份，甲基硅油1.8份，阻燃剂46份，交联敏化剂3份，抑烟剂3份，从天然植物中提取的糠醇8份，戊二酸16份，锌氧粉6份，软化油2.5份，碳酸二甲酯17份，醋酸乙酯6份，乳化剂3份，防老剂1份和促进剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述从天然植物中提取的糠醇选自从玉米芯的芯渣、燕麦或小麦的麦麸或竹木屑中萃取的糠醇。
5.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述阻燃剂按重量份数计由以下原料制成：氢氧化铝15-20份，氢氧化镁20-30份，低聚磷酸铵20-30份，磷酸铵10-25份，焦磷酸铵6-12份，硫酸铵5-20份和硼酸5-10份。
6.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述抑烟剂为含锌、钼、镁元素的复合抑烟剂。
7.根据权利要求1所述的一种电缆护套料，其特征在于，所述弹性体组合物包括聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的电缆护套料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原材料准备：按配方要求称量原材料；
（2）在500-600转/分钟的转速下对阻燃剂进行搅拌，随后向其中喷入占阻燃剂质量2-3%的硅烷，继续搅拌1-2分钟；
（3）将各项原料加入捏合机中进行搅拌，随后经密炼机、双螺杆挤出机挤出造粒；所述密炼机温度为140-160℃，所述双螺杆挤出机温度分别为：进料段110-120℃，熔融段140-160℃，模头155-165℃。
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