CN107793624A - 一种耐候性好且阻燃的电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下原料制成：高密度聚乙烯、乙烯辛烯共聚物、聚酰亚胺、羧基丁腈橡胶、环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺、过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、癸二酸二正丁酯、三聚氰酸三烯丙酯、钼酸铵、氧化镓、氢氧化镁、膨润土。本发明还公开了所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法。本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，还具有优良的耐候性，使用寿命长，具有广阔的市场前景。

Description

一种耐候性好且阻燃的电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，具体是一种耐候性好且阻燃的电缆料及其制备方法。
背景技术
电力供应已成为世界经济飞速发展不可或缺的一部分，而电线电缆作为电力供应的载体遍及各行各业。电线电缆电线电缆行业虽然只是一个配套行业，却占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多，应用范围十分广泛，与国民经济的各个部门都密切相关。电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。
电缆料是电线电缆绝缘及护套用塑料。电缆料不仅用途广泛，而且对其性能指标有特殊的要求。其中阻燃电缆料便是其中一个重要发展方向。优异的阻燃电缆料可以保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失。然而现有的阻燃电缆料的阻燃效果参差不齐，且都存在耐候性不佳的缺陷，影响电缆的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐候性好且阻燃的电缆料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯72-78份、乙烯辛烯共聚物25-29份、聚酰亚胺17-21份、羧基丁腈橡胶15-20份、环氧油酸丁酯7-10份、乙烯基双硬脂酰胺2-3份、过氧化二异丙苯1-2份、促进剂TMTD 0.8-1.4份、抗氧剂1-2份、防老剂0.6-1.0份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2-3份、癸二酸二正丁酯1-2份、三聚氰酸三烯丙酯2-5份、钼酸铵4-7份、氧化镓5-9份、氢氧化镁10-14份、膨润土16-20份。
作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯73-77份、乙烯辛烯共聚物26-28份、聚酰亚胺18-20份、羧基丁腈橡胶16-19份、环氧油酸丁酯8-9份、乙烯基双硬脂酰胺2.3-2.7份、过氧化二异丙苯1.1-1.8份、促进剂TMTD 0.9-1.3份、抗氧剂1.3-1.9份、防老剂0.7-0.9份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.5-2.8份、癸二酸二正丁酯1.4-1.8份、三聚氰酸三烯丙酯3-4份、钼酸铵5-6份、氧化镓6-8份、氢氧化镁11-13份、膨润土17-19份。
作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯75份、乙烯辛烯共聚物27份、聚酰亚胺19份、羧基丁腈橡胶18份、环氧油酸丁酯9份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、过氧化二异丙苯1.3份、促进剂TMTD 1.2份、抗氧剂1.7份、防老剂0.8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.6份、癸二酸二正丁酯1.6份、三聚氰酸三烯丙酯3份、钼酸铵5份、氧化镓7份、氢氧化镁12份、膨润土18份。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为抗氧剂DNP。
作为本发明再进一步的方案：所述防老剂为防老剂264。
所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在600-630℃下煅烧处理1-2h，自然冷却后，粉碎为120-200目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2-3h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合1-2h，获得第一混合物；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理2-3min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理3-5min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理6-8min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可。
作为本发明再进一步的方案：步骤1）中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的5-8倍。
作为本发明再进一步的方案：步骤1）中，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗3-5次。
作为本发明再进一步的方案：步骤6）中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，在一定程度上保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失，另外，本发明制备的电缆料还具有优良的耐候性，使用寿命长，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯72份、乙烯辛烯共聚物25份、聚酰亚胺17份、羧基丁腈橡胶15份、环氧油酸丁酯7份、乙烯基双硬脂酰胺2份、过氧化二异丙苯1份、促进剂TMTD 0.8份、抗氧剂1份、防老剂0.6份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2份、癸二酸二正丁酯1份、三聚氰酸三烯丙酯2份、钼酸铵4份、氧化镓5份、氢氧化镁10份、膨润土16份；其中，所述抗氧剂为抗氧剂DNP；所述防老剂为防老剂264。
本实施例中，所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在600℃下煅烧处理1h，自然冷却后，粉碎为120目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合1h，获得第一混合物，其中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的5倍，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗3次；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理2min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理3min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理6min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可，其中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
实施例2
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯73份、乙烯辛烯共聚物26份、聚酰亚胺18份、羧基丁腈橡胶19份、环氧油酸丁酯9份、乙烯基双硬脂酰胺2.7份、过氧化二异丙苯1.1份、促进剂TMTD 0.9份、抗氧剂1.3份、防老剂0.9份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.8份、癸二酸二正丁酯1.8份、三聚氰酸三烯丙酯3份、钼酸铵5份、氧化镓8份、氢氧化镁13份、膨润土17份；其中，所述抗氧剂为抗氧剂DNP；所述防老剂为防老剂264。
本实施例中，所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在610℃下煅烧处理1h，自然冷却后，粉碎为140目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2.5h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合1h，获得第一混合物，其中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的6倍，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗3次；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理2.5min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理3.5min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理6min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可，其中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
实施例3
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯75份、乙烯辛烯共聚物27份、聚酰亚胺19份、羧基丁腈橡胶18份、环氧油酸丁酯9份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、过氧化二异丙苯1.3份、促进剂TMTD 1.2份、抗氧剂1.7份、防老剂0.8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.6份、癸二酸二正丁酯1.6份、三聚氰酸三烯丙酯3份、钼酸铵5份、氧化镓7份、氢氧化镁12份、膨润土18份；其中，所述抗氧剂为抗氧剂DNP；所述防老剂为防老剂264。
本实施例中，所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在615℃下煅烧处理1.5h，自然冷却后，粉碎为170目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2.5h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合1.5h，获得第一混合物，其中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的7倍，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗4次；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理2.5min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理4min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理7min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可，其中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
实施例4
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯77份、乙烯辛烯共聚物28份、聚酰亚胺20份、羧基丁腈橡胶16份、环氧油酸丁酯8份、乙烯基双硬脂酰胺2.3份、过氧化二异丙苯1.8份、促进剂TMTD 1.3份、抗氧剂1.9份、防老剂0.7份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.5份、癸二酸二正丁酯1.4份、三聚氰酸三烯丙酯4份、钼酸铵6份、氧化镓6份、氢氧化镁11份、膨润土19份；其中，所述抗氧剂为抗氧剂DNP；所述防老剂为防老剂264。
本实施例中，所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在620℃下煅烧处理2h，自然冷却后，粉碎为200目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2.5h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合2h，获得第一混合物，其中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的7倍，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗5次；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理3min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理4.5min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理7min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可，其中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
实施例5
一种耐候性好且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯78份、乙烯辛烯共聚物29份、聚酰亚胺21份、羧基丁腈橡胶20份、环氧油酸丁酯10份、乙烯基双硬脂酰胺3份、过氧化二异丙苯2份、促进剂TMTD 1.4份、抗氧剂2份、防老剂1.0份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份、癸二酸二正丁酯2份、三聚氰酸三烯丙酯5份、钼酸铵7份、氧化镓9份、氢氧化镁14份、膨润土20份；其中，所述抗氧剂为抗氧剂DNP；所述防老剂为防老剂264。
本实施例中，所述耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在630℃下煅烧处理2h，自然冷却后，粉碎为200目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合3h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合2h，获得第一混合物，其中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的8倍，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗5次；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理3min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理5min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理8min，出料，获得第五混合料；
6）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可，其中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
对比例
与实施例3相比，不含钼酸铵和氧化镓，其他与实施例3相同。
对实施例3及对比例所制备的电缆料进行性能测试，试验结果如下：
实施例3：拉伸强度为17.5Mpa，断裂伸长率为280%，经过1000小时的人工气候老化试验后，拉伸强度的保持率为89.5%，断裂伸长率保持率为87.3%，极限氧指数为39%，垂直燃烧测试等级为UL 94V-0级。
对比例：拉伸强度为17.4Mpa，断裂伸长率为290%，经过1000小时的人工气候老化试验后，拉伸强度的保持率为74.8%，断裂伸长率保持率为72.6%，极限氧指数为38%，垂直燃烧测试等级为UL 94V-0级。
从以上结果中可以看出，对比例与实施例3在拉伸强度、断裂伸长率及阻燃性能方面表现相当，但实施例3的耐候性远远优于对比例。说明，本发明通过在配方中加入钼酸铵和氧化镓，钼酸铵和氧化镓配合并与其他组份协同作用，有利于提高电缆料的耐候性。
本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，在一定程度上保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失，另外，本发明制备的电缆料还具有优良的耐候性，使用寿命长，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种耐候性好且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯72-78份、乙烯辛烯共聚物25-29份、聚酰亚胺17-21份、羧基丁腈橡胶15-20份、环氧油酸丁酯7-10份、乙烯基双硬脂酰胺2-3份、过氧化二异丙苯1-2份、促进剂TMTD 0.8-1.4份、抗氧剂1-2份、防老剂0.6-1.0份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2-3份、癸二酸二正丁酯1-2份、三聚氰酸三烯丙酯2-5份、钼酸铵4-7份、氧化镓5-9份、氢氧化镁10-14份、膨润土16-20份。
2.根据权利要求1所述的耐候性好且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯73-77份、乙烯辛烯共聚物26-28份、聚酰亚胺18-20份、羧基丁腈橡胶16-19份、环氧油酸丁酯8-9份、乙烯基双硬脂酰胺2.3-2.7份、过氧化二异丙苯1.1-1.8份、促进剂TMTD 0.9-1.3份、抗氧剂1.3-1.9份、防老剂0.7-0.9份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.5-2.8份、癸二酸二正丁酯1.4-1.8份、三聚氰酸三烯丙酯3-4份、钼酸铵5-6份、氧化镓6-8份、氢氧化镁11-13份、膨润土17-19份。
3.根据权利要求2所述的耐候性好且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：高密度聚乙烯75份、乙烯辛烯共聚物27份、聚酰亚胺19份、羧基丁腈橡胶18份、环氧油酸丁酯9份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、过氧化二异丙苯1.3份、促进剂TMTD 1.2份、抗氧剂1.7份、防老剂0.8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯2.6份、癸二酸二正丁酯1.6份、三聚氰酸三烯丙酯3份、钼酸铵5份、氧化镓7份、氢氧化镁12份、膨润土18份。
4.根据权利要求1所述的耐候性好且阻燃的电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂DNP。
5.根据权利要求1所述的耐候性好且阻燃的电缆料，其特征在于，所述防老剂为防老剂264。
6.一种如权利要求1-5任一所述的耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）称取膨润土，投入至煅烧炉中，在600-630℃下煅烧处理1-2h，自然冷却后，粉碎为120-200目，投入至15%的稀硝酸溶液中，搅拌混合2-3h，过滤出固体物质，采用清水冲洗后，烘干，加入钼酸铵、氧化镓和氢氧化镁，研磨混合1-2h，获得第一混合物；
2）称取环氧油酸丁酯、乙烯基双硬脂酰胺和二缩三丙二醇二丙烯酸酯，投入至第一混合物中，搅拌混合均匀后，获得第二混合物；
3）称取高密度聚乙烯和乙烯辛烯共聚物，投入至密炼机中，混炼处理2-3min，获得第三混合物；
4）将第二混合物、聚酰亚胺和羧基丁腈橡胶投入至第三混合物中，继续混炼处理3-5min，获得第四混合物；
5）称取过氧化二异丙苯、促进剂TMTD、抗氧剂、防老剂、癸二酸二正丁酯和三聚氰酸三烯丙酯，投入至第四混合物中，继续混炼处理6-8min，出料，获得第五混合料；
1）将第五混合料送入至挤出造粒机中进行挤出造粒，即可。
7.根据权利要求6所述的耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述稀硝酸溶液的用量为膨润土总重量的5-8倍。
8.根据权利要求6所述的耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述采用清水冲洗为采用清水冲洗3-5次。
9.根据权利要求6所述的耐候性好且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤6）中，所述挤出造粒机为双螺杆挤出造粒机。
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