CN107880447A - 一种环保阻燃电缆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,涉及高分子材料技术领域,环保阻燃电缆材料包括以下重量份的原料:聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂、缩醛树脂、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、四硫化双五亚甲基秋兰姆、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂;制备方法包括以下步骤:(1)称取原料;(2)混合造粒;(3)密炼;(4)混合;(5)挤压、注塑、成型。本发明制得的环保阻燃电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种环保阻燃电缆材料及其制备方法。
背景技术
现有的电线电缆燃烧时释放出的大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素,在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作,使生命财产遭到严重损失,同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展,特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合,越来越需要使用阻燃、热稳定性能好、热变形温度高的电线电缆材料。
此外,现有的电缆料还存在着强度低、韧性差和易老化的问题。
发明内容
为了解决现有的电缆料存在着环保性差、阻燃性差、强度低和易老化的问题,本发明的目的是提供一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,制得的环保阻燃电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案:
一种环保阻燃电缆材料,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯100-120份、双环戊二烯20-30份、GNA型氯丁橡胶21-25份、聚酰胺树脂18-20份、缩醛树脂14-22份、环氧脂肪酸辛酯10-14份、硬脂酸钡5-7份、氢氧化铝3-5份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3-0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2-0.4份、纳米氧化锌13-17份、硼纤维16-20份、硅微粉6-10份、抗氧剂0.3-0.9份、相容剂0.4-0.8份、增塑剂0.2-0.8份和固化剂0.5-0.9份。
优选地,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯110份、双环戊二烯25份、GNA型氯丁橡胶23份、聚酰胺树脂19份、缩醛树脂18份、环氧脂肪酸辛酯12份、硬脂酸钡6份、氢氧化铝4份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、纳米氧化锌15份、硼纤维18份、硅微粉8份、抗氧剂0.6份、相容剂0.6份、增塑剂0.5份和固化剂0.7份。
优选地,所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种以上混合物。
优选地,所述相容剂为丙烯酸型相容剂。
优选地,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯。
优选地,所述固化剂为N-氨乙基哌嗪。
一种环保阻燃电缆材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量份数称取原料;
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;
(3)打开密炼机并预热至50-60℃,然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4-5min,即得混合料A;
(4)向制备的混合料A中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂,转速为1000-1100r/min搅拌3-5min,混合均匀,即得混合料B;
(5)将步骤(4)所得混合料B加热至105-115℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
本发明的有益效果是:
1、本发明制得的环保阻燃电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点,环保性主要体现在无卤环保。
2、本发明的原料中添加了聚酰胺树脂,聚酰胺树脂具有无毒、质轻、机械强度高、耐磨性好、阻燃性好、韧性好和抗冲击性好的优点。
3、本发明的原料中添加了缩醛树脂,缩醛树脂具有拉伸强度高、韧性好、耐磨性好、耐疲劳性好、热稳定性好和抗冲击性好的优点。
4、本发明的原料中添加了纳米氧化锌,纳米氧化锌具有抗氧化能力强、稳定性好、抗菌和抑菌的优点,有助于提高环保阻燃电缆材料的抗老化能力和环保性能。
5、本发明的原料中添加了硼纤维,硼纤维具有耐高温和抗拉强度高的优点。
6、本发明的原料中添加了硅微粉,硅微粉具有耐酸碱腐蚀、绝缘性好、化学稳定性好和耐火性好的优点。
7、本发明中所述相容剂为丙烯酸型相容剂,借助分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一起,进而达到稳定共混物的目的。
8、本发明中所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯,使得制备的环保阻燃电缆材料的塑化效果增强,还使其柔韧性增强,更加容易加工。
9、本发明中所述固化剂为N-氨乙基哌嗪,经过N-氨乙基哌嗪固化后的环保阻燃电缆材料,其韧性、耐高温性和阻燃性得到增强。
具体实施方式
实施例1
一种环保阻燃电缆材料,包括以下重量的原料:聚氯乙烯110kg、双环戊二烯25kg、GNA型氯丁橡胶23kg、聚酰胺树脂19kg、缩醛树脂18kg、环氧脂肪酸辛酯12kg、硬脂酸钡6kg、氢氧化铝4kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3kg、纳米氧化锌15kg、硼纤维18kg、硅微粉8kg、抗氧剂0.6kg、相容剂0.6kg、增塑剂0.5kg和固化剂0.7kg。
抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯的混合物。
相容剂为丙烯酸型相容剂。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
固化剂为N-氨乙基哌嗪。
一种环保阻燃电缆材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料;
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;
(3)打开密炼机并预热至50-60℃,然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4-5min,即得混合料A;
(4)向制备的混合料A中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂,转速为1000-1100r/min搅拌3-5min,混合均匀,即得混合料B;
(5)将步骤(4)所得混合料B加热至105-115℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
实施例2
一种环保阻燃电缆材料,包括以下重量的原料:聚氯乙烯100kg、双环戊二烯20kg、GNA型氯丁橡胶21kg、聚酰胺树脂18kg、缩醛树脂14kg、环氧脂肪酸辛酯10kg、硬脂酸钡5kg、氢氧化铝3kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2kg、纳米氧化锌13kg、硼纤维16kg、硅微粉6kg、抗氧剂0.3kg、相容剂0.4kg、增塑剂0.2kg和固化剂0.5kg。
抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
相容剂为丙烯酸型相容剂。
增塑剂为苯二甲酸二乙酯。
固化剂为N-氨乙基哌嗪。
一种环保阻燃电缆材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料;
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;
(3)打开密炼机并预热至50-60℃,然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4-5min,即得混合料A;
(4)向制备的混合料A中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂,转速为1000-1100r/min搅拌3-5min,混合均匀,即得混合料B;
(5)将步骤(4)所得混合料B加热至105-115℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
实施例3
一种环保阻燃电缆材料,包括以下重量的原料:聚氯乙烯120kg、双环戊二烯30kg、GNA型氯丁橡胶25kg、聚酰胺树脂20kg、缩醛树脂22kg、环氧脂肪酸辛酯14kg、硬脂酸钡7kg、氢氧化铝5kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.5kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.4kg、纳米氧化锌17kg、硼纤维20kg、硅微粉10kg、抗氧剂0.9kg、相容剂0.8kg、增塑剂0.8kg和固化剂0.9kg。
抗氧剂为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。
相容剂为丙烯酸型相容剂。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
固化剂为N-氨乙基哌嗪。
一种环保阻燃电缆材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料;
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;
(3)打开密炼机并预热至50-60℃,然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4-5min,即得混合料A;
(4)向制备的混合料A中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂,转速为1000-1100r/min搅拌3-5min,混合均匀,即得混合料B;
(5)将步骤(4)所得混合料B加热至105-115℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
将实施例1、实施例2和实施例3制得的环保阻燃电缆材料与对比例1现有技术中的电线电缆料进行性能测试,测试结果如表1所示:
指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
拉伸强度(MPa) | 42.1 | 37.6 | 36.5 | 27.2 |
断裂伸长率(%) | 319 | 314 | 298 | 280 |
热变形温度(℃) | 168 | 158 | 156 | 90 |
氧指数(%) | 45 | 41 | 41 | 35 |
从表1数据比较可以看出,本发明的优点是:
1、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,从测得的拉伸强度可以看出,实施例1-3的拉伸强度均高于对比例1,说明本发明环保阻燃电缆材料的拉伸强度高。
2、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,从测得的断裂伸长率可以看出,实施例1-3的断裂伸长率均高于对比例1,说明本发明环保阻燃电缆材料的韧性好。
3、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,从测得的热变形温度可以看出,实施例1-3的热变形温度均高于对比例1,说明本发明环保阻燃电缆材料的热稳定性好。
4、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,从测得的氧指数可以看出,实施例1-3的氧指数均高于对比例1,说明本发明环保阻燃电缆材料的阻燃性好。
5、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法,从测得的各个指标的数据可以看出,实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1,说明本发明环保阻燃电缆材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述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 (7)
1.一种环保阻燃电缆材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯100-120份、双环戊二烯20-30份、GNA型氯丁橡胶21-25份、聚酰胺树脂18-20份、缩醛树脂14-22份、环氧脂肪酸辛酯10-14份、硬脂酸钡5-7份、氢氧化铝3-5份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3-0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2-0.4份、纳米氧化锌13-17份、硼纤维16-20份、硅微粉6-10份、抗氧剂0.3-0.9份、相容剂0.4-0.8份、增塑剂0.2-0.8份和固化剂0.5-0.9份。
2.根据权利要求1所述的环保阻燃电缆材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯110份、双环戊二烯25份、GNA型氯丁橡胶23份、聚酰胺树脂19份、缩醛树脂18份、环氧脂肪酸辛酯12份、硬脂酸钡6份、氢氧化铝4份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、纳米氧化锌15份、硼纤维18份、硅微粉8份、抗氧剂0.6份、相容剂0.6份、增塑剂0.5份和固化剂0.7份。
3.根据权利要求1所述的环保阻燃电缆材料,其特征在于:所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的环保阻燃电缆材料,其特征在于:所述相容剂为丙烯酸型相容剂。
5.根据权利要求1所述的环保阻燃电缆材料,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯。
6.根据权利要求1所述的环保阻燃电缆材料,其特征在于:所述固化剂为N-氨乙基哌嗪。
7.一种如权利要求1—6任意一项所述的环保阻燃电缆材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量份数称取原料;
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料,将主料置于单螺杆挤出机中共混,造粒得到基础树脂;
(3)打开密炼机并预热至50-60℃,然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼,密炼时间为4-5min,即得混合料A;
(4)向制备的混合料A中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂,转速为1000-1100r/min搅拌3-5min,混合均匀,即得混合料B;
(5)将步骤(4)所得混合料B加热至105-115℃,加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min,然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态,待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
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CN108806869A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-13 | 句容沣润塑料制品有限公司 | 一种防腐蚀电缆材料 |
CN108822559A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-16 | 芜湖航天特种电缆厂股份有限公司 | 耐低温电缆绝缘材料及其制备方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180406 |