CN108148258A - 一种低压电缆用阻燃无毒电缆料 - Google Patents

一种低压电缆用阻燃无毒电缆料 Download PDF

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Abstract

本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种低压电缆用阻燃无毒电缆料。所述电缆料包括如下组分：EVA、天然橡胶、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、葵二酸二辛脂、炭黑、有机阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂、防老剂。其中有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，偶联剂为硅烷偶联剂、三异硬酯酸钛酸异丙酯或钛酸四异丙酯；该电缆料经过密炼和开炼，最后通过双螺杆挤出机挤出得到。这种电缆料具有阻燃性能优异，机械性能好的特点，并且不含有卤素物质，燃烧时不产生酸性有毒气体。

Description

一种低压电缆用阻燃无毒电缆料
技术领域
本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种低压电缆用阻燃无毒电缆料。
背景技术
低压电缆是一种用于低压电力传输的电力电缆，用于将电力从高压电网引入到用电客户端，低压电缆主要铺设于人流密集的居民区和工业区。低压电缆通常为电缆护套的绝缘线，电缆护套起到电力绝缘和防护的作用，具有密封程度高、抗击穿性能强、机械性能好的特点。
目前常规的电力电缆护套材料中均含有卤素，如果电缆的阻燃性能不达标，在发生电力事故时，因为起火等原因造成电缆护套燃烧，会反应产生有毒酸性气体，这些物质进入人体的呼吸道中，会对人体造成不可逆性损伤。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，该电缆料的生产材料中不含有卤素，阻燃性能优秀，即使电缆燃烧也不会产生有害的卤素气体。
一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 40-50份，天然橡胶20-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，葵二酸二辛脂10-15份，炭黑8-10份，有机阻燃剂10-15份，氢氧化铝8-10份，氢氧化镁5-10份，偶联剂1-2份，防老剂2-3份。
优选地，按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 42-46份，天然橡胶23-25份，乙烯-醋酸乙烯共聚物24-28份，葵二酸二辛脂11-13份，炭黑8-9份，有机阻燃剂12-14份，氢氧化铝9-10份，氢氧化镁7-8份，偶联剂1.5-2份，防老剂2.5-3份。
进一步优选地，按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 43份，天然橡胶24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物27份，葵二酸二辛脂12份，炭黑8份，有机阻燃剂13份，氢氧化铝9份，氢氧化镁8份，偶联剂1.7份，防老剂2.8份。
其中，所述EVA为马来酸酐接枝EVA。采用马来酸酐接枝改性后的EVA材料后，EVA的粘接性得到提高，同时提高氢氧化铝和氢氧化镁的分散性和相容性，使得电缆料的树脂和橡胶类材料与阻燃物质良好相容，电缆料性质更稳定。
所述有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2。有剂阻燃剂和无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝配合使用，不仅提高电缆料的阻燃性，同时改善电缆料的抗拉强度和低温脆化性能。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、三异硬酯酸钛酸异丙酯或钛酸四异丙酯。偶联剂可以改善电缆料中有机物和无机物的界面作用，从而大大提高电缆料的机械性能和电学性能。
所述防老剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或邻羟基苯甲酸苯酯。防老剂的添加可以提高电缆料的抗氧化性能和抗紫外线性能，增大电缆的使用寿命。
该电缆料的制备方法为：将密炼机预热至50-60℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以80-85℃的温度密炼4-5min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼5-7min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为8-10次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
本发明提供的一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，与现有技术相比，具有以下优点：
该电缆料中不含有卤素，电缆护套在电缆使用过程中发生电力事故而燃烧时，不会产生有毒酸性气体，不会对用户的身体健康造成损害，使用过程非常安全。在电缆使用寿命到期后，对废旧电缆的电缆料进行处理时，也不会产生有毒有害对环境造成污染，具有极大地环保价值。
此外，该电缆料中还添加了氢氧化铝、氢氧化镁以及三聚氰胺等有机阻燃材料，因此电缆料的阻燃性能非常优异，即使在高温状态下也很难燃烧，进一步提高了电缆材料的安全性能。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 40份，天然橡胶20份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，葵二酸二辛脂10份，炭黑8份，有机阻燃剂10份，氢氧化铝8份，氢氧化镁5份，偶联剂1份，防老剂2份。其中， EVA为马来酸酐接枝EVA；有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2；偶联剂为硅烷偶联剂；防老剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
该电缆料的制备方法为：将密炼机预热至50℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以80℃的温度密炼4min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼5min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为8次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
实施例2
一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 50份，天然橡胶30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物30份，葵二酸二辛脂15份，炭黑10份，有机阻燃剂15份，氢氧化铝10份，氢氧化镁10份，偶联剂2份，防老剂3份。其中， EVA为马来酸酐接枝EVA；有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2；偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯；防老剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
该电缆料的制备方法为：将密炼机预热至60℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以85℃的温度密炼5min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼7min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为10次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
实施例3
一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 45份，天然橡胶25份，乙烯-醋酸乙烯共聚物25份，葵二酸二辛脂13份，炭黑9份，有机阻燃剂13份，氢氧化铝9份，氢氧化镁8份，偶联剂1.5份，防老剂2.5份。其中， EVA为马来酸酐接枝EVA；有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2；偶联剂为钛酸四异丙酯；防老剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
该电缆料的制备方法为：将密炼机预热至55℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以83℃的温度密炼4.5min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼6min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为9次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
实施例4
一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 40份，天然橡胶18份，乙烯-醋酸乙烯共聚物24份，葵二酸二辛脂11份，炭黑8份，有机阻燃剂12份，氢氧化铝10份，氢氧化镁5份，偶联剂1份，防老剂3份。其中， EVA为马来酸酐接枝EVA；有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2；偶联剂为硅烷偶联剂；防老剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
该电缆料的制备方法为：将密炼机预热至60℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以82℃的温度密炼4min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼7min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为10次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
性能测试
根据Q/320928DHY001-2003《弹性体电缆料技术规范》的测试方法，对本实施例电缆料的拉伸强度、断裂伸长率、阻燃性能和燃烧性能等指标进行测试，得到如下测试结果：
以上试验数据表明，本发明提供的一种低压阻燃无毒电缆料，机械性能和阻燃性能优异，并且材料中不含卤素，燃烧时不会产生有毒酸性气体，非常安全环保。
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)

1.一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 40-50份，天然橡胶20-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，葵二酸二辛脂10-15份，炭黑8-10份，有机阻燃剂10-15份，氢氧化铝8-10份，氢氧化镁5-10份，偶联剂1-2份，防老剂2-3份。
2.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 42-46份，天然橡胶23-25份，乙烯-醋酸乙烯共聚物24-28份，葵二酸二辛脂11-13份，炭黑8-9份，有机阻燃剂12-14份，氢氧化铝9-10份，氢氧化镁7-8份，偶联剂1.5-2份，防老剂2.5-3份。
3.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料包括如下组分：EVA 43份，天然橡胶24份，乙烯-醋酸乙烯共聚物27份，葵二酸二辛脂12份，炭黑8份，有机阻燃剂13份，氢氧化铝9份，氢氧化镁8份，偶联剂1.7份，防老剂2.8份。
4.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述EVA为马来酸酐接枝EVA。
5.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述有机阻燃剂为磷酸三苯酯和三聚氰胺的混合物，两者的质量比为1:2。
6.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、三异硬酯酸钛酸异丙酯或钛酸四异丙酯。
7.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述防老剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或邻羟基苯甲酸苯酯。
8.根据权利要求1所述一种低压电缆用阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述电缆料的制备方法为：将密炼机预热至50-60℃，然后按照质量份数将天然橡胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物送入到密炼机中，接着以80-85℃的温度密炼4-5min，然后将偶联剂、葵二酸二辛脂和EVA加入到密炼机中，继续密炼5-7min；密炼完成后将得到的产物混合炭黑、有剂阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁和防老剂，加入到开炼机中进行开炼，开炼机的薄通次数为8-10次，最后将混合料送入到双螺杆挤出机中进行挤出，得到所需低压电缆用阻燃无毒电缆料。
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