CN108410045A - 一种耐高温的阻燃无毒电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种耐高温的阻燃无毒电缆料。电缆料中包括如下组分：聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶、陶粉、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂。其中，陶粉是由凹凸棒石粘土、蒙脱土、海泡石等材料经过改性、煅烧和研磨后得到粉末。聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶，增强剂为高耐磨炭黑；阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3；抑烟剂为硼酸锌、三氧化钼和有机改性蒙脱土中的一种。该型电缆料的耐高温性能突出，并且具有良好的阻燃性能，非常绿色安全。

Description

一种耐高温的阻燃无毒电缆料
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种耐高温的阻燃无毒电缆料。
背景技术
电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。常规电力设施使用的电缆通常使由几根或几组导线绞合成类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层；电缆具有内通电，外绝缘的特征。
电缆的外绝缘特征由电缆料完成，电缆料是一种对内部线缆进行防护并绝缘密封的护套材料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。目前使用的电缆料主要为橡胶和树脂材料复合生产的新型有机材料，为了提高电缆料的阻燃效果，通常还需要在电缆料中添加多种具有阻燃效果的无机填料，无机填料的使用量需要精确控制，否则会对电缆料的机械性能和加工特性造成影响。常规的电缆料主要成分为热塑性树脂材料和橡胶材料，电缆料在高温状态下容易软化变形，严重的甚至会导致材料老化变性，失去使用价值。电缆料在高温和燃烧状态下还可能会挥发出有毒有害物质，对人体健康造成影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐高温的阻燃无毒电缆料，该型电缆料的耐高温性能突出，可以在高温状态下保持性质稳定，并且具有良好的阻燃性能，材料中不含有对人体和环境有毒有害的成分，非常绿色安全。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种耐高温的阻燃无毒电缆料，按照质量份数，所述电缆料中包括如下组分：
优选地，按照质量份数，所述电缆料中包括如下组分：
本发明中，陶粉的制备方法如下：按照质量份数准备凹凸棒石粘土30份、蒙脱土10份、海泡石6份、氯化钙2份、羧甲基纤维素钠2份；将以上原料混合均匀后，加入到体积浓度为8-12％氢氧化钠溶液浸泡2-3h，再调节PH至中性；之后取出烘干，烘干料送入到高温窑炉中以1150-1200℃的高温煅烧2-3h，然后将产物送入到粉碎机中进行粉碎，再将粉碎后的混合物输入球磨机中进行研磨，得到细度为20-35μm的粉末即为所需陶粉。
优选地，聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
优选地，增强剂为高耐磨炭黑。
优选地，阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3。
优选地，抑烟剂为硼酸锌、三氧化钼和有机改性蒙脱土中的一种。
优选地，抗氧剂为抗氧剂330或抗氧剂1076。
本发明提供的电缆料的制备方法为：按照质量份数，将聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶和偏苯三酸三辛酯加入到高速混合机中，以800-950r/min的转速，高速混合7-10min，然后将混合料与陶粉、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂一起投入到密炼机中，以160-180℃的温度混炼15-20min，混炼完成后加入阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂，继续密炼5-10min，密炼完成后将物料喂入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，得到所需电缆料。
本发明具有如下的有益效果：
该型电缆料的有机体部分由聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶和三元乙丙橡胶三者构成，并且以陶粉和纳米氧化硅作为主要的无机填料，该型无机填料与有机体部分具有良好的相容性，能够有效提高材料的稳定性，并且保持电缆料的机械性能。使用的陶粉材料为凹凸棒石粘土、蒙脱土、海泡石等成分经过改性、煅烧和研磨后得到的粉末，该材料的添加可以使得电缆料的耐高温性能得到显著提高，在高温状态下保持电缆料的结构和性质稳定，不发生材料分解和变质作用。
该型电缆料中还使用了纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑作为复合阻燃剂，硼酸锌、三氧化钼和有机改性蒙脱土中的一种作为抑烟剂，从而使得该型电缆料在使用过程中不易发生燃烧，即使遇到明火引燃也可以自熄，同时降低燃烧过程产生的有害气体浓度。
该型电缆料的原料中，不使用对环境或人体有毒有害的成分，在材料的使用和回收处理过程，对环境不造成危害，非常安全环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种耐高温的阻燃无毒电缆料，按照质量份数，该电缆料中包括如下组分：
本实施例中，陶粉的制备方法如下：按照质量份数准备凹凸棒石粘土30份、蒙脱土10份、海泡石6份、氯化钙2份、羧甲基纤维素钠2份；将以上原料混合均匀后，加入到体积浓度为8％的氢氧化钠溶液浸泡2h，再调节PH至中性；之后取出烘干，烘干料送入到高温窑炉中以1150℃的高温煅烧2h，然后将产物送入到粉碎机中进行粉碎，再将粉碎后的混合物输入球磨机中进行研磨，得到细度为20-35μm的粉末即为所需陶粉。
其中，原料组分中的聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶；增强剂为高耐磨炭黑。阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3。抑烟剂为硼酸锌；抗氧剂为抗氧剂330。
本实施例提供的电缆料的制备方法为：按照质量份数，将聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶和偏苯三酸三辛酯加入到高速混合机中，以800r/min的转速，高速混合7min，然后将混合料与陶粉、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂一起投入到密炼机中，以160℃的温度混炼15min，混炼完成后加入阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂，继续密炼5min，密炼完成后将物料喂入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，得到所需电缆料。
实施例2
一种耐高温的阻燃无毒电缆料，按照质量份数，该电缆料中包括如下组分：
本实施例中，陶粉的制备方法如下：按照质量份数准备凹凸棒石粘土30份、蒙脱土10份、海泡石6份、氯化钙2份、羧甲基纤维素钠2份；将以上原料混合均匀后，加入到体积浓度为12％的氢氧化钠溶液浸泡3h，再调节PH至中性；之后取出烘干，烘干料送入到高温窑炉中以1200℃的高温煅烧3h，然后将产物送入到粉碎机中进行粉碎，再将粉碎后的混合物输入球磨机中进行研磨，得到细度为20-35μm的粉末即为所需陶粉。
其中，原料组分中的聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶；增强剂为高耐磨炭黑。阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3。抑烟剂为三氧化钼；抗氧剂为抗氧剂1076。
本实施例提供的电缆料的制备方法为：按照质量份数，将聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶和偏苯三酸三辛酯加入到高速混合机中，以950r/min的转速，高速混合10min，然后将混合料与陶粉、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂一起投入到密炼机中，以180℃的温度混炼20min，混炼完成后加入阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂，继续密炼10min，密炼完成后将物料喂入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，得到所需电缆料。
实施例3
一种耐高温的阻燃无毒电缆料，按照质量份数，该电缆料中包括如下组分：
本实施例中，陶粉的制备方法如下：按照质量份数准备凹凸棒石粘土30份、蒙脱土10份、海泡石6份、氯化钙2份、羧甲基纤维素钠2份；将以上原料混合均匀后，加入到体积浓度为10％氢氧化钠溶液浸泡2.5h，再调节PH至中性；之后取出烘干，烘干料送入到高温窑炉中以1180℃的高温煅烧2.5h，然后将产物送入到粉碎机中进行粉碎，再将粉碎后的混合物输入球磨机中进行研磨，得到细度为20-35μm的粉末即为所需陶粉。
其中，原料组分中的聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶；增强剂为高耐磨炭黑。阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3。抑烟剂为有机改性蒙脱土；抗氧剂为抗氧剂330。
本实施例提供的电缆料的制备方法为：按照质量份数，将聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶和偏苯三酸三辛酯加入到高速混合机中，以900r/min的转速，高速混合8min，然后将混合料与陶粉、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂一起投入到密炼机中，以170℃的温度混炼18min，混炼完成后加入阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂，继续密炼7min，密炼完成后将物料喂入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，得到所需电缆料。
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 (9)

1.一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料中包括如下组分：
聚烯烃类热塑性弹性体 70-80份
聚氨酯弹性体橡胶 20-25份
三元乙丙橡胶 10-13份
陶粉 16-20份
偏苯三酸三辛酯 4-7份
硬脂酸锌 1-2份
增强剂 2-5份
纳米二氧化硅 6-7份
硅烷偶联剂 3-5份
阻燃剂 5-7份
抑烟剂 2-3份
抗氧剂 1-3份。
2.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料中包括如下组分：
聚烯烃类热塑性弹性体 75份
聚氨酯弹性体橡胶 23份
三元乙丙橡胶 12份
陶粉 17份
偏苯三酸三辛酯 5份
硬脂酸锌 1.5份
增强剂 4份
纳米二氧化硅 6.3份
硅烷偶联剂 3.7份
阻燃剂 6份
抑烟剂 2.6份
抗氧剂 1.7份。
3.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述陶粉的制备方法如下：按照质量份数准备凹凸棒石粘土30份、蒙脱土10份、海泡石6份、氯化钙2份、羧甲基纤维素钠2份；将以上原料混合均匀后，加入到体积浓度为8-12%氢氧化钠溶液浸泡2-3h，再调节PH至中性；之后取出烘干，烘干料送入到高温窑炉中以1150-1200℃的高温煅烧2-3h，然后将产物送入到粉碎机中进行粉碎，再将粉碎后的混合物输入球磨机中进行研磨，得到细度为20-35μm的粉末即为所需陶粉。
4.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述聚氨酯弹性体橡胶为聚己内酯型的热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
5.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述增强剂为高耐磨炭黑。
6.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为纳米二氧化铝、纳米二氧化镁和氧化锑的混合物，混合物中三者的质量比2:4:3。
7.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述抑烟剂为硼酸锌、三氧化钼和有机改性蒙脱土中的一种。
8.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂330或抗氧剂1076。
9.根据权利要求1所述一种耐高温的阻燃无毒电缆料，其特征在于：所述电缆料的制备方法为：按照质量份数，将聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶和偏苯三酸三辛酯加入到高速混合机中，以800-950r/min的转速，高速混合7-10min，然后将混合料与陶粉、硬脂酸锌、增强剂、纳米二氧化硅以及硅烷偶联剂一起投入到密炼机中，以160-180℃的温度混炼15-20min，混炼完成后加入阻燃剂、抑烟剂和抗氧剂，继续密炼5-10min，密炼完成后将物料喂入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，得到所需电缆料。
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