CN109627666A - 一种耐油eva电缆料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐油EVA电缆料及制备工艺，所述电缆料的各组分及其重量份数包括：乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯‑醋酸乙烯共聚物（EVA‑g‑VS/St）50‑70份，聚苯醚树脂5‑20份，阻燃剂15‑30份，偶联剂1‑5份；所述的乙烯‑醋酸乙烯共聚物的VA含量为10‑28%，乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯‑醋酸乙烯共聚物采用熔融挤出法在引发剂的作用下制备。本发明克服了低VA含量的乙烯‑醋酸乙烯共聚物耐油性不足的技术问题，同时所得电缆料具有优异的阻燃性和机械性能。
Description
技术领域
本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种耐油EVA电缆料及其制备工艺。
背景技术
随着工业的发展，耐油电缆在我国的石油、化工、海洋和轨道交通等领域中的应用越来越普遍。近年来，由于电缆耐油性差而引起的事故呈上升趋势。各个领域对电缆料耐油性的需求始终没有得到很好的解决。
目前，电线电缆行业中，制造无卤阻燃的聚合物大多采用聚烯烃材料，尤其以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为主，由于它熔融温度较低，流动性好，有极性又无卤元素，可与多种聚合物和矿物粉相容，多项机械物理性能、电气性能和加工性能平衡，且价格不高、市场供应充分。但是，EVA的耐油性能与VA含量直接相关，VA含量越高，耐油性越好。而VA含量超过50％的橡胶型EVM，都被国外某企业独霸，且售价是VA含量与之相近牌号的2～3倍。当前，国内电缆行业用量最大的无卤阻燃基料主要为低VA含量(10-28％)的EVA树脂(如美国杜邦的EVA265#)。
为此，针对当前EVA的使用现状，迫切需要一种提高耐油性的电缆材料及其方法。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了耐油EVA电缆料。本发明通过对低VA含量的EVA进行接枝改性，有效的提高了EVA电缆料的耐油性。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种耐油EVA电缆料，其特征在于，所述电缆料的各组分及重量份数包括：
乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物50-70份，
聚苯醚树脂5-20份，
阻燃剂15-30份，
偶联剂1-5份；
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为10％-28％。
所述的乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物采用熔融挤出法在引发剂的作用下制备，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯基硅烷和苯乙烯的质量投料比为100:1-5:4-10。
所述的引发剂为DCP或BPO。
所述熔融挤出设备为双螺杆挤出机，熔融接枝温度为195-220℃，螺杆转速为50-100rpm。
所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锑和钼化合物中的一种或多种。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或多种。
一种采用上述耐油EVA电缆料制备的电缆。
一种上述耐油EVA电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
首先，将阻燃剂和偶联剂在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在190-250℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
本发明的有益效果在于：
1、本发明选用乙烯基硅烷和苯乙烯对低VA含量的EVA进行改性，提高了EVA的耐油性。
2、选用聚苯醚树脂与乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物复配，使得电缆料的耐油性、阻燃性以及机械性能均优于丁腈橡胶或聚氯乙烯或聚酰胺的复配体系。
3、本发明的电缆料在耐油、阻燃以及机械性能方面均可与高VA含量的EVA(含量大于55％)相媲美，其优良的性价比可取代部分售价高的VA含量高的EVA在电缆中的应用。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，并使本发明的上述优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物的制备：以VA含量为20％的EVA为原料，称取与乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为1:100和5:100的乙烯基硅烷和苯乙烯，以及一定量的的引发剂DCP，用适量的丙酮充分溶解，然后与成比例的EVA混合均匀。待丙酮完全挥发后，在双螺杆挤出机上于200℃熔融挤出造粒，其中双螺杆挤出机的转速为50rpm。
耐油EVA电缆料的制备：称取60份乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚苯醚树脂、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
实施例2
乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物的制备：以VA含量为20％的EVA为原料，称取与乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为3:100和7:100的乙烯基硅烷和苯乙烯，以及一定量的的引发剂BPO，用适量的丙酮充分溶解，然后与成比例的EVA混合均匀。待丙酮完全挥发后，在双螺杆挤出机上于200℃熔融挤出造粒，其中双螺杆挤出机的转速为50rpm。
耐油EVA电缆料的制备：称取60份乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚苯醚树脂、25份硼酸锌和4份硼酸酯偶联剂。将硼酸锌和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
实施例3
乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物的制备：以VA含量为20％的EVA为原料，称取与乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为2:100和8.5:100的乙烯基硅烷和苯乙烯，以及一定量的的引发剂BPO，用适量的丙酮充分溶解，然后与成比例的EVA混合均匀。待丙酮完全挥发后，在双螺杆挤出机上于200℃熔融挤出造粒，其中双螺杆挤出机的转速为50rpm。
耐油EVA电缆料的制备：称取60份乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚苯醚树脂、12份氢氧化镁和13份氧化锑和4份硅烷偶联剂KH550。将硼酸锌和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
对比例1
称取60份VA含量为20％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚苯醚树脂、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即得对比例1电缆料成品。
对比例2
称取60份VA含量为20％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚酰胺、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚酰胺加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即得对比例2电缆料成品。
对比例3
称取60份实施例1制备的乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份丁腈橡胶、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和丁腈橡胶加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
对比例4
称取60份实施例1制备的乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚氯乙烯、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚氯乙烯加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
对比例5
称取60份实施例1制备的乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、15份聚酰胺、25份氢氧化铝和4份硅烷偶联剂KH550。将氢氧化铝和硅烷偶联剂KH550在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚酰胺加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在230℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
对上述实验产品进行性能检测试验，各项性能数值如下表所示：
本发明克服了现有技术中低VA含量EVA制备的电缆料耐油性差的不足，所产出来的电缆料具有较好的机械性能以及耐油稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (8)
1.一种耐油EVA电缆料，其特征在于，所述电缆料的各组分及重量份数包括：
乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物50-70份，
聚苯醚树脂5-20份，
阻燃剂15-30份，
偶联剂1-5份；
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为10%-28%。
2.如权利要求1所述的耐油EVA电缆料，其特征在于，所述的乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物采用熔融挤出法在引发剂的作用下制备，其中乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯基硅烷和苯乙烯的质量投料比为100:1-5:4-10。
3.如权利要求2所述的耐油EVA电缆料，其特征在于，所述的引发剂为DCP或BPO。
4.如权利要求2所述的耐油EVA电缆料，其特征在于，所述熔融挤出设备为双螺杆挤出机，熔融接枝温度为195-220℃，螺杆转速为50-100rpm。
5.如权利要求1-4中任一项所述的耐油EVA电缆料，其特征在于，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锑和钼化合物中的一种或多种。
6.如权利要求1-5中任一项所述的耐油EVA电缆料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或多种。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的耐油EVA电缆料制备的电缆。
8.如权利要求1-6任一项所述的耐油EVA电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
首先，将阻燃剂和偶联剂在高速混合机中混合均匀，而后将乙烯基硅烷/苯乙烯接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚树脂加入到高速混合机中进行共混，最后将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在190-250℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得到耐油EVA电缆料成品。
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