CN110591233A - 一种长效耐低温电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种长效耐低温电缆料及其制备方法，涉及电缆加工技术领域。所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂18‑22份、三元乙丙橡胶22‑25份、有机硅树脂12‑16份、丁晴橡胶8‑10份、3,3,3‑三氟丙基三甲氧基硅烷3‑5份、聚二甲基硅氧烷2‑4份、N,N‑二乙基丙炔胺2‑3份、癸二酸二异辛酯1‑3份、二乙烯三胺1‑2份、乙二醇单丁醚1.2‑1.4份、壬基酚聚氧乙烯醚2‑3份、硫化剂1‑2份、阻燃剂1‑3份、偶联剂2‑3份。本发明克服了现有技术的不足，提高了电缆材料的耐寒性，降低电缆料的脆化温度，提升其抗拉伸强度，使其在低温环境下保持优良的力学性能，适宜推广使用。

Description

一种长效耐低温电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种长效耐低温电缆料及其制备方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆，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。电线电缆行业作为国民经济支柱行业之一的电力行业的配套行业，在国民经济中具有极其重要的作用和地位。
由于大部分电缆是暴露在户外进行长期持续工作的，天气的变化极大程度的影响着电缆的使用寿命，尤其在我国北方冬季温度低，时间长，电缆长期的处于寒冷环境下会造成电缆材料脆化，开裂，并且在连续的降雪天气下大雪极易压断电缆，造成极大的安全隐患，所以提升电缆料的耐寒性能为现阶段一大重要的研究方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种长效耐低温电缆料及其制备方法，提高了电缆材料的耐寒性，降低电缆料的脆化温度，提升其抗拉伸强度，使其在低温环境下保持优良的力学性能，适宜推广使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种长效耐低温电缆料，所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂18-22份、三元乙丙橡胶22-25份、有机硅树脂12-16份、丁晴橡胶8-10份、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷3-5份、聚二甲基硅氧烷2-4份、N,N-二乙基丙炔胺2-3份、癸二酸二异辛酯1-3份、二乙烯三胺1-2份、乙二醇单丁醚1.2-1.4份、壬基酚聚氧乙烯醚2-3份、硫化剂1-2份、阻燃剂1-3份、偶联剂2-3份。
优选的，所述硫化剂为过氧化苯甲酰、硫磺、N-亚硝基二甲胺质量比2∶2∶1的混合物。
优选的，所述阻燃剂为十溴二苯醚和阻燃剂TDCPP质量比1∶1的混合物。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂中的至少一种。
所述长效耐低温电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯基酯树脂、有机硅树脂和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合，于160-180℃高温下进行热融，并在热融过程中缓慢升高压强，直至压强升至25MPa后停止升压，保温包压静置2-3h，得改性树脂基料备用；
(2)将三元乙丙橡胶、丁晴橡胶粉碎后进行高温预热，后加入聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺和去离子水，于高速离心机中进行离心，再取出离心液和沉淀混合后真空干燥，得处理橡胶备用；
(3)将上述步骤(1)中的改性树脂基料和步骤(2)中的处理橡胶混合，于145-150℃高温下加入阻燃剂和二乙烯三胺进行高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚和硫化剂调整转速至400-500r/min继续搅拌20-22min后，于高压反应釜中在120-130℃温度和12-14MPa的压强下静置45-60min，后取出采用双螺杆挤出机进行挤出成型，得长效耐低温电缆料。
优选的，所述步骤(1)中缓慢升压的速度为0.02-0.05MPa/min。
优选的，所述步骤(2)中离心的转速为4200r/min，且离心的时间为12-15min。
优选的，所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1250r/min，搅拌的时间为30-35min。
本发明提供一种长效耐低温电缆料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用乙烯基酯树脂、三元乙丙橡胶、有机硅树脂、丁晴橡胶为主要基料，有效增强电缆料的拉伸强度，同时将3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合乙烯基酯树脂和有机硅树脂热融、升压、改性处理能有效提升产品的力学性能，其中3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷能起到改善复合材料的性能和增加粘接强度的作用，同时增强树脂材料的稳定性。
(2)本发明添加聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺混合三元乙丙橡胶、丁晴橡胶进行离心干燥，使各成分能有效均匀的附合到橡胶材料上提升产品的稳定性，同时跟原料能均匀的降低产品的脆化温度，提升其耐寒性能。
(3)本发明添加乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚并对原料进行搅拌加压静置，进一步提升产品稳定性的同时，增强其力学性能，同时稳定提升电缆料的耐寒性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种长效耐低温电缆料，所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂18份、三元乙丙橡胶22份、有机硅树脂12份、丁晴橡胶8份、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷3份、聚二甲基硅氧烷2份、N,N-二乙基丙炔胺2份、癸二酸二异辛酯1份、二乙烯三胺1份、乙二醇单丁醚1.2份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、硫化剂1份、阻燃剂1份、偶联剂2份。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰、硫磺、N-亚硝基二甲胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚和阻燃剂TDCPP质量比1∶1的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂中的至少一种。
所述长效耐低温电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯基酯树脂、有机硅树脂和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合，于160-180℃高温下进行热融，并在热融过程中缓慢升高压强，直至压强升至25MPa后停止升压，保温包压静置2-3h，得改性树脂基料备用；
(2)将三元乙丙橡胶、丁晴橡胶粉碎后进行高温预热，后加入聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺和去离子水，于高速离心机中进行离心，再取出离心液和沉淀混合后真空干燥，得处理橡胶备用；
(3)将上述步骤(1)中的改性树脂基料和步骤(2)中的处理橡胶混合，于145-150℃高温下加入阻燃剂和二乙烯三胺进行高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚和硫化剂调整转速至400-500r/min继续搅拌20-22min后，于高压反应釜中在120-130℃温度和12-14MPa的压强下静置45-60min，后取出采用双螺杆挤出机进行挤出成型，得长效耐低温电缆料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升压的速度为0.02-0.05MPa/min；所述步骤(2)中离心的转速为4200r/min，且离心的时间为12-15min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1250r/min，搅拌的时间为30-35min。
实施例2：
一种长效耐低温电缆料，所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂22份、三元乙丙橡胶25份、有机硅树脂16份、丁晴橡胶10份、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷5份、聚二甲基硅氧烷4份、N,N-二乙基丙炔胺3份、癸二酸二异辛酯3份、二乙烯三胺2份、乙二醇单丁醚1.4份、壬基酚聚氧乙烯醚3份、硫化剂2份、阻燃剂3份、偶联剂3份。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰、硫磺、N-亚硝基二甲胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚和阻燃剂TDCPP质量比1∶1的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂中的至少一种。
所述长效耐低温电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯基酯树脂、有机硅树脂和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合，于160-180℃高温下进行热融，并在热融过程中缓慢升高压强，直至压强升至25MPa后停止升压，保温包压静置2-3h，得改性树脂基料备用；
(2)将三元乙丙橡胶、丁晴橡胶粉碎后进行高温预热，后加入聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺和去离子水，于高速离心机中进行离心，再取出离心液和沉淀混合后真空干燥，得处理橡胶备用；
(3)将上述步骤(1)中的改性树脂基料和步骤(2)中的处理橡胶混合，于145-150℃高温下加入阻燃剂和二乙烯三胺进行高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚和硫化剂调整转速至400-500r/min继续搅拌20-22min后，于高压反应釜中在120-130℃温度和12-14MPa的压强下静置45-60min，后取出采用双螺杆挤出机进行挤出成型，得长效耐低温电缆料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升压的速度为0.02-0.05MPa/min；所述步骤(2)中离心的转速为4200r/min，且离心的时间为12-15min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1250r/min，搅拌的时间为30-35min。
实施例3：
一种长效耐低温电缆料，所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂20份、三元乙丙橡胶23.5份、有机硅树脂14份、丁晴橡胶9份、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷4份、聚二甲基硅氧烷3份、N,N-二乙基丙炔胺2.5份、癸二酸二异辛酯2份、二乙烯三胺1.5份、乙二醇单丁醚1.3份、壬基酚聚氧乙烯醚2.5份、硫化剂1.5份、阻燃剂2份、偶联剂2.5份。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰、硫磺、N-亚硝基二甲胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为十溴二苯醚和阻燃剂TDCPP质量比1∶1的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂中的至少一种。
所述长效耐低温电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯基酯树脂、有机硅树脂和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合，于160-180℃高温下进行热融，并在热融过程中缓慢升高压强，直至压强升至25MPa后停止升压，保温包压静置2-3h，得改性树脂基料备用；
(2)将三元乙丙橡胶、丁晴橡胶粉碎后进行高温预热，后加入聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺和去离子水，于高速离心机中进行离心，再取出离心液和沉淀混合后真空干燥，得处理橡胶备用；
(3)将上述步骤(1)中的改性树脂基料和步骤(2)中的处理橡胶混合，于145-150℃高温下加入阻燃剂和二乙烯三胺进行高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚和硫化剂调整转速至400-500r/min继续搅拌20-22min后，于高压反应釜中在120-130℃温度和12-14MPa的压强下静置45-60min，后取出采用双螺杆挤出机进行挤出成型，得长效耐低温电缆料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升压的速度为0.02-0.05MPa/min；所述步骤(2)中离心的转速为4200r/min，且离心的时间为12-15min；所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1250r/min，搅拌的时间为30-35min。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得电缆料的耐寒性能：
(1)选取上述实施例1-3所得产品为实验组1-3材料，普通聚氯乙烯电缆料为对照组材料，检测各组材料的脆化温度；
(2)分别在0℃、-10℃、-25℃、-40℃和﹣50℃温度环境下放置实验组和对照组材料100h后采用GB/T1040-1992标准进行拉伸强度和断裂伸长率检测，结果如下表所示：
由上表可知本发明具有优良的耐寒性能，能在低温环境下保持优良的力学性能，适宜寒冷环境下使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种长效耐低温电缆料，其特征在于，所述长效耐低温电缆料由以下重量份的原料制成：乙烯基酯树脂18-22份、三元乙丙橡胶22-25份、有机硅树脂12-16份、丁晴橡胶8-10份、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷3-5份、聚二甲基硅氧烷2-4份、N,N-二乙基丙炔胺2-3份、癸二酸二异辛酯1-3份、二乙烯三胺1-2份、乙二醇单丁醚1.2-1.4份、壬基酚聚氧乙烯醚2-3份、硫化剂1-2份、阻燃剂1-3份、偶联剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种长效耐低温电缆料，其特征在于：所述硫化剂为过氧化苯甲酰、硫磺、N-亚硝基二甲胺质量比2∶2∶1的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种长效耐低温电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯醚和阻燃剂TDCPP质量比1∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种长效耐低温电缆料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂中的至少一种。
5.一种长效耐低温电缆料的制备方法，其特征在于：所述长效耐低温电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯基酯树脂、有机硅树脂和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、偶联剂混合，于160-180℃高温下进行热融，并在热融过程中缓慢升高压强，直至压强升至25MPa后停止升压，保温包压静置2-3h，得改性树脂基料备用；
(2)将三元乙丙橡胶、丁晴橡胶粉碎后进行高温预热，后加入聚二甲基硅氧烷、癸二酸二异辛酯、N,N-二乙基丙炔胺和去离子水，于高速离心机中进行离心，再取出离心液和沉淀混合后真空干燥，得处理橡胶备用；
(3)将上述步骤(1)中的改性树脂基料和步骤(2)中的处理橡胶混合，于145-150℃高温下加入阻燃剂和二乙烯三胺进行高速机械搅拌，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入乙二醇单丁醚、壬基酚聚氧乙烯醚和硫化剂调整转速至400-500r/min继续搅拌20-22min后，于高压反应釜中在120-130℃温度和12-14MPa的压强下静置45-60min，后取出采用双螺杆挤出机进行挤出成型，得长效耐低温电缆料。
6.根据权利要求5所述的一种长效耐低温电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中缓慢升压的速度为0.02-0.05MPa/min。
7.根据权利要求5所述的一种长效耐低温电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中离心的转速为4200r/min，且离心的时间为12-15min。
8.根据权利要求5所述的一种长效耐低温电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中高速机械搅拌的转速为1200-1250r/min，搅拌的时间为30-35min。
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