CN110903564A - 一种高抗撕电缆材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆材料技术领域，公开了一种高抗撕电缆材料及制备方法，高抗撕电缆材料由氯磺化聚乙烯、氧化镁、白炭黑、纳米级碳酸钙、氯化石蜡、氢氧化钙、防老剂RD、三氧化二锑、低分子聚乙烯蜡、石蜡、偶联剂硅‑69、硫化剂DCP、促进剂TAIC及增塑剂DOTP/DOA组成。本发明采用氯磺化聚乙烯为基料，按照无数次试验得出的适宜配比，依次添加各种聚合物，混炼成为一种适宜的电缆材料，具有优良的力学性能，良好的耐油、耐磨性，环境适应性广，是一种具有综合优越性能的新型电缆材料。

Description

一种高抗撕电缆材料及制备方法
技术领域
本发明属于电缆材料技术领域，尤其涉及一种高抗撕电缆材料及制备方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：电缆是用于传输电能、信息和实现电磁能转换的线材产品。按使用特性可分为：电力电缆、电气装备用电缆、裸电线、绕组线、通信电缆和通信光缆。
电缆主要由导体、绝缘与护套材料及屏蔽带材、或铠装带材与填充材料等组成。其中绝缘与护套材料所起的作用非常关键，既要满足产品的绝缘要求，又要具有良好的力学性能。
有些电缆的使用环境比较恶劣，要求电缆柔软、耐油、耐磨、耐老化、耐环境应力、温度适应性广(-40℃～65℃)、较好的力学性能(较高的抗拉与抗撕强度)，这就对电缆的护套材料提出了更高的要求，目前市场上的电缆材料不能同时满足上述要求。
综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有技术的电缆耐油、耐磨性差，环境适应性窄，抗撕强度与抗张强度小，不能同时满足多种性能需求。
(2)电缆的耐老化问题。
(3)电缆的阻燃问题。
解决上述技术问题的难度：单独解决上述的部分问题，一般材料可以做到，但同时满足上述问题，则对配方的设计提出了很高的要求。设计配方时既要考虑各种单一材料的独特性能，更要考虑各种材料并用时的相互影响及加工的难易程度；各种配合剂的加入次序和方式及材料制备的工艺条件也是必须同时考虑的关键点。
解决上述技术问题的意义：解决了上述的技术问题，能够获得一种综合性能优异的材料配方，可使应用此类材料配方的电缆适用各种复杂环境的能力增强，扩大了此类电缆的应用场合。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高抗撕电缆材料及制备方法。
本发明是这样实现的，一种高抗撕电缆材料，所述高抗撕电缆材料各原料按质量份由氯磺化聚乙烯95-105份、氧化镁10-20份、白炭黑20-30份、纳米级碳酸钙23-33份、氯化石蜡20-30份、氢氧化钙25-35份、防老剂RD0.8-1.2份、三氧化二锑4-8份、低分子聚乙烯蜡3.5-6.5份、石蜡2-3份、偶联剂硅-69 0.8-1.2份、硫化剂DCP 4-5份、促进剂TAIC 5-9份及增塑剂DOTP/DOA3.5-5.5份组成。
进一步，所述氯化石蜡为液体状态，与其他组份充分混合。
进一步，碳酸钙采用纳米级的超细碳酸钙。
本发明的另一目的在于提供一种所述高抗撕电缆材料的制备方法，包括：步骤一，氯磺化聚乙烯塑炼，在密炼机中依次加入氧化镁、氢氧化钙、白炭黑、纳米级碳酸钙、氯化石蜡及三氧化二锑、低分子聚乙烯蜡、石蜡、增塑剂DOTP/DOA等材料进行混炼。由于白炭黑和纳米级碳酸钙比重很小，不可一次加入，需按比例分3次加入混炼。混炼好的胶片需进行放置(为保证性能，放置时间应不少于24小时)。
步骤二，在进行电缆生产前，将放置的胶片加入硫化剂DCP、促进剂TAIC、偶联剂硅-69进行第二次混炼后，就可用于挤出生产。具体制备方法见图1。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述高抗撕电缆材料制备的电力电缆。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述高抗撕电缆材料制备的电气装备用电缆。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述高抗撕电缆材料制备的通信电缆。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述高抗撕电缆材料制备的通信光缆。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明提供的一种电缆材料，采用氯磺化聚乙烯为基料，按照无数次试验得出的适宜配比，依次添加各种聚合物，混炼成为一种适宜的电缆材料，具有优良的力学性能，良好的耐油、耐磨性，环境适应性广，是一种具有综合优越性能的新型电缆材料。
实验证明，采用本发明配方生产的产品，进行了全性能试验，得到如下试验数据。
Figure BDA0002331338440000031
从上表可以看出：本发明的材料具有优良的力学性能，特别是抗撕强度与抗张强度具有很大的设计裕度；优异的耐低温、耐老化性能，是一种可同时满足多种性能需求的电缆材料。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高抗撕电缆材料的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术的电缆耐油、耐磨性差，环境适应性窄，抗撕强度与抗张强度小，不能同时满足多种性能需求。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高抗撕电缆材料及制备方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
本发明实施例提供的高抗撕电缆材料，其原料按质量份包括：氯磺化聚乙烯95-105份，氧化镁10-20份，白炭黑20-30份，纳米级碳酸钙23-33份，氯化石蜡20-30份，氢氧化钙25-35份，防老剂RD0.8-1.2份，三氧化二锑4-8份，低分子聚乙烯蜡3.5-6.5份；石蜡2-3份，偶联剂硅-69 0.8-1.2份，硫化剂DCP 4-5份，促进剂TAIC 5-9份，增塑剂DOTP/DOA 3.5-5.5。
上述组分中，氯化石蜡为液体状态，与其他材料充分混合，起到重要的润滑作用，可显著改善材料的综合加工性能与柔软性。
上述组分中，DOTP与DOA作为混合增塑剂应用到配方中。DOTP(对苯二甲酸二辛脂)是一种环保型、可替代DOP的新型增塑剂，其物理性能和机械性能均优于DOP，挥发性低于DOP，耐热性能优于DOP，DOTP的体积电阻率为DOP的20倍，其相容性、电绝缘性、耐寒性都良好。DOA(己二酸二脂)的耐寒性优良，光稳定性及耐热性较好，增塑作用好，塑化效率高，还具有良好的润滑性。两者混合使用，既能保证挥发性小，又能耐热、耐寒与耐候。
上述组分中，碳酸钙采用纳米级的超细碳酸钙，与白炭黑共同作用起到材料的补强作用，对提高材料的抗撕性能与抗拉强度起到关键作用。
上述组分中，氧化镁、氢氧化钙与三氧化二锑作为重要的填充材料，对材料的阻燃性能起关键作用。
如图1所是，本发明实施例提供的高抗撕电缆材料的制备方法包括：
氯磺化聚乙烯塑炼，在密炼机中依次加入氧化镁、氢氧化钙、白炭黑、纳米级碳酸钙、氯化石蜡及三氧化二锑、低分子聚乙烯蜡、石蜡、增塑剂DOTP/DOA等材料进行混炼。特别注意：由于白炭黑和纳米级碳酸钙比重很小，不可一次加入，需按比例分3次加入混炼。混炼好的胶片需进行放置(为保证性能，放置时间应不少于24小时)。
在进行电缆生产前，将放置的胶片加入硫化剂DCP、促进剂TAIC、偶联剂硅-69进行第二次混炼后，就可用于挤出生产。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的一种高抗撕电缆材料，其原料按质量份包括(配方1#)：
氯磺化聚乙烯100份，氧化镁15份，白炭黑25份，纳米级碳酸钙28份，氯化石蜡25份，氢氧化钙30份，防老剂RD 1.0份，三氧化二锑6份，低分子聚乙烯蜡5份；石蜡2.5份，偶联剂硅-69 1.0份，硫化剂DCP 4.5份，促进剂TAIC 7份，增塑剂DOTP/DOA 4.5份。
实施例2
本发明实施例提供的一种高抗撕电缆材料，其原料按质量份包括(配方2#)：
氯磺化聚乙烯95份，氧化镁10份，白炭黑20份，纳米级碳酸钙33份，氯化石蜡20份，氢氧化钙25份，防老剂RD 0.8份，三氧化二锑4份，低分子聚乙烯蜡3.5份；石蜡2份，偶联剂硅-69 0.8份，硫化剂DCP 4.0份，促进剂TAIC 5份，增塑剂DOTP/DOA 3.5份。
实施例3
本发明实施例提供的一种高抗撕电缆材料，其原料按质量份包括(配方3#)：
氯磺化聚乙烯105份，氧化镁20份，白炭黑30份，纳米级碳酸钙28份，氯化石蜡30份，氢氧化钙35份，防老剂RD 1.2份，三氧化二锑8份，低分子聚乙烯蜡6.5份；石蜡3份，偶联剂硅-69 1.2份，硫化剂DCP 5份，促进剂TAIC 9份，增塑剂DOTP/DOA 5.5份。
下面结合具体实验数据对本发明作进一步描述。
采用上述配方生产的产品，在权威检测机构进行了全性能试验，得到如下试验数据。
Figure BDA0002331338440000061
从上表可以看出：本发明的材料具有优良的力学性能，特别是抗撕强度与抗张强度具有很大的设计裕度；优异的耐低温、耐老化性能，是一种可同时满足多种性能需求的电缆材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高抗撕电缆材料，其特征在于，所述高抗撕电缆材料各原料按质量份由氯磺化聚乙烯95-105份、氧化镁10-20份、白炭黑20-30份、纳米级碳酸钙23-33份、氯化石蜡20-30份、氢氧化钙25-35份、防老剂RD0.8-1.2份、三氧化二锑4-8份、低分子聚乙烯蜡3.5-6.5份、石蜡2-3份、偶联剂硅-690.8-1.2份、硫化剂DCP 4-5份、促进剂TAIC 5-9份及增塑剂DOTP/DOA 3.5-5.5份组成。
2.如权利要求1所述的高抗撕电缆材料，其特征在于，所述氯化石蜡为液体状态，与其他组份充分混合。
3.如权利要求1所述的高抗撕电缆材料，其特征在于，碳酸钙采用纳米级的超细碳酸钙。
4.一种如权利要求1～3任意一项所述高抗撕电缆材料的制备方法，其特征在于，所述高抗撕电缆材料的制备方法包括：
步骤一，氯磺化聚乙烯塑炼，在密炼机中依次加入氧化镁、氢氧化钙、白炭黑、纳米级碳酸钙、氯化石蜡及三氧化二锑、低分子聚乙烯蜡、石蜡、增塑剂DOTP/DOA材料进行混炼；混炼好的胶片放置大于24小时；
步骤二，在进行电缆生产前，将放置的胶片加入硫化剂DCP、促进剂TAIC、偶联剂硅-69进行第二次混炼后，用于挤出生产。
5.如权利要求4所述的高抗撕电缆材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，白炭黑和纳米级碳酸钙分3次加入混炼。
6.一种利用权利要求1～3任意一项所述高抗撕电缆材料制备的电力电缆。
7.一种利用权利要求1～3任意一项所述高抗撕电缆材料制备的电气装备用电缆。
8.一种利用权利要求1～3任意一项所述高抗撕电缆材料制备的通信电缆。
9.一种利用权利要求1～3任意一项所述高抗撕电缆材料制备的通信光缆。
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