CN111117243A - 一种防火耐磨电线电缆料及其制备工艺 - Google Patents

一种防火耐磨电线电缆料及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶60‑80份、氟化磷腈橡胶20‑30份、3,3‑双(甲硫基)‑2‑[3‑(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2‑丙烯基N,N,N',N'‑四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3‑氨基‑2‑丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物25‑35份、废旧轮胎粉10‑15份、硼化铬1‑3份、粉煤灰5‑10份、黑磷粉0.5‑1.5份、硫化剂2‑5份、偶氮二异丁腈0.3‑0.6份。本发明还公开了所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺。本发明公开的防火耐磨电线电缆料综合性能佳，防火耐磨性能足，性稳定性优异，使用寿命长，其推广应用具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。

Description

一种防火耐磨电线电缆料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，尤其涉及一种防火耐磨电线电缆料及其制备工艺。
背景技术
近年来，随着社会发展的不断进步，我国的各种建筑增速很快，尤其是高层建筑的数量更是飞速增加，这些建筑发生火灾后对于救援和逃生是极其不利的，对消防安全的要求是非常高的，所选用的材料都是优选不燃或阻燃材料，电线电缆作为一种传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品，在日常生活中的使用非常广泛。
同样在选择电线电缆时也都会采用防火电线电缆。
目前，通用的防火电线电缆在使用过程中，经常出现磨破、露皮、漏电故障，造成电线电缆的导线还很新，而护套提前老化，直接影响到电线电缆的使用寿命和人身安全，造成资源浪费。除此之外，这些材料只能保证火焰条件在一定时间的维持其正常供电，也不能在承受水淋、撞击的状态正常运行，且现有技术中部分防火电线电缆在燃烧时会产生浓烟且浓烟中带有有毒气体，不环保且增大了对施工人员的身心伤害。可见，理想的电线电缆不仅需要高的机械强度、良好的刚性韧性、优异的电气性能，还需要具有优异的防火阻燃性和耐磨性。
电线电缆通常包括位于芯层的导体和包裹与导体外部的绝缘性护套组成；电线电缆料是制备电线电缆绝缘性护套的必需材料，是保证电线电缆性能和使用寿命的关键。因此，开发性能优异的电线电缆料显得尤为重要。
申请号为201811317374.0的中国发明专利公开了一种制造防火电缆PVC护套的材料及其制备方法，所述材料在发生火灾后可以快速形成致密坚硬的具有自支撑性能的保护壳状态，将整个电缆的缆芯紧密包裹，起到良好的隔热、阻燃的作用，所述制备方法使用现有常规设备就能实现，原料也易于获取，价格合理，性价比非常高。
本发明材料包括PVC树脂粉90-100份，增塑剂60-90份，填充剂30-180份，助剂5-20份，着色剂2-8份，润滑剂8-20份，稳定剂5-10份，燃烧成壳添加剂50-200份，氧化铝20-30份，助溶剂30-80份，阻燃剂10-30份，抑烟剂10-20份，抗氧剂5-10份，防紫外线粉末5-8份。然而，此发明公开的电缆料耐磨性有待进一步改善，虽然取得了较好的防火阻燃性，但是其添加的助剂含量太大，易导致加工性能差，且存在相容性问题，性能稳定性不足，使用寿命短。
因此，开发一种综合性能佳，防火耐磨性能足，性能稳定性优异，使用寿命长的防火耐磨电线电缆料及其制备工艺显得尤为重要，对促进电线电缆行业的发展具有非常有意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种防火耐磨电线电缆料的制备工艺，该制备工艺简单，操作方便，不需要使用大型专用设备，制备效率高，适合连续规模化生产；
制备得到的防火耐磨电线电缆料综合性能佳，防火耐磨性能足，性稳定性优异，使用寿命长，其推广应用具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶60-80份、氟化磷腈橡胶20-30份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物25-35份、废旧轮胎粉10-15份、硼化铬1-3份、粉煤灰5-10份、黑磷粉0.5-1.5份、硫化剂2-5份、偶氮二异丁腈0.3-0.6份。
优选的，所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、4,4'-二硫代二吗啉、硫磺中的至少一种。
进一步的，所述废旧轮胎粉的粒径为100-300目。
优选的，所述硼化铬的粒径为300-500目。
优选的，所述黑磷粉的粒径为200-400目。
优选的，所述粉煤灰的粒径为300-500目。
进一步的，所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，75-85℃下搅拌反应4-6小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物。
优选的，所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:1:2:(0.05-0.06):(20-30)。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在85-95℃下混炼7-10分钟，然后升温至110-130℃，再次混炼3-6分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化3-5分钟，得到防火耐磨电线电缆料。
优选的，步骤S3中所述硫化工艺参数为：压力12-15MPa，温度150-180℃。
本发明的另一个目的，在于提供一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
本发明的另一个目的，在于提供一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明的防火耐磨电线电缆料，制备工艺包括混料、混炼、硫化，使用的设备都是橡胶行业常见的设备，无需专门购置专用设备，且制备条件温和，能耗少，工艺简单，操作方便，制备效率高，适合连续规模化生产，制备成本低廉。
(2)本发明的防火耐磨电线电缆料，主体材料包括聚二氟硫酰橡胶、氟化磷腈橡胶和3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物，它们协同作用，得到的共混物结合了各自的优点，具有耐磨性高，耐高温性能和阻燃性佳，耐候性和机械力学性能优异的优；其中，聚二氟硫酰橡胶能改善耐磨性和耐候性，氟化磷腈橡胶能提高阻燃性、抗氧化性能和耐高温性能；3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物含有多种结构单元，它们与聚二氟硫酰橡胶、氟化磷腈橡胶相容性好，从而能有效改善它们之间的相容性，进而改善电线电缆料的综合性能。
(3)本发明的防火耐磨电线电缆料，在制备原料中添加偶氮二异丁腈这种引发剂，在电线电缆料制备阶段，在其引发下，3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物能与含有不饱和基团的氟化磷腈橡胶发生自由基聚合接枝反应，进而使得它们之间连接紧凑，形成统一整体，有利于发挥协效。
(4)本发明的防火耐磨电线电缆料，采用废旧轮胎粉填充，快速高效安全地变废为宝，实现资源的合理化再利用，符合可持续发展战略要求，不仅解决了废旧轮胎闲置带来的环境问题，又节约了能源。
(5)本发明的防火耐磨电线电缆料，采用硼化铬、粉煤灰、黑磷粉共填充，不仅能改善机械强度和硬度，硼化铬还能改善其耐磨性，黑磷粉为类石墨烯结构，具有较好的导电性，添加进去后，一来由于自润滑性能，改善电线电缆料的耐磨性能；
二来，能起到抗静电，屏蔽信号，防止外界干扰的功能。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明实施例所述原料均为商业购买。
实施例1
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶60份、氟化磷腈橡胶20份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物25份、废旧轮胎粉10份、硼化铬1份、粉煤灰5份、黑磷粉0.5份、二硫化四甲基秋兰姆2份、偶氮二异丁腈0.3份。
所述废旧轮胎粉的粒径为100目；所述硼化铬的粒径为300目；所述黑磷粉的粒径为200目；所述粉煤灰的粒径为300目。
所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈加入到二甲亚砜中，在氮气氛围，75℃下搅拌反应4小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物；所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈、二甲亚砜的质量比为1:1:1:1:2:0.05:20。
一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在85℃下混炼7分钟，然后升温至110℃，再次混炼3分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化3分钟，得到防火耐磨电线电缆料；所述硫化工艺参数为：压力12MPa，温度150℃。
一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
实施例2
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶65份、氟化磷腈橡胶23份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物27份、废旧轮胎粉12份、硼化铬1.5份、粉煤灰6份、黑磷粉0.7份、4,4'-二硫代二吗啉3份、偶氮二异丁腈0.4份。
所述废旧轮胎粉的粒径为150目；所述硼化铬的粒径为350目；所述黑磷粉的粒径为250目；所述粉煤灰的粒径为350目。
所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异庚腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在氦气氛围，77℃下搅拌反应4.5小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤4次，再置于真空干燥箱83℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物；所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异庚腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:1:1:1:2:0.053:22。
一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在87℃下混炼8分钟，然后升温至115℃，再次混炼4分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化3.5分钟，得到防火耐磨电线电缆料；所述硫化工艺参数为：压力13MPa，温度160℃。
一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
实施例3
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶70份、氟化磷腈橡胶25份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物30份、废旧轮胎粉13份、硼化铬2份、粉煤灰7份、黑磷粉1份、硫磺3.5份、偶氮二异丁腈0.45份。
所述废旧轮胎粉的粒径为200目；所述硼化铬的粒径为400目；所述黑磷粉的粒径为300目；所述粉煤灰的粒径为400目。
所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈加入到N,N-二甲基乙酰胺中，在氖气氛围，80℃下搅拌反应5小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤5次，再置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物；所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈、N,N-二甲基乙酰胺的质量比为1:1:1:1:2:0.055:25。
一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在90℃下混炼8.5分钟，然后升温至120℃，再次混炼4.5分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化3-5分钟，得到防火耐磨电线电缆料；所述硫化工艺参数为：压力13.5MPa，温度165℃。
一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
实施例4
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶75份、氟化磷腈橡胶28份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物34份、废旧轮胎粉14份、硼化铬2.5份、粉煤灰9份、黑磷粉1.4份、硫化剂4.5份、偶氮二异丁腈0.5份；所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、4,4'-二硫代二吗啉、硫磺按质量比1:2:4混合而成。
所述废旧轮胎粉的粒径为280目；所述硼化铬的粒径为480目；所述黑磷粉的粒径为380目；所述粉煤灰的粒径为480目。
所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氩气氛围，82℃下搅拌反应5.5小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤6次，再置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物；所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:1:2:0.058:19；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比2:3混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺按质量比2:1:3混合而成；
一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在93℃下混炼9分钟，然后升温至127℃，再次混炼5.5分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化4.8分钟，得到防火耐磨电线电缆料；所述硫化工艺参数为：压力14.5MPa，温度175℃。
一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
实施例5
一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶80份、氟化磷腈橡胶30份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物35份、废旧轮胎粉15份、硼化铬3份、粉煤灰10份、黑磷粉1.5份、二硫化四甲基秋兰姆5份、偶氮二异丁腈0.6份。
所述废旧轮胎粉的粒径为300目；所述硼化铬的粒径为500目；所述黑磷粉的粒径为400目；所述粉煤灰的粒径为500目。
所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈加入到二甲亚砜中，在氮气氛围，85℃下搅拌反应6小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物；所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、偶氮二异丁腈、二甲亚砜的质量比为1:1:1:1:2:0.06:30。
一种所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在95℃下混炼10分钟，然后升温至130℃，再次混炼6分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化5分钟，得到防火耐磨电线电缆料；所述硫化工艺参数为：压力15MPa，温度180℃。
一种采用上述防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
一种防火耐磨电线电缆，其特征在于包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的上述防火耐磨电线电缆绝缘护套。
对比例1
本例提供一种防火耐磨电线电缆料，其配方和制备工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加氟化磷腈橡胶。
对比例2
本例提供一种防火耐磨电线电缆料，其配方和制备工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物。
对比例3
本例提供一种防火耐磨电线电缆料，其配方和制备工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加废旧轮胎粉和硼化铬。
对比例4
本例提供一种防火耐磨电线电缆料，其配方和制备工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加粉煤灰和黑磷粉。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的防火耐磨电线电缆料的有益技术效果，将以上实施例1-5及对比例1-4所述的防火耐磨电线电缆料进行性能测试，测试结果见表1，测试方法根据GA 6-2004、GB/T13488的检测标准和检测方法进行。
表1
Figure BDA0002356791270000101
从表1可以看出，本发明实施例公开的防火耐磨电线电缆料拉伸强度12.5-14.2MPa，拉断伸长率428％-442％，磨耗减量(阿可隆)0.30-0.22Cm3/1.61km，阻燃性能FV-1-FV-0，热空气老化拉伸强度降低(100℃×24h)18.1％-16.8％；而对比例中的防火耐磨电线电缆料拉伸强度10.5-11.0MPa，拉断伸长率387％-419％，磨耗减量(阿可隆)0.39-0.46Cm3/1.61km，阻燃性能FV-1-FV-2，热空气老化拉伸强度降低(100℃×24h)18.6％-23.2％。可见，氟化磷腈橡胶、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物、废旧轮胎粉、硼化铬、粉煤灰和黑磷粉对改善上述性能均有有益效果，本发明实施例的制备方法制备而成的防火耐磨电线电缆料优异的性能是上述各成分协同作用的结果。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，包括如下重量份的各组份：聚二氟硫酰橡胶60-80份、氟化磷腈橡胶20-30份、3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物25-35份、废旧轮胎粉10-15份、硼化铬1-3份、粉煤灰5-10份、黑磷粉0.5-1.5份、硫化剂2-5份、偶氮二异丁腈0.3-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、4,4'-二硫代二吗啉、硫磺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述废旧轮胎粉的粒径为100-300目；所述硼化铬的粒径为300-500目；所述黑磷粉的粒径为200-400目；所述粉煤灰的粒径为300-500目。
4.根据权利要求1所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，75-85℃下搅拌反应4-6小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈/2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺/烯丙基三乙氧基硅烷/3-氨基-2-丁烯硫代酰胺/三氟乙烯醚共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述3,3-双(甲硫基)-2-[3-(三氟甲基)苯甲酰基]丙烯腈、2-丙烯基N,N,N',N'-四异丙基亚磷酰二胺、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨基-2-丁烯硫代酰胺、三氟乙烯醚、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:1:2:(0.05-0.06):(20-30)。
6.根据权利要求4所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，所述防火耐磨电线电缆料的制备工艺，包括如下步骤：
步骤S1、按照重量份称取各原料，然后将各原料加入到高速混合机中混合均匀后，得到混合物料；
步骤S2、将经过步骤S1制成的混合物料加入到密炼机中，在85-95℃下混炼7-10分钟，然后升温至110-130℃，再次混炼3-6分钟，后卸料到开料机上出片，得到混炼胶料；
步骤S3、将经过步骤S2制成的混炼胶料片在平板硫化剂上硫化3-5分钟，得到防火耐磨电线电缆料。
8.根据权利要求7所述的一种防火耐磨电线电缆料，其特征在于，步骤S3中所述硫化工艺参数为：压力12-15MPa，温度150-180℃。
9.一种采用权利要求8所述的防火耐磨电线电缆料制成的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
10.一种防火耐磨电线电缆，其特征在于，包括位于芯层的石墨烯导体以及包覆于石墨烯导体表层的如权利要求9所述的防火耐磨电线电缆绝缘护套。
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