CN112143100A - 一种高韧性聚丙烯电缆料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高韧性聚丙烯电缆料，所述电缆料由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯30‑70份、4045乙丙胶8‑12份、7001乙丙胶10‑15份、PL500交联剂1‑3份、1010抗氧剂1‑3份、偶联剂1‑3份、BIPB硫化剂1‑3份、碳酸钙超细包覆粉10‑50份。其中，上述4045乙丙胶与上述7001乙丙胶的重量比为1:1.2；上述碳酸钙超细包覆粉粒径为微米级，由半精炼石蜡、CCR603轻质碳酸钙、SD90重质碳酸钙、硬脂酸、石蜡油通过机械混合法制得，且CCR603轻质碳酸钙与SD90重质碳酸钙重量比为1.5:1。本发明通过在聚丙烯的基础上，引入三元乙丙橡胶，并通过调节4045乙丙胶与7001乙丙胶的含量比例，改善了聚丙烯电缆料的韧性和弹性，同时使用半精炼石蜡、硬脂酸、石蜡油对无机填料碳酸钙进行包覆，增加了碳酸钙与电缆料树脂基体之间的相容性和分散性，有效提高了聚丙烯电缆料的拉伸强度和断裂伸长率，改善了聚丙烯电缆料的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种高韧性聚丙烯电缆料。
背景技术
电缆市场数据显示，全球市场的聚合物产量为5000万吨，欧洲、美洲和亚洲的产量几乎相等。电缆用高分子材料，除了聚氯乙烯，聚烯烃用量最大，其中聚乙烯和聚丙烯最为常用。聚丙烯是一种环保型高压直流电缆绝缘材料，相比于传统的聚乙烯及聚氯乙烯绝缘料，具有工作温度高，电导率低，击穿强度高，不易积聚空间电荷等优势。聚丙烯是由丙烯为单体聚合制得一种热塑树脂，按甲基排列位置分为：等规聚丙烯，甲基排列在分子主链的同一侧；间规聚丙烯，甲基交替排列在分子主链两侧；无规聚丙烯，甲基无秩序的排列在分子主链两侧。聚丙烯由于结构规整而高度结晶，因此，聚丙烯熔点高，耐热、耐腐蚀。但正因为聚丙烯的硬度大、刚性大，其耐冲击性差，导致其作为电缆绝缘材料难以使用。因此，通过一定的方法改善聚丙烯材料的常温脆性，具有一定的研究意义。
发明内容
本发明提供了一种高韧性聚丙烯电缆料，所述高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯30-70份、4045乙丙胶8-12份、7001乙丙胶10-15份、PL500交联剂1-3份、1010抗氧剂1-3份、偶联剂1-3份、BIPB硫化剂1-3份。
进一步地，为提高聚丙烯电缆料的韧性和弹性，上述4045乙丙胶与上述7001乙丙胶的重量比为1:1.2
进一步地，为提高聚丙烯电缆料的拉伸强度和断裂伸长率，改善了聚丙烯电缆料的机械性能，上述原料还含有碳酸钙超细包覆粉10-50份。
进一步地，为改善碳酸钙超细包覆粉在电缆料中的分散性，以进一步提高聚丙烯电缆料的机械性能，上述碳酸钙超细包覆粉粒径为微米级。
进一步地，为改善碳酸钙超细包覆粉与电缆料的相容性，以进一步提高聚丙烯电缆料的机械性能，上述碳酸钙超细包覆粉由半精炼石蜡1-3份、CCR603轻质碳酸钙20-30份、SD90重质碳酸钙10-20份、硬脂酸1-3份、石蜡油2-4份通过机械混合法制得。
进一步地，由于CCR603轻质碳酸钙可以提高电缆料的硬度，SD90重质碳酸钙可以提高电缆料的机械强度，为了平衡电缆料的机械性能与韧性，上述CCR603轻质碳酸钙与上述SD90重质碳酸钙重量比为1.5:1。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高韧性聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照本发明所述的任意一种电缆料的配方组分称量，然后加入到混合机中混合均匀；（2）将搅拌均匀的原料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料，双螺杆造料机各段加热温度按加热段数从120-160℃均分；（3）烘干挤出造料的成品，得到高韧性聚丙烯电缆料。
本发明的有益效果：
本发明通过在聚丙烯的基础上，引入三元乙丙橡胶，并通过调节4045乙丙胶与7001乙丙胶的含量比例，改善了聚丙烯电缆料的韧性和弹性，同时使用半精炼石蜡、硬脂酸、石蜡油对无机填料碳酸钙进行包覆，增加了碳酸钙与电缆料树脂基体之间的相容性和分散性，有效提高了聚丙烯电缆料的拉伸强度和断裂伸长率，改善了聚丙烯电缆料的机械性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例一
将半精炼石蜡3份、CCR603轻质碳酸钙27份、SD90重质碳酸钙18份、硬脂酸3份、石蜡油4份进行混合后，利用球磨法均匀混合，制得碳酸钙超细包覆粉。
一种高韧性聚丙烯电缆料，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯50份、4045乙丙胶10份、7001乙丙胶12份、PL500交联剂3份、1010抗氧剂3份、偶联剂3份、BIPB硫化剂3份。
实施例二
将半精炼石蜡3份、CCR603轻质碳酸钙30份、SD90重质碳酸钙20份、硬脂酸3份、石蜡油4份进行混合后，利用球磨法均匀混合，制得碳酸钙超细包覆粉。
一种高韧性聚丙烯电缆料，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯50份、4045乙丙胶10份、7001乙丙胶12份、PL500交联剂3份、1010抗氧剂3份、偶联剂3份、BIPB硫化剂3份。
实施例三
将半精炼石蜡3份、CCR603轻质碳酸钙18份、SD90重质碳酸钙18份、硬脂酸3份、石蜡油4份进行混合后，利用球磨法均匀混合，制得碳酸钙超细包覆粉。
一种高韧性聚丙烯电缆料，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯50份、4045乙丙胶10份、7001乙丙胶12份、PL500交联剂3份、1010抗氧剂3份、偶联剂3份、BIPB硫化剂3份。
实施例四
将半精炼石蜡3份、CCR603轻质碳酸钙27份、SD90重质碳酸钙18份、硬脂酸3份、石蜡油4份进行混合后，利用球磨法均匀混合，制得碳酸钙超细包覆粉。
一种高韧性聚丙烯电缆料，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯50份、4045乙丙胶10份、7001乙丙胶10份、PL500交联剂3份、1010抗氧剂3份、偶联剂3份、BIPB硫化剂3份。
电缆料的制备
按实施例一至实施例四所示的配方称量，然后加入到混合机中混合均匀；将搅拌均匀的混合料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料，双螺杆造料机各段加热温度按加热段数从120-160℃均分；烘干挤出造料的成品，得到电缆料1至电缆料4。
性能测试
热稳定性测试：将使用该电缆料制得的电线电缆作为试样，将试样浸入95℃的水中14天，测浸水前后的抗张强度和断裂伸长率变化率。
老化测试：将使用该电缆料制得的电线电缆作为试样，将试样在136℃下老化168h，测老化前后的抗张强度和断裂伸长率变化率。
低温试验：据UL2556规定的-35℃的低温弯曲试验进行测试，观察试样是否破裂。
绝缘电阻测试：采用绝缘电阻测试仪检测电缆的绝缘性(绝缘电阻值：MΩ·KM)。
上述电缆料1至电缆料4的测试结果如下表1所示。
表1
基于以上实验数据可以确定，采用本发明实施例方案，可以大幅度提高聚丙烯电缆料的韧性，且不影响电线电缆的其他使用性能。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，由如下重量份的原料制成：6098聚丙烯30-70份、4045乙丙胶8-12份、7001乙丙胶10-15份、PL500交联剂1-3份、1010抗氧剂1-3份、偶联剂1-3份、BIPB硫化剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，所述4045乙丙胶与所述7001乙丙胶重量比为1:1.2。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，还含有碳酸钙超细包覆粉10-50份。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，所述碳酸钙超细包覆粉粒径为微米级。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，所述碳酸钙超细包覆粉由半精炼石蜡1-3份、CCR603轻质碳酸钙20-30份、SD90重质碳酸钙10-20份、硬脂酸1-3份、石蜡油2-4份通过机械混合法制得。
6.根据权利要求5所述的一种高韧性聚丙烯电缆料，其特征在于，所述CCR603轻质碳酸钙与所述SD90重质碳酸钙重量比为1.5:1。
7.一种高韧性聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照权利要求1至6中任意一项所述配方组分称量，然后加入到混合机中混合均匀；（2）将搅拌均匀的原料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料，双螺杆造料机各段加热温度按加热段数从120-160℃均分；（3）烘干挤出造料的成品，得到高韧性聚丙烯电缆料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201229 |
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