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一种耐寒电缆用材料及其制备方法

阅读:639发布:2023-03-11

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1.一种耐寒电缆用材料,其特征是,其中所含组份及各组份的重量份数如下:
氯化聚乙烯橡胶90~100份,乙烯-辛烯共聚物10~20份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3~
8份,化镁8~10份,锌稳定剂3~5份,防老剂2~3份,硬脂酸0.5~1份,三氧化二锑5~
10份,半精炼石蜡1.5~3份,色素炭黑5~10份,沉淀法白炭黑20~30份,阻燃剂15~25份,滑石粉15~35份,癸二酸二辛酯DOS20~30份,助交联剂3~5份,过氧化物交联剂3~5份。
2.如权利要求1所述的耐寒电缆用材料,其特征是,其还包括活性纳米高岭土40~60份。
3.一种制备如权利要求2所述的耐寒电缆用材料的方法,其特征是,包括如下步骤:
S01,按材料中各组份的重量份数进行配料;
S02,将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼,使三者充分混合;
S03,再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土和半精炼石蜡投入密炼机混炼2~3min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S04,再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2~
4min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S05,最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1~1.5min,加硫后控制密炼机的室温在80~100℃;
S06,将混炼均匀的胶料从密炼机排出,通过开炼机打三包、薄通,再通过压延机压延制片,即得到耐寒电缆用材料。

说明书全文

一种耐寒电缆用材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电缆材料技术领域,特别是一种耐寒电缆用材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 耐寒电缆常应用于高寒地区,常规的耐寒聚乙烯橡胶电缆在-50℃时会丧失柔韧性,变得很容易开裂。耐寒性橡胶电缆在-50℃时,仍可以保持低温柔韧性能,但造价高,耐磨性差,限制了其广泛应用。故研究性价比较高的耐寒电缆用材料十分有必要。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种耐寒电缆用材料及其制备方法,它解决了现有的耐寒聚乙烯橡胶电缆-50℃时丧失柔韧性,容易开裂的问题。
[0004] 本发明的技术方案是:一种耐寒电缆用材料,其中所含组份及各组份的重量份数如下:氯化聚乙烯橡胶90~100份,乙烯-丁烯共聚物10~20份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3~
8份,化镁8~10份,锌稳定剂3~5份,防老剂2~3份,硬脂酸0.5~1份,三氧化二锑5~
10份,半精炼石蜡1.5~3份,色素炭黑5~10份,沉淀法白炭黑20~30份,阻燃剂15~25份,滑石粉15~35份,癸二酸二辛酯DOS20~30份,助交联剂3~5份,过氧化物交联剂3~5份。
[0005] 本发明进一步的技术方案是:其还包括活性纳米高岭土40~60份。
[0006] 一种制备上述的耐寒电缆用材料的方法,包括如下步骤:S01,按材料中各组份的重量份数进行配料;
S02,将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼,使三者充分混合;
S03,再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土和半精炼石蜡投入密炼机混炼2~3min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S04,再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2~
4min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S05,最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1~1.5min,加硫后控制密炼机的室温在80~100℃;
S06,将混炼均匀的胶料从密炼机排出,通过开炼机打三包、薄通,再通过压延机压延制片,即得到耐寒电缆用材料。
[0007] 本发明与现有技术相比具有如下优点:1、耐寒电缆用材料在炼制过程中,将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA一起加入密炼机混炼,使三者充分和混合。乙烯-丁烯共聚物分散到氯化聚乙烯橡胶里面,降低了氯化聚乙烯橡胶的玻璃化温度,改善了材料的低温性能。
[0008] 2、耐寒电缆用材料中采用的乙烯-丁烯共聚物是作为氯化聚乙烯橡胶的低温改善材料,由于乙烯-丁烯共聚物分子量分布较宽,杂链较少,玻璃化温度为-70℃,其改善氯化聚乙烯橡胶的低温性能的效果更好,可有效提高成品电缆的低温拉伸性能和低温曲挠性能。
[0009] 3、耐寒电缆用材料中采用的增塑剂是癸二酸二辛酯DOS,其熔点温度为-55℃,故在-50℃时仍具有良好的流动特性,低挥发的性能使氯化聚乙烯橡胶具有较低的硬度,成品电缆具有优良的低温柔韧性能和良好的物理机械性能。
[0010] 4、EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体,从而降低了高结晶度,使其具有良好的柔软性,橡胶般的弹性,在-50℃下仍能够具有较好的可挠性,透明性和表面光泽性好,化学稳定性良好,抗老化和耐臭氧强度好,无毒性。与填料的掺混性好,着色和成型加工性好。
[0011] 乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA添加在配方中可解决因添加乙烯-丁烯共聚物带来的耐油性变差的问题,同时作为增溶剂解决氯化聚乙烯橡胶与乙烯-丁烯共聚物并用带来的分散性不良的问题,也可缓解癸二酸二辛酯DOS析出问题。
[0012] 5、活性纳米高岭土由天然粘土原矿经粉碎洗、研磨、化学分解、离子分离、插层活化处理、喷雾烘干等工艺精制而成的粉末状无机矿物原料,它具有球度高、手感细腻、分散好、吸油率低等特点。使用在橡胶混炼胶中,可以显著提高其机械物理性能,同时,降低其生产成本。特别是在弹性、抗屈绕、尺寸稳定性、阻隔性能、扯断伸长率、绝缘等性能方面具有相当优势。
[0013] 在氯化聚乙烯橡胶中,纳米高岭土具有补强性能好、填充量大、粘度低、高绝缘性、表面光洁对胶料性能没有负面影响等特点。其补强性能要优于炭黑N550和白炭黑,是到目前为止最适合氯化聚乙烯橡胶使用的一种补强填充材料。
[0014] 纳米高岭土由于其独特的层状结构,因此具有一定的协从阻燃性,其可广泛应用于阻燃电缆、输送带、胶带等制品中,可降低阻燃剂的用量,而不影响阻燃效果,同时具有良好的物理机械性能。
[0015] 本发明中纳米高岭土主要作用是作为补强剂,同时兼做阻燃剂。
[0016] 以下结合实施例对本发明作进一步描述。

具体实施方式

[0017] 实施例1:一种耐寒电缆用材料,其中所含组份及各组份的重量份数如下:
氯化聚乙烯橡胶95份,乙烯-丁烯共聚物10份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA5份,氧化镁10份,钙锌稳定剂5份,防老剂2.7份,硬脂酸1份,三氧化二锑7份,半精炼石蜡3份,色素炭黑5份,沉淀法白炭黑35份,活性纳米高岭土45份,阻燃剂15份,滑石粉15份,癸二酸二辛酯DOS22份,助交联剂5份,过氧化物交联剂4份。
[0018] 防老剂包括防老剂RD1.5份和防老剂MB1.2份。
[0019] 实施例2:一种耐寒电缆用材料,其中所含组份及各组份的重量份数如下:
氯化聚乙烯橡胶100份,乙烯-丁烯共聚物15份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3份,氧化镁9份,钙锌稳定剂4份,防老剂2份,硬脂酸0.8份,三氧化二锑9份,半精炼石蜡2.5份,色素炭黑
18份,沉淀法白炭黑30份,活性纳米高岭土50份,阻燃剂18份,滑石粉30份,癸二酸二辛酯DOS20份,助交联剂6份,过氧化物交联剂5份。
[0020] 防老剂包括防老剂RD1.0份和防老剂MB1.0份。
[0021] 实施例3:一种耐寒电缆用材料,其中所含组份及各组份的重量份数如下:
氯化聚乙烯橡胶90份,乙烯-丁烯共聚物20份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA8份,氧化镁10份,钙锌稳定剂3份,防老剂2.5份,硬脂酸1份,三氧化二锑10份,半精炼石蜡1份,色素炭黑
15份,沉淀法白炭黑25份,活性纳米高岭土60份,阻燃剂20份,滑石粉35份,癸二酸二辛酯DOS18份,助交联剂7份,过氧化物交联剂6份。
[0022] 防老剂包括防老剂RD1.5份和防老剂MB1.0份。
[0023] 上述实施例中助交联剂和过氧化物交联剂的型号分别为TAIC和BIPB。
[0024] 上述实施例中阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化
[0025] 上述实施例中的耐寒电缆用材料的制备方法如下:S01,按材料中各组份的重量份数进行配料;
S02,将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA投入密炼机混炼,使三者充分混合;
S03,再将氧化镁、钙锌稳定剂、防老剂、硬脂酸、三氧化二锑、活性纳米高岭土、阻燃剂和半精炼石蜡投入密炼机混炼2~3min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S04,再将色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密炼机混炼2~
4min,控制密炼机的室温在90~110℃之间;
S05,最后将助交联剂和过氧化物交联剂投入密炼机内混炼1~1.5min,加硫后控制密炼机的室温在80~100℃;
S06,将混炼均匀的胶料从密炼机排出,通过开炼机打三角包、薄通,再通过压延机压延制片,即得到耐寒电缆用材料。
[0026] 采用上述制备方法生产的耐寒电缆料,进行低温拉伸、低温卷绕及低温弯曲试验对比数据如表1所示。
[0027]表1:
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