一种耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法和应用
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411984765.3 | 申请日 | 2024-12-31 |
| 公开(公告)号 | CN119775676A | 公开(公告)日 | 2025-04-08 |
| 申请人 | 江苏达胜高聚物股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 罗顺; 罗昊; 周方方; | 第一发明人 | 罗顺 |
| 权利人 | 江苏达胜高聚物股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 江苏达胜高聚物股份有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：江苏省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：江苏省苏州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：江苏省苏州市吴江区黎里镇北厍社区厍西路1288号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：215214 |
| 主IPC国际分类 | C08L23/16 | 所有IPC国际分类 | C08L23/16 ; C08L23/06 ; C08L87/00 ; C08L9/00 ; C08L9/06 ; C08L23/0869 ; C08L51/06 ; C08K3/22 ; C08K3/38 ; H01B3/28 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京品源专利代理有限公司 | 专利代理人 | 宫美玲; |
| 摘要 | 本 发明 提供一种耐高低温阻燃 电缆 材料及其制备方法和应用，所述耐高低温阻燃电缆材料的制备原料以 质量 份计包括：三元乙丙 橡胶 30‑50份，聚乙烯5‑20份，尼龙弹性体1‑8份，丁二烯基 聚合物 0.5‑6份，相容剂0.5‑6份，交联剂0.1‑3份，助交联剂0.1‑4份，阻燃剂40‑100份；所述相容剂包括乙烯‑ 丙烯酸 共聚物和 马 来酸酐接枝物的组合。本发明通过组分的设计和复配，使所述耐高低温阻燃电缆材料在实现优良的阻燃和绝缘效果的同时，具有优越的柔韧性和 力 学性能，在极寒条件下不会出现开裂现象，耐高温性和耐低温性能好，从而拓宽了电缆材料的使用 温度 ，使其能够在高温或严寒环境中维持稳定运行。 | ||
| 权利要求 | 1.一种耐高低温阻燃电缆材料，其特征在于，所述耐高低温阻燃电缆材料的制备原料以质量份计包括如下组分： |
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| 说明书全文 | 一种耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明属于电缆材料技术领域，具体涉及一种耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 电线电缆在电力传输中具有至关重要的作用，是电力输送系统的核心组成部分，其性能直接决定了电器设备和电力系统的运行水平。目前线缆材料根据其配方主要分为以下几类：丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶等；其中，三元乙丙橡胶具有良好的运行可靠性，耐湿性好，浸水后电气和机械性能几乎不下降，耐水性和耐热性好，是线缆领域应用最广泛的橡胶材料之一。 [0003] CN104592650A公开了一种电缆用阻燃三元乙丙橡胶套的制备方法，包括如下步骤：将三元乙丙橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、氢氧化铝、六溴环十二烷、勃姆石和钼酸钠混炼制成母胶；将硫化剂和所述母胶混炼以进行第一次硫化处理，而后在烘箱中进行第二次硫化以制成电缆用阻燃三元乙丙橡胶，最后挤出成型，得到电缆用阻燃三元乙丙橡胶套。以重量份计，相对于100份的三元乙丙橡胶，气相法白炭黑为160‑190份，氯化石蜡为3‑7份，氢氧化铝为35‑55份，六溴环十二烷为4‑8份，勃姆石为7‑10份，钼酸钠为0.3‑1.2份。该三元乙丙橡胶套材料具有较高的极限氧指数，阻燃性良好。 [0004] CN105086165A公开了一种矿用三元乙丙橡胶电缆护套材料，三元乙丙橡胶、乙烯‑丁烯弹性体和氯化聚乙烯以质量比13‑15:5‑6:1‑2组成的基材，以基材为基准，2.5‑3wt％白炭黑，10‑13wt％纳米二氧化硅，4.5‑5wt％氢氧化铝，1‑3wt％氧化锌，1‑2wt％硬脂酸，1‑1.5wt％2,5‑二甲基‑2,5‑二(叔丁基过氧)己烷，1.5‑2wt％N,N1‑间苯撑双马来酰亚胺，20‑ 25wt％石蜡油，以及促进剂M、促进剂TMTD和硅烷偶联剂。该三元乙丙橡胶电缆护套材料具有较好的抗撕裂强度、塑性、加工性能和抗压缩变形。 [0005] CN104448664A公开了一种电线电缆用新型三元乙丙橡胶料，包括如下原料：三元乙丙橡胶85‑115份，丙烯酸2.5‑10份，硬脂酸钠1.5‑7份，引发剂1.5‑6份，防老剂2.5‑8份，无机填料0.5‑1.5份，阻燃剂1‑2份；该三元乙丙橡胶料的强度较高，具有良好的防老化性和阻燃性，供电性能稳定。 [0006] 随着新能源领域的兴起，风力发电、光伏发电等设备对线缆材料也提出了更高的要求，线缆材料需要在高温或严寒的环境中维持稳定运行，要求其使用温度范围广，柔韧性好，不能出现低温开裂、高温机械性能损失等问题，而现有的线缆材料并不能很好地满足高低温环境下的使用需求。因此，开发具有优异的耐高低温性能的电缆材料，是本领域的研究重点。 发明内容[0007] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法和应用，通过各组分的设计和相互复配，使所述耐高低温阻燃电缆材料在实现优异的绝缘和阻燃效果的基础上，具有优异的柔韧性和力学性能，耐高温性和耐低温性能好，极寒条件下不会出现开裂现象，极大地拓宽了电缆材料的使用温度，使其能够在高温或严寒环境中维持稳定运行。 [0008] 为达此目的，本发明采用以下技术方案： [0009] 第一方面，本发明提供一种耐高低温阻燃电缆材料，其制备原料以质量份计包括如下组分： [0010] [0011] [0012] 所述相容剂包括乙烯‑丙烯酸共聚物和马来酸酐接枝物的组合。 [0013] 本发明提供的耐高低温阻燃电缆材料中，以三元乙丙橡胶和聚乙烯复配作为基体材料，向其中引入尼龙弹性体，能够有效提升电缆材料的耐高温性能和柔韧性；所述丁二烯基聚合物中含有侧链乙烯基，其与三元乙丙橡胶、聚乙烯复配，与交联剂、助交联剂进行硫化交联反应，使电缆材料中形成致密稳定的交联网络，显著提升了电缆材料的柔韧性和力学性能。所述相容剂采用乙烯‑丙烯酸共聚物和马来酸酐接枝物的复配，二者相互协同，使三元乙丙橡胶、聚乙烯、尼龙弹性体、丁二烯基聚合物的多相间形成良好的结合作用，并改善有机体系与阻燃剂之间的相容性，提升界面结合力，进一步改善电缆材料的力学性能和耐高低温性能。 [0014] 本发明通过尼龙弹性体、丁二烯基聚合物、相容剂的设计及其与三元乙丙橡胶、聚乙烯、交联剂、助交联剂和阻燃剂的相互复配，使所述耐高低温阻燃电缆材料在实现优良的阻燃和绝缘效果的同时，具有优越的柔韧性和力学性能，极寒条件下不会出现开裂现象，耐高温性和耐低温性能好，从而拓宽了电缆材料的使用温度，使其能够在高温或严寒环境中维持稳定运行。 [0015] 以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。 [0016] 本发明的制备原料中，所述三元乙丙橡胶的质量份为30‑50份，例如可以为32份、35份、38份、40份、42份、44份、45份、46份或48份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0017] 所述聚乙烯的质量份为5‑20份，例如可以为6份、8份、10份、12份、14份、15份、16份或18份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0018] 所述尼龙弹性体的质量份为1‑8份，例如可以为1.5份、2份、3份、4份、5份、6份或7份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0019] 所述丁二烯基聚合物的质量份为0.5‑6份，例如可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份或5.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0020] 所述相容剂的质量份为0.5‑6份，例如可以为，例如可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份或5.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0021] 所述交联剂的质量份为0.1‑3份，例如可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或2.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0022] 所述助交联剂的质量份为0.1‑4份，例如可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份或3.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0023] 所述阻燃剂的质量份为40‑100份，例如可以为45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份或95份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0025] 优选地，所述三元乙丙橡胶中基于乙烯的结构单元的质量百分含量为45‑75％，例如可以为48％、50％、52％、55％、58％、60％、62％、65％、68％、70％、72％或74％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0026] 优选地，所述三元乙丙橡胶中基于第三单体的结构单元的质量百分含量为1‑5％，例如可以为1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.5％、4％或4.5％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0027] 优选地，所述三元乙丙橡胶的重均分子量为5万‑30万，例如可以为6万、8万、10万、12万、15万、16万、18万、20万、22万、24万、25万、26万或28万，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0028] 优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为25‑85MU，例如可以为30MU、35MU、40MU、45MU、50MU、55MU、60MU、65MU、70MU、75MU或80MU，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。示例性地，所述门尼粘度在ML(1+4)100℃条件下测试得到。 [0029] 优选地，所述聚乙烯包括线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选高密度聚乙烯。 [0030] 优选地，所述尼龙弹性体的分子结构中包括聚酰胺硬段和聚醚多元醇软段。 [0031] 优选地，所述聚酰胺硬段来自于聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12中的任意一种或至少两种的组合。 [0032] 优选地，所述聚醚多元醇软段来自于聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、环氧丙烷聚醚中的任意一种或至少两种的组合。 [0033] 优选地，所述丁二烯基聚合物包括聚丁二烯和/或丁二烯‑苯乙烯共聚物； [0034] 优选地，所述丁二烯基聚合物的数均分子量为1000‑10000，例如可以为2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000或9000，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0035] 优选地，所述丁二烯基聚合物中包含式I所示的结构单元： [0036] [0037] 本发明中，所述丁二烯基聚合物中含有式I所示的1,2‑乙烯基结构单元，侧链的乙烯基具有较高的反应活性，能够与交联剂、助交联剂、三元乙丙橡胶和聚乙烯等发生交联反应，在电缆材料中形成特定的多维交联网络结构，使所述耐高低温阻燃电缆材料的柔韧性更好，在力学性能、耐高温性能和耐低温性能方面取得优异的综合表现。如果丁二烯基聚合物中不含有式I所示的1,2‑乙烯基结构单元，则其反应性不足，导致电缆材料的交联度降低，进而使力学性能和耐高低温性能下降。 [0038] 优选地，所述丁二烯基聚合物中式I所示的结构单元的摩尔百分含量为20‑90％，例如可以为25％、30％、35％、40％、45％、50％、52％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或88％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0039] 优选地，所述相容剂中乙烯‑丙烯酸共聚物与马来酸酐接枝物的质量比为1:(0.8‑2)，例如可以为1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8或1:1.9等。 [0040] 优选地，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的任意一种或至少两种的组合。 [0041] 优选地，所述交联剂包括有机过氧化物，进一步优选过氧化氢二异丙苯、过氧化二苯甲酰、异丙苯过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧化(2‑乙基己基)碳酸叔戊酯、二(4‑甲基苯甲酰)过氧化物、2,5‑二甲基‑2,5‑二叔丁基过氧化乙烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化‑3,5,5‑三甲基己酸酯中的任意一种或至少两种的组合。 [0042] 优选地，所述助交联剂包括季戊四醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三(1,2‑丙二醇)二丙烯酸酯、三(2‑羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。 [0044] 优选地，所述制备原料以质量份计还包括0.1‑5份增塑剂，所述增塑剂的质量份可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0045] 优选地，所述增塑剂包括己二酸二辛酯、环氧硬脂酸辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合。 [0046] 优选地，所述制备原料还包括润滑剂、安定剂、硅烷偶联剂、紫外线吸收剂、抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合。 [0047] 优选地，所述制备原料以质量份计还包括0.1‑2份润滑剂，所述润滑剂的质量份可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份或1.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0048] 优选地，所述润滑剂包括硅酮粉、硅酮母粒、微晶蜡、聚乙烯蜡中的任意一种或至少两种的组合。 [0049] 优选地，所述制备原料以质量份计还包括0.1‑2份安定剂，所述安定剂的质量份可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.6份或1.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0050] 优选地，所述安定剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、四(β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸酯)季戊四醇酯中的任意一种或至少两种的组合。 [0051] 优选地，所述制备原料以质量份计还包括0.1‑2份硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的质量份可以为0.2份、0.4份、0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.5份、1.6份或1.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0052] 优选地，所述硅烷偶联剂包括烯基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。 [0053] 进一步优选地，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑(2,3‑环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3‑巯丙基三乙氧基硅烷、3‑氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。 [0054] 优选地，所述制备原料以质量份计还包括0.1‑1份抗氧剂，所述抗氧剂的质量份可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0056] 第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的耐高低温阻燃电缆材料的制备方法，所述制备方法包括： [0057] 将所述制备原料进行混炼、挤出造粒，得到粒料； [0059] 优选地，所述混炼在密炼机中进行。 [0060] 优选地，所述混炼的温度为140‑180℃，例如可以为145℃、150℃、155℃、160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃、175℃或178℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0061] 优选地，所述混炼的时间为5‑30min，例如可以为6min、8min、10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min或28min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0062] 优选地，所述挤出造粒在螺杆挤出机中进行。 [0063] 优选地，所述螺杆挤出机的工作温度为100‑150℃，例如可以为105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或148℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0064] 优选地，所述螺杆挤出机中加料区的温度为110‑125℃，例如可以为112℃、115℃、118℃、120℃、122℃或124℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0065] 优选地，所述螺杆挤出机中输送区的温度为110‑125℃，例如可以为112℃、115℃、118℃、120℃、122℃或124℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0066] 优选地，所述螺杆挤出机中加热区的温度为120‑130℃，例如可以为121℃、122℃、124℃、125℃、126℃、128℃或129℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0067] 优选地，所述螺杆挤出机的机头温度为125‑135℃，例如可以为126℃、128℃、130℃、132℃或134℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0068] 优选地，所述线材挤出机的工作温度为120‑190℃，例如可以为125℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、175℃、180℃或185℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0069] 优选地，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，使得粒料可以依次通过A区、B区、C区和D区，其中，A区的工作温度为130‑160℃(例如132℃、135℃、138℃、140℃、142℃、145℃、148℃、150℃、152℃、155℃、158℃等)，B区的工作温度为150‑175℃(例如152℃、155℃、158℃、160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃等)，C区的工作温度为150‑ 175℃(例如152℃、155℃、158℃、160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃等)，D区的工作温度为160‑180℃(例如162℃、165℃、168℃、170℃、172℃、175℃、178℃等)。 [0070] 优选地，所述辐照交联的剂量为2‑15Mrad，例如可以为3Mrad、4Mrad、5Mrad、6Mrad、7Mrad、8Mrad、9Mrad、10Mrad、11Mrad、12Mrad、13Mrad或14Mrad，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。 [0071] 第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的耐高低温阻燃电缆材料在光伏发电装置、风力发电装置或采油平台中的应用。 [0072] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果： [0073] (1)本发明提供的耐高低温阻燃电缆材料中，以三元乙丙橡胶和聚乙烯复配作为基体材料，通过尼龙弹性体、丁二烯基聚合物、相容剂的设计及其与基体材料、交联剂、助交联剂和阻燃剂等组分的复配，使所述耐高低温阻燃电缆材料在实现优良的阻燃和绝缘效果的同时，具有优越的柔韧性和力学性能，在极寒条件下不会出现开裂现象，耐高温性和耐低温性能好，从而拓宽了电缆材料的使用温度，使其能够在高温或严寒环境中维持稳定运行。 [0074] (2)本发明通过组分的设计和优化，使所述耐高低温阻燃电缆材料能够通过单根垂直燃烧，拉伸强度≥15MPa，断裂伸长率≥340％，185℃老化240h后的断裂伸长率变化率≤6％，‑40℃低温下不会产生裂痕，耐寒温度可低至‑60℃，在力学性能、耐高温性能和耐低温性能方面取得优异的综合表现。 具体实施方式[0075] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。 [0076] 本文所用术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，还可包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。 [0077] “任选地”、“可选地”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。 [0078] 本发明以下具体实施方式中，未提供制备方法的物料均为市售化学品，具体信息如下所示： [0079] [0080] [0081] 以下将以多个实施例为例来详述本发明所述耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法，但本发明所述耐高低温阻燃电缆材料及其制备方法并不限于这些实施例。 [0082] 实施例1‑8，对比例1‑7 [0083] 一种耐高低温阻燃电缆材料，其制备原料如表1和表2所示，各组分的用量单位为“份”。 [0084] 所述耐高低温阻燃电缆材料的制备方法如下： [0085] (1)按照配方量将各个组分加入混合机中，预混5min得到混合料；将所述混合料加入密炼机中，于165℃混炼25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到粒料；所述单螺杆挤出机的加料区、输送区、加热区、机头的温度分别为115℃、120℃、125℃、128℃。 [0086] (2)将步骤(1)得到的粒料加入线材挤出机中挤出，得到线材，所述入线材挤出机中A‑D区的工作温度分别为150℃、170℃、170℃、175℃；将所述线材通过电子加速器进行辐照交联，辐照的剂量为6Mrad，得到所述耐高低温阻燃电缆材料。 [0087] 对耐高低温阻燃电缆材料进行如下性能测试： [0088] (1)单根垂直燃烧测试：按照标准UL 1581中的方法进行测试。 [0089] (2)拉伸强度和断裂伸长率：按照标准GB/T 2951.11‑2008中的方法进行测试。 [0090] (3)耐热性：将待测的电缆材料于185℃老化240h后，测试其断裂伸长率，并与(2)中测得的断裂伸长率对比，得到变化率；变化率＝老化前后的断裂伸长率的差值/原始测试值。 [0091] (4)‑40℃开裂：按照标准GB/T 2951.6‑97中的方法进行测试； [0092] (5)耐寒性：按照标准Q/HWCCL33‑2017《耐寒型电线电缆》中的方法进行测试，其中，I级为‑60℃耐寒，II级为‑55℃耐寒，III级为‑50℃耐寒，IV级为‑40℃耐寒。 [0093] 测试结果如表1和表2所示。 [0094] 表1 [0095] [0096] [0097] 表2 [0098] [0099] [0100] 根据表1的配方和效果数据可知，本发明通过尼龙弹性体、丁二烯基聚合物、相容剂的设计及其与三元乙丙橡胶、聚乙烯、交联剂、助交联剂和阻燃剂等组分的复配，使所述耐高低温阻燃电缆材料具有优异的阻燃性、柔韧性和力学性能，耐高温性和耐低温性能好，在极寒条件下不出现开裂现象。其中，实施例1‑6的电缆材料能够通过单根垂直燃烧，拉伸强度为15.1‑15.7MPa，断裂伸长率为340‑353％，185℃老化240h后的断裂伸长率变化率为4.5‑5.6％，‑40℃低温下不会产生裂痕，耐寒温度可低至‑60℃，从而拓宽了电缆材料的使用温度，使其能够在高温或严寒环境中维持稳定运行。 [0101] 本发明的相容剂采用乙烯‑丙烯酸共聚物和马来酸酐接枝物的复配，二者相互协同，使各个聚合物的多相间形成良好的结合作用，改善有机体系与阻燃剂之间的相容性和界面结合力，使电缆材料具有优异的柔韧性、力学性能以及耐高低温性能。进一步地，本发明优选乙烯‑丙烯酸共聚物与马来酸酐接枝物的质量比为1:(0.8‑2)，优化两种相容剂的配合作用，更利于改善电缆材料的综合性能。实施例7‑8中两种相容剂的用量超出本发明的优选范围，导致电缆材料的力学性能和耐寒性有所下降。对比例1‑2中分别只有1种相容剂，导致多相之间的结合作用不佳，使电缆材料的柔韧性、力学性能、耐高温性和耐寒性明显下降。 [0102] 本发明提供的耐高低温阻燃电缆材料以三元乙丙橡胶和聚乙烯复配作为基体材料，向其中引入尼龙弹性体和含有侧链乙烯基的丁二烯基聚合物，各组分相互复配，使电缆材料中形成致密稳定的交联网络，显著提升了电缆材料的柔韧性和力学性能。对比例3中不含有丁二烯基聚合物，对比例4中含有氢化的SEBS，由于体系中不含侧链乙烯基，使电缆材料的交联度下降，导致其力学性能、耐高温性和耐寒性全面恶化。对比例5中丁二烯基聚合物的用量过多，导致电缆材料的断裂伸长率降低，柔韧性下降，耐寒性差。对比例6‑7中不含有尼龙弹性体，电缆材料的力学性能、耐高温和耐低温性能都有明显劣化。 |
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