一種耐高溫電纜料及製備方法與流程
2023-05-24 03:52:56 2
本發明屬於電線電纜料技術領域，具體地，涉及一種耐高溫電纜料及製備方法。
背景技術：
隨著經濟的迅速發展，電線電纜在各個行業、領域中都得到廣泛的應用，隨著電氣火災事故的頻繁發生，電線電纜的阻燃問題逐漸引起世界各國的重視；電纜燃燒時釋放出大量煙霧和有毒的、腐蝕性的氣體是火災中危險因素，在火災中妨礙了人們的安全撤離和滅火工作，使生命財產遭到嚴重損失，同時隨著通訊事業、汽車工業和計算機工業的發展，特別是航空導線、汽車用線、高溫儀表電纜、石油鑽井平臺電纜等許多場合，越來越需要使用耐高溫控制電纜料。一般pvc料最高使用條件為：國標為90℃，美國為105℃，歐洲為90℃，超過這個溫度一般使用pe交聯和eva+pe交聯料，這些料的缺點為硬度很高，電線電纜在使用中不方便，電線電纜生產後需要福照，幅照交聯過程不好控制，電線電纜性能得不到保證。現有的耐高溫電線電纜比較硬，在使用時由於彎曲等外力作用下，絕緣層容易開裂，導體容易斷裂，安全性能不好。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種耐高溫電纜料，本發明通過採用偏苯三酸三烯丙酯增塑劑與其他增塑劑復配使用，使矽橡膠電纜料的配伍更加合理，從而使矽橡膠電纜料的物理性能較現有技術中的普通電纜料大幅度地提高，使矽橡膠電纜料可長期在125℃高溫下工作。
本發明採用的偏苯三酸三烯丙酯揮發性低、遷移性小，耐抽出和耐久性類似於聚酯增塑劑，而相容性和低溫性又類似於鄰苯二甲酸酯。本發明通過採用偏苯三酸三烯丙酯增塑劑與其他增塑劑復配使用，使矽橡膠電纜料的配伍更加合理，有效地提高矽橡膠的電絕緣性、揮發性、柔軟性、彈性、耐溶劑性、耐溼性、耐高溫性和耐低溫撓曲性。且在生產、加工電纜料時，使其拉伸成型簡便，降低返工率。此外，偏苯三酸酯類增塑劑價格比其他增塑劑便宜，可減少生產成本，提高本發明線纜料的市場競爭力，適合大規模工業化生產。
環保納米氫氧化鎂為粉末狀白色顆粒，阻燃劑可調節材料的阻燃性能，環保納米氫氧化鎂經過脂肪酸或偶聯劑處理後，與材料有較好的相容性，而且分散性好。
酚類抗氧劑1024是國外推薦的兼具金屬離子鈍化劑的雙功能抗氧劑，用於防止或延緩聚合物與金屬結合過程中產生的氧化降解和變色，主要適用於電線電纜中。
環保納米氫氧化鎂近年來開發的一種新型無機消煙阻燃填充劑，它具有熱穩定性好、不揮發、不產生有毒氣體、不腐蝕加工設備價格便宜等優點。產品具有納米級的尺寸，具有接近原子間價鍵的理論強度，物理、化學性能特別優異。廣泛應用於建築材料、保溫材料、阻燃塑料裝飾材料、發泡保溫隔熱材、家電及辦公室設備等的增強阻燃部件和塗料領域的應用，納米氫氧化鎂也用作抗酸劑、吸附劑，可用作電絕緣材料和過濾材料。
根據本發明的一個方面提供一種耐高溫電纜料，所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：偏苯三酸三烯丙酯30～45份、矽橡膠6～15份、增塑劑13～19份、抗氧劑8～17份、阻燃劑8～17份、矽烷偶聯劑8～18份、鈦酸丁酯6～15份、磷酸三苯酯插層蒙脫土5～17份。
優選地，偏苯三酸三烯丙酯33～43份、矽橡膠7～14份、增塑劑14～18份、抗氧劑9～16份、阻燃劑9～16份、矽烷偶聯劑9～16份、鈦酸丁酯7～14份、磷酸三苯酯插層蒙脫土6～16份。
優選地，偏苯三酸三烯丙酯37份、矽橡膠11份、增塑劑16份、抗氧劑13份、阻燃劑12份、矽烷偶聯劑11份、鈦酸丁酯8份、磷酸三苯酯插層蒙脫土12份。
優選地，所述增塑劑成分組成為：檸檬酸三丁酯、甘油三醋酸酯、癸二酸-1，3-丁二醇酯中一種或多種。
優選地，所述抗氧劑成分組成為：雙季戊四醇二磷酸酯、酚類抗氧劑中一種或多種。
優選地，所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
優選地，所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
根據本發明的另一個方面，提供所述的耐高溫電纜料製備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌3～5分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度160～180℃，得到成品。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明通過採用偏苯三酸三烯丙酯增塑劑與其他增塑劑復配使用，使矽橡膠電纜料的配伍更加合理，從而使矽橡膠電纜料的物理性能較現有技術中的普通電纜料大幅度地提高，使矽橡膠電纜料可長期在125℃高溫下工作，解決了目前市場該類材料不能滿足在高溫的環境下工作使用現狀，具有耐火耐高溫抗腐蝕的特性；
(2)本發明電纜料的適應溫度範圍寬，熱老化性能優異，電纜料的耐溫等級高，能通過150℃的耐高溫測試，老化前後均能通過-40℃低溫卷繞不開裂，能長期在125℃高溫下工作。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
本發明採用的偏苯三酸三烯丙酯揮發性低、遷移性小，耐抽出和耐久性類似於聚酯增塑劑，而相容性和低溫性又類似於鄰苯二甲酸酯。本發明通過採用偏苯三酸三烯丙酯增塑劑與其他增塑劑復配使用，使矽橡膠電纜料的配伍更加合理，有效地提高矽橡膠的電絕緣性、揮發性、柔軟性、彈性、耐溶劑性、耐溼性、耐高溫性和耐低溫撓曲性。且在生產、加工電纜料時，使其拉伸成型簡便，降低返工率。此外，偏苯三酸酯類增塑劑價格比其他增塑劑便宜，可減少生產成本，提高本發明線纜料的市場競爭力，適合大規模工業化生產。
環保納米氫氧化鎂為粉末狀白色顆粒，阻燃劑可調節材料的阻燃性能，環保納米氫氧化鎂經過脂肪酸或偶聯劑處理後，與材料有較好的相容性，而且分散性好。
酚類抗氧劑1024是國外推薦的兼具金屬離子鈍化劑的雙功能抗氧劑，用於防止或延緩聚合物與金屬結合過程中產生的氧化降解和變色，主要適用於電線電纜中。
環保納米氫氧化鎂近年來開發的一種新型無機消煙阻燃填充劑，它具有熱穩定性好、不揮發、不產生有毒氣體、不腐蝕加工設備價格便宜等優點。產品具有納米級的尺寸，具有接近原子間價鍵的理論強度，物理、化學性能特別優異。廣泛應用於建築材料、保溫材料、阻燃塑料裝飾材料、發泡保溫隔熱材、家電及辦公室設備等的增強阻燃部件和塗料領域的應用，納米氫氧化鎂也用作抗酸劑、吸附劑，可用作電絕緣材料和過濾材料。
實施例1
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：偏苯三酸三烯丙酯45份、矽橡膠6份、增塑劑19份、抗氧劑8份、阻燃劑17份、矽烷偶聯劑8份、鈦酸丁酯15份、磷酸三苯酯插層蒙脫土5份。
所述增塑劑成分組成為：甘油三醋酸酯。
所述抗氧劑成分組成為：酚類抗氧劑。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌5分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度160℃，得到成品。
實施例2
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：偏苯三酸三烯丙酯30份、矽橡膠15份、增塑劑13份、抗氧劑17份、阻燃劑8份、矽烷偶聯劑18份、鈦酸丁酯6份、磷酸三苯酯插層蒙脫土17份。
所述增塑劑成分組成為：檸檬酸三丁酯、甘油三醋酸酯和癸二酸-1，3-丁二醇酯中一種。
所述抗氧劑成分組成為：雙季戊四醇二磷酸酯。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌5分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度160℃，得到成品。
實施例3
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：
偏苯三酸三烯丙酯43份、矽橡膠7份、增塑劑18份、抗氧劑9份、阻燃劑16份、矽烷偶聯劑9份、鈦酸丁酯14份、磷酸三苯酯插層蒙脫土6份。
所述增塑劑成分組成為：癸二酸-1，3-丁二醇酯。
所述抗氧劑成分組成為：酚類抗氧劑。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌5分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度160℃，得到成品。
實施例4
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：
偏苯三酸三烯丙酯33份、矽橡膠14份、增塑劑14份、抗氧劑16份、阻燃劑9份、矽烷偶聯劑16份、鈦酸丁酯7份、磷酸三苯酯插層蒙脫土16份。
所述增塑劑成分組成為：甘油三醋酸酯。
所述抗氧劑成分組成為：酚類抗氧劑。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌3分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度180℃，得到成品。
實施例5
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：
偏苯三酸三烯丙酯37份、矽橡膠11份、增塑劑16份、抗氧劑13份、阻燃劑12份、矽烷偶聯劑11份、鈦酸丁酯8份、磷酸三苯酯插層蒙脫土12份。
所述增塑劑成分組成為：檸檬酸三丁酯。
所述抗氧劑成分組成為：雙季戊四醇二磷酸酯。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌5分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度165℃，得到成品。
實施例6
本實施例所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：所述耐高溫電纜料包括如下重量份數的組分：偏苯三酸三烯丙酯33份、矽橡膠12份、增塑劑14份、抗氧劑12份、阻燃劑11份、矽烷偶聯劑12份、鈦酸丁酯7份、磷酸三苯酯插層蒙脫土14份。
所述增塑劑成分組成為：檸檬酸三丁酯和甘油三醋酸酯。
所述抗氧劑成分組成為：雙季戊四醇二磷酸酯和酚類抗氧劑。
所述酚類抗氧劑為抗氧劑1024。
所述阻燃劑為環保納米氫氧化鎂。
本發明提供所述的耐高溫電纜料製備方法包括如下步驟：
(1)按組成原料的重量份稱取各原料，將偏苯三酸三鋅酯和熔融狀態的矽橡膠混合均勻，得到混合料a；
(2)向上述步驟(1)中的混合料a中按重量份加入增塑劑、抗氧劑、阻燃劑、矽烷偶聯劑、鈦酸丁酯、磷酸三苯酯插層蒙脫土，常溫下低速攪拌4分鐘，使得混合均勻，得到混合料b；
(3)將上述步驟(2)得到的混合料b加入到開煉機、密煉機或雙螺杆擠出機混煉、造粒，控制溫度170℃，得到成品。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。