用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料的製作方法

2023-06-11 08:36:46

專利名稱：：用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及的是一種用於製備移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料。
背景技術：
：電纜護套的首要作用是防護電纜內部單元受損，以維持電纜正常運行，對於戶外用電纜，外護套須能夠抵抗日曬、uv輻射、臭氧老化、化學藥品侵蝕的特性，能夠承受高溫、嚴寒等嚴酷的氣候條件，同時在火災發生的情況下，仍能保證或暫時保證其正常運行。然而對於有些特殊場合使用的電力傳輸和信號控制的電纜，由於使用場所和使用特性的要求，要求電纜外護套材料須具有柔軟的特性，以適應電纜頻繁移動和在很小的空間內仍能實現彎曲的使用要求。傳統的該類電纜產品結構設計中基本都是採用可硫化的彈性體作為其外護套材料，經過物理或化學方法實現硫化的彈性體材料，除具有較好的機械性能、耐磨性、耐熱性、耐化學藥品特性外，尤其可以使電纜具有較好的柔軟性。如CN1821301A的專利採用了彈性體材料作為外護套材料，雖然其良好的填充性能可以賦予其多元的特性，但該材料生產設備投資大，工藝複雜，成本高，能源消耗大，廢品率較高，環境汙染大。隨著新材料的不斷發展，相對加工工藝簡單，可重複使用的免硫化型材料逐漸開發，如CN2008100207675專利申請公開的阻燃軟聚氯乙烯熱塑性電纜護套料，普遍用於移動類電纜的外護套材料。但該發明材料僅限於低電壓電纜產品應用，並且對於溫度差異較大的地區場合不適用，因為高電壓類產品正常運行時產生的溫度較高，而這類材料在溫度髙於701C時，使用壽命會大大縮小短；同時溫度低於-25r時，即發生脆裂，影響電纜正常使用需求。
發明內容本發明的目的是提供一種生產加工和使用成型簡單方便，具有柔軟特性、阻燃性、耐高低溫、耐輻射及使用壽命長的用於移動類電力和控制電纜的熱塑性護套材料。本發明柔軟型熱塑性電纜護套材料原料配比(重量)如下:氯化聚乙烯氯含量為2035%100矽烷偶聯劑11.5聚乙烯蠟12防老劑0.40.8穩定劑35阻燃劑4060補強劑2030所述的矽烷偶聯劑選自乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷(A-172)、乙烯基三(甲氧基)矽垸(A-171)、Y-(甲氧基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽垸(A-174)其中之一或兩種結合使用。優先選擇乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷(A-172)。矽烷偶聯劑可以增加高分子樹脂同填充材料的相容性，提高混合效率，加入過少，起不到偶聯的作用，加入量過多除了增加產品成本之外，並不能對混合效率和產品性能起到積極作用；所述的聚乙烯蠟為熔點在90"C120T:的聚乙烯蠟，優先選擇熔點為1001C左右的聚乙烯蠟。為提高材料在高溫下的流動性，共混時加入聚乙烯蠟。聚乙烯蠟含量過低，會影響流動性，而過高，則會對機械性能和阻燃性產生負面影響，如含量超過2份，氧氣指數會下降1%;所述的防老劑選自二羥苯基丙垸(雙酚A)、四[3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(防老劑1010)或4，4'-雙(a,d-二甲基苄基)二苯胺(防老劑KY405)中的一種，優先選擇防老劑1010。為防止高分子聚合物在高溫混煉時氧化和產品使用中老化添加適量的防老劑。防老劑加入量過低，耐氣候老化特性較差，而當加入量超過1%，將超過其在混合物中溶解度的臨界值，從而產生噴白現象，影響產品的外觀質量。所述的穩定劑選自鈣/鋅複合穩定劑或鋇/鎘/鋅複合穩定劑。優先選擇鈣/鋅複合穩定劑。做到使用和後處理時的不汙染環境，又大大提高產品加工過程的易操作性。複合穩定劑加入量過少，在混合和加工過程中和產品使用中的耐熱穩定性會很差，容易分解，而超過5份則同樣會產生噴白現所述的阻燃劑選自活性氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻以及硼酸鋅其中之一或兩種結合使用，其重量份數為不低於40份，優先選擇活性氫氧化鎂和三氧化二銻複合，其最佳比例為4:1，並且其平均粒徑均應在2um以下最佳。該體系為本發明的又一個有利特徵，可以在滿足阻燃特性的同時,最大程度達到消煙的效果。三氧化二銻是一種協同阻燃劑，須同滷族元素並用，加入量過少，起不到阻燃效果，而超過8份的比例，阻燃效果並不會提高，相反會增加產品的成本和比重，並對機械性能產生負面的影響。活性氫氧化鎂加入量過少，達不到產品的要求，而過多，則會增加產品比重，降低機械性能和加工藝性能，並影響產品的熔體流動性。所述的補強劑選自高耐磨爐黑(HAF)、快壓出爐黑(FEF)、白炭黑或納米高嶺土其中之一或兩種結合使用，優先選擇高耐磨爐黑(HAF)作為補強材料，同時可以提高定伸強度，提高耐磨性。炭黑是產品中綜合性能最好的補強產品，但過多的加入，會使產品的混合工藝變得很困難，影響產品的擠出流動性，增加比重，25份可以使產品的整體性能達到最合適的程度。本發明柔軟型熱塑性電纜護套材料加工萬法將上述比例原料進行機械混合，通過捏煉機捏煉，然後經螺杆擠出機造粒製得。本發明所述柔軟型熱塑性護套材料在移動類電力和控制電纜應用時的優越之處主要體現在加工不需要經過複雜的硫化手段就可以滿足移動類電纜產品的使用要求，同時具有較寬的使用溫度範圍(-50—851C)，良好的而熱性，大大提升了使用範圍和使用壽命，生產工藝簡單，邊角料可以重複使用，最大限度的減小廢品，降低成本。本發明產品材料滿足歐盟在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令(RoHS指令)的要求。具體實施例方式下面結合具體實施案例對本發明做進一步描述,但方案中所涉及的工藝方法及技術參數不能理解為對本發明的限制。實施例l:重量比氯化聚乙烯氯含量為2035%100矽烷偶聯劑1聚乙烯蠟1.5防老劑10100.5鈣/鋅複合穩定劑4活性氫氧化鎂32三氧化二銻8高耐磨爐黑30上述組份經高速混合機預混，用捏煉機充分捏煉，用螺杆擠出機造粒獲得柔軟型熱塑性電纜護套材料的混合物。測試結果如下tableseeoriginaldocumentpage7實施例2:重量比氯化聚乙烯氯含量為2035%100矽垸偶聯劑1聚乙烯蠟1.5防老劑10100.5鈣/鋅複合穩定劑4活性氫氧化鎂42三氧化二銻8高耐磨爐黑25上述組份經混合機預混、捏煉、擠出造粒，獲得柔軟型熱塑性電纜護套材料的混合物。測試結果拉伸強度為11.8MPa,斷裂拉伸應變為4709&,氧指數為36%，融熔指數(160",21.6kg)為3.4g/10min,比重1.36,邵氏硬度為74A。實施例3:重量比氯化聚乙烯氯含量為2035%100矽烷偶聯劑1.5聚乙烯蠟2防老劑10100.5鈣/鋅複合穩定劑4活性氫氧化鎂52三氧化二銻8高耐磨爐黑20上述組份經混合機預混、捏煉、擠出造粒，獲得柔軟型熱塑性電纜護套材料的混合物。測試拉伸強度為10.8MPa，斷裂拉伸應變為430%，氧指數為37%,融熔指數(160r,2L6kg)為3.8g/10min,比重1.4,邵氏硬度為75A。權利要求1、用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料，其特徵是由如下原料混合、捏煉製得原料配比重量氯化聚乙烯氯含量為20～35％100矽烷偶聯劑1～1.5聚乙烯蠟1～2防老劑0.4～0.8穩定劑3～5阻燃劑40～60補強劑20～302、根據權利要求1所述的用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料，其特徵是；矽烷偶聯劑選自乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷、乙烯基三(甲氧基)矽垸、Y-(甲氧基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷其中之一或兩種結合使用；防老劑選自二羥苯基丙烷、四[3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或4,4'-雙(d，d-二甲基苄基)二苯胺中的一種；穩定劑選自鈣/鋅複合穩定劑或鋇/鎘/鋅複合穩定劑；阻燃劑選自活性氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻以及硼酸鋅其中之一或兩種結合使用；補強劑選自高耐磨爐黑、快壓出爐黑、白炭黑或納米高嶺土其中之一或兩種結合使用。3、根據權利要求1或2所述的用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料，其特徵是；矽垸偶聯劑選擇乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷；聚乙烯蠟為熔點在90ici2or;的聚乙烯蠟，優先選擇熔點為iooic左右的聚乙烯蠟；防老劑選擇四[3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；穩定劑選自鈣/鋅複合穩定劑；阻燃劑選擇活性氫氧化鎂和三氧化二銻複合，其比例為4:1;補強劑選擇高耐磨爐黑。全文摘要本發明用於用於移動類電力和控制電纜的柔軟型熱塑性護套材料，由如下原料重量比氯化聚乙烯100、矽烷偶聯劑1～1.5、聚乙烯蠟1～2、防老劑0.4～0.8、穩定劑3～5、阻燃劑40～60、補強劑20～30經混合、捏煉製得。其拉伸強度在10MPa以上，氧指數33％以上，耐熱性、耐氣候性、耐臭氧性、耐化學藥品性好，生產簡單，成本低。文檔編號C08K5/00GK101407612SQ20081022878公開日2009年4月15日申請日期2008年11月11日優先權日2008年11月11日發明者青柳,王文軍,剛肖,黃國良申請人:丹東德成化工有限公司