一種高強度阻燃電纜護套料及其製備方法與流程
2023-04-26 08:26:11 2
本發明涉及電纜護套料技術領域，具體的說，涉及了一種高強度阻燃電纜護套料及其製備方法。
背景技術：
電纜包括電氣裝備用電纜、電力電纜、架空線、通訊電纜、漆包線和光織光纜。電氣裝備用電纜用於電氣設備的連接線，包括內部連接線或者外部連接線；電力電纜用於傳輸電能，常用於城市地下電力的傳輸；架空線用於專門輸入電能，常做架空鋪設，使用成本低；通訊電纜用於傳輸入電信號，常鋪設於地下或架空，漆包線用於電機繞組，將電能轉化為機械能；光織光纜用於傳輸光信號，因為具有低衰減性能，常用於當作長途通訊的主幹線。
阻燃電線電纜護套料主要分為含滷阻燃料、低滷阻燃料和無滷阻燃料，含滷阻燃料在燃燒時釋放出大量濃煙及腐蝕性滷化物氣體。在發生火災時，這些濃煙及有害氣體將對人體及設備造成危害。隨著國際環保要求的不斷提高，在大多數電纜使用場合，含滷阻燃料及低滷阻燃料將被限制或禁止使用。為達到低煙、低毒和阻燃的目的，國內外很多電纜材料生產企業都在致力於開發無滷阻燃的電纜護套料，這類材料在燃燒時發煙量少，幾乎不產生有毒氣體，能將火災中因電纜燃燒時對人體及設備的危害降到最低。
在公開號為cn101613506a的專利文件中，公開了一種耐高溫無滷阻燃電纜護套料及其製備方法。耐高溫無滷阻燃電纜護套料，包括如下重量份數的組分：三元乙丙橡膠100份，硫化劑1.5-6份，共硫化劑1.5-6份，偶聯劑0.5-5份，防老劑4-20份，軟化劑4-30份，阻燃填充劑80-250份。本發明採用無滷材料，燃燒不會產生濃煙、腐蝕性滷化物氣體及其它有害物質，利用本發明形成的電纜護套彈性和柔韌性極佳，不僅阻燃效果明顯，而且提高了耐熱和抗老化性能，能耐高溫，機械強度高，使用範圍廣泛，生產工藝簡單，便於具有橡皮生產線企業實現自給自足；但該電纜護套材料的強度和阻燃性能仍能進一步提高。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供了一種高強度阻燃電纜護套料及其製備方法，製備簡單，環保汙染小，阻燃耐高溫，具有優異的力學強度。
本發明提供的一種高強度阻燃電纜護套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯35-45份、聚對苯二甲酸丁二醇酯20-25份、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維6-8份、玻璃纖維6-8份、輕質碳酸鈣10-12份、乙撐雙硬脂醯胺2-5份、矽油1-3份、環氧大豆油2-4份、三聚氰胺5-7份、陶土5-7份、紅磷母粒1-3份、改性氫氧化鋁7-9份、熱穩定劑1-3份、增塑劑5-9份、光穩定劑0.1-0.7份。
作為優選，改性氫氧化鋁的製備方法為：在氫氧化鋁中加入相當於其重量3%的烷基糖苷、3%的鄰苯二甲酸二異壬酯、5%的鈦酸酯偶聯劑，放入捏合釜中，溫度控制在60℃，充分攪拌均勻3h，乾燥後，粉碎即得。
作為優選，光穩定劑包括紫外線吸收劑和自由基捕獲劑，兩者之間的重量比為1:4。
作為優選，紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的一種或二種以上的混合物；自由基捕獲劑為受阻胺光穩定劑。
作為優選，增塑劑為環氧大豆油、環氧乙醯亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、環氧蠶蛹油酸丁酯、環氧大豆油酸辛酯、9，10-環氧硬脂酸辛酯的一種或二種以上的混合物。
作為優選，熱穩定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅的混合物，四者之間的比例為2:1:3:2。
本發明還提供了一種高強度阻燃電纜護套料的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將聚氯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維、玻璃纖維、輕質碳酸鈣、乙撐雙硬脂醯胺、矽油、環氧大豆油、三聚氰胺、陶土、紅磷母粒、改性氫氧化鋁加到攪拌機內攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將混合料加入到翻轉式捏煉機中捏煉30min後，將其與熱穩定劑、增塑劑、光穩定劑加入到雙螺杆擠出機擠出造粒即可。
其中，
雙螺杆擠出機的操作溫度為：第一段為275℃，第二段為280℃，第三段為290℃，機頭為290-300℃。
本發明的一種高強度阻燃電纜護套料及其製備方法，製備簡單，環保汙染小，阻燃耐高溫，具有優異的力學強度，具體的有益效果如下：
（1）、聚對苯二甲酸丁二醇酯具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦係數，聚氯乙烯阻燃、耐化學藥品高、機械強度和電絕緣性良好，聚氯乙烯和聚對苯二甲酸丁二醇酯的配合能有效地保證護套料的各項性能；
（2）、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維模量高，強度佳，阻燃耐高溫，其與玻璃纖維的配合能有效地提高護套料的強度和阻燃耐高溫能力；
（3）、輕質碳酸鈣的添加能減少成本，並能保證護套料的強度；乙撐雙硬脂醯胺和矽油為潤滑劑，能促進塑化和提高熔體滑動；環氧大豆油、三聚氰胺、陶土、紅磷母粒和改性氫氧化鋁均能提高護套料的阻燃耐高溫能力和物理強度；熱穩定劑、增塑劑、光穩定劑能提高護套料的韌性和耐久性；
（4）、本發明各種原料對應比例的混合，能有效地保證電纜護套料的阻燃耐高溫、耐油、耐腐蝕、使用壽命和力學強度；本發明所採用的原料環保汙染小，而且製備方法能有效地將各原料之間充分混合。
具體實施方式
以下結合具體實施例對發明作進一步詳細的描述。
實施例1
本實施例的一種高強度阻燃電纜護套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯35份、聚對苯二甲酸丁二醇酯20份、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維6份、玻璃纖維6份、輕質碳酸鈣10份、乙撐雙硬脂醯胺2份、矽油1份、環氧大豆油2份、三聚氰胺5份、陶土5份、紅磷母粒1份、改性氫氧化鋁7份、熱穩定劑1份、增塑劑5份、光穩定劑0.1份。
本實施例中，改性氫氧化鋁的製備方法為：在氫氧化鋁中加入相當於其重量3%的烷基糖苷、3%的鄰苯二甲酸二異壬酯、5%的鈦酸酯偶聯劑，放入捏合釜中，溫度控制在60℃，充分攪拌均勻3h，乾燥後，粉碎即得。
本實施例中，光穩定劑包括紫外線吸收劑和自由基捕獲劑，兩者之間的重量比為1:4。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物；自由基捕獲劑為受阻胺光穩定劑。
本實施例中，增塑劑為環氧大豆油、環氧乙醯亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、環氧蠶蛹油酸丁酯、環氧大豆油酸辛酯、9，10-環氧硬脂酸辛酯的混合物。
本實施例中，熱穩定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅的混合物，四者之間的比例為2:1:3:2。
本實施例還提供了一種高強度阻燃電纜護套料的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將聚氯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維、玻璃纖維、輕質碳酸鈣、乙撐雙硬脂醯胺、矽油、環氧大豆油、三聚氰胺、陶土、紅磷母粒、改性氫氧化鋁加到攪拌機內攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將混合料加入到翻轉式捏煉機中捏煉30min後，將其與熱穩定劑、增塑劑、光穩定劑加入到雙螺杆擠出機擠出造粒即可。
其中，
雙螺杆擠出機的操作溫度為：第一段為275℃，第二段為280℃，第三段為290℃，機頭為290℃。
實施例2
本實施例的一種高強度阻燃電纜護套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯40份、聚對苯二甲酸丁二醇酯23份、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維7份、玻璃纖維7份、輕質碳酸鈣11份、乙撐雙硬脂醯胺4份、矽油2份、環氧大豆油3份、三聚氰胺6份、陶土6份、紅磷母粒2份、改性氫氧化鋁8份、熱穩定劑2份、增塑劑7份、光穩定劑0.5份。
本實施例中，改性氫氧化鋁的製備方法為：在氫氧化鋁中加入相當於其重量3%的烷基糖苷、3%的鄰苯二甲酸二異壬酯、5%的鈦酸酯偶聯劑，放入捏合釜中，溫度控制在60℃，充分攪拌均勻3h，乾燥後，粉碎即得。
本實施例中，光穩定劑包括紫外線吸收劑和自由基捕獲劑，兩者之間的重量比為1:4。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物；自由基捕獲劑為受阻胺光穩定劑。
本實施例中，增塑劑為環氧大豆油、環氧乙醯亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、環氧蠶蛹油酸丁酯、環氧大豆油酸辛酯、9，10-環氧硬脂酸辛酯的混合物。
本實施例中，熱穩定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅的混合物，四者之間的比例為2:1:3:2。
本實施例還提供了一種高強度阻燃電纜護套料的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將聚氯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維、玻璃纖維、輕質碳酸鈣、乙撐雙硬脂醯胺、矽油、環氧大豆油、三聚氰胺、陶土、紅磷母粒、改性氫氧化鋁加到攪拌機內攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將混合料加入到翻轉式捏煉機中捏煉30min後，將其與熱穩定劑、增塑劑、光穩定劑加入到雙螺杆擠出機擠出造粒即可。
其中，
雙螺杆擠出機的操作溫度為：第一段為275℃，第二段為280℃，第三段為290℃，機頭為295℃。
實施例3
本實施例的一種高強度阻燃電纜護套料，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯45份、聚對苯二甲酸丁二醇酯25份、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維8份、玻璃纖維8份、輕質碳酸鈣12份、乙撐雙硬脂醯胺5份、矽油3份、環氧大豆油4份、三聚氰胺7份、陶土7份、紅磷母粒3份、改性氫氧化鋁9份、熱穩定劑3份、增塑劑9份、光穩定劑0.7份。
本實施例中，改性氫氧化鋁的製備方法為：在氫氧化鋁中加入相當於其重量3%的烷基糖苷、3%的鄰苯二甲酸二異壬酯、5%的鈦酸酯偶聯劑，放入捏合釜中，溫度控制在60℃，充分攪拌均勻3h，乾燥後，粉碎即得。
本實施例中，光穩定劑包括紫外線吸收劑和自由基捕獲劑，兩者之間的重量比為1:4。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酸苯酯、紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uvp-327、紫外線吸收劑rmb的混合物；自由基捕獲劑為受阻胺光穩定劑。
本實施例中，增塑劑為環氧大豆油、環氧乙醯亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、環氧蠶蛹油酸丁酯、環氧大豆油酸辛酯、9，10-環氧硬脂酸辛酯的混合物。
本實施例中，熱穩定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅的混合物，四者之間的比例為2:1:3:2。
本實施例還提供了一種高強度阻燃電纜護套料的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將聚氯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯撐苯並雙噁唑纖維、玻璃纖維、輕質碳酸鈣、乙撐雙硬脂醯胺、矽油、環氧大豆油、三聚氰胺、陶土、紅磷母粒、改性氫氧化鋁加到攪拌機內攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將混合料加入到翻轉式捏煉機中捏煉30min後，將其與熱穩定劑、增塑劑、光穩定劑加入到雙螺杆擠出機擠出造粒即可。
其中，
雙螺杆擠出機的操作溫度為：第一段為275℃，第二段為280℃，第三段為290℃，機頭為300℃。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。