一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法和电缆

摘要

本发明提供一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法，电缆料的各组分及重量份数如下：基础材料100份；阻燃剂A80～100份；阻燃剂B10～20份；抗氧剂0.8～2份；润滑剂0.4～2份；偶联剂0.8～3份；补强剂25～40份；硫化剂0.4～0.6份；基础材料为乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和甲基乙烯基硅橡胶的组合；阻燃剂A为氢氧化镁和三氧化二锑的组合；阻燃剂B为氧化锌、三氧化钼的组合；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯（抗氧剂168）的组合；补强剂为气相白炭黑。本发明提供的电缆材料具有以下特性：耐磨性好，阻燃性能好，还有良好的耐油性和耐化学腐蚀性，耐低温耐老化，机械性能优越等。本发明还提供了这种电缆料的制备方法。

权利要求

1.一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料，其特征在于，所述电缆料的各组分及重量份数如下：所述的基础材料为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和甲基乙烯基硅橡胶的组合；

所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料的制备方法，包括以下步骤：

1)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶和EVA投入密炼机中，密炼3-4min；

2)将剩下的所有配方量的料也投入密炼机中，与之前投入的甲基乙烯基硅橡胶和EVA一起继续密炼5-6min；整个密炼过程8-10min得到密炼好的半成品；

3)密炼好的半成品经过双锥喂料装置以及双螺杆挤出机组挤出拉条造粒得到所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料；所述的双螺杆的各段温度控制自加料口开始，依次为

90～100℃、90～100℃、90～95℃、85～90℃、85～90℃、75～85℃、85～90℃，双螺杆机头温度为90～95℃。

2.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和甲基乙烯基硅橡胶的重量组分比为50～60：40～50。

3.如权利要求1或2所述的电缆料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的VA含量为28％。

4.如权利要求1或2所述的电缆料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基摩尔百分比为0.13-0.22。

5.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的阻燃剂A为氢氧化镁和三氧化二锑的组合，其重量组分比为60～70：20～30。

6.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的阻燃剂B为氧化锌、三氧化钼的组合，其重量组分比为8～12：2～8。

7.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为0.4～1：0.4～1。

8.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或某两种以上的组合。

9.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种。

10.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的补强剂为气相白炭黑。

11.如权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述的硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷，该硫化剂熔点8℃，分解温度为140-150℃。

12.一种如权利要求1～11中任一权利要求所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料制得的电缆。

说明书

一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法和电缆

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无卤阻燃电缆料及其制备方法，更具体地涉及一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法和电缆。

背景技术

[0002] 随着电线电缆应用的快速增长以及经济的迅速发展，各领域对电线电缆料的质量和性能的要求都在提高，特别是对电缆料的耐高温耐低温性，耐气候性以及耐油性的要求。

[0003] 目前，耐油电缆在我国的石油，化工，海洋工程及轨道交通领域中已有大量应用，然而，随着耐油电缆的普遍需求，每年因电缆耐油性能差引起的事故也在呈上身趋势。

[0004] 在轨道交通领域中，现有车辆所用的电缆绝缘材料，其基础材料基本上都为聚乙烯或聚丙烯，这样的材料，常温下其耐气候性能都不理想，耐油性也很需改善，耐低温性能也不是很好。而耐高温低温性能差及耐油性差，会使电缆在油中很快老化，老化后其电器性能很难符合国家标准。

[0005] 耐油耐寒电缆因其在配方的设计上和材料的选用上存在一定的缺陷，一直没有得到很好的解决。

[0006] 综上所述，本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法。

[0007] 为此，本领域迫切需要一种克服现有技术的不足，电缆材料耐磨且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越，耐高低温的低烟无卤阻燃电缆料及制备方法。

发明内容

[0008] 本发明的第一目的在于获得一种克服现有技术的不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆料。

[0009] 本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆。

[0010] 本发明的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆料的制备方法。

[0011] 在本发明的第一方面，提供了一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料，所述电缆料的各组分及重量份数如下：

[0012]

[0013] 其中，所述的基础材料为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和甲基乙烯基硅橡胶的组合，其重量组分比为50～60：40～50。

[0014] 在本发明的一个具体实施方式中，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的VA含量为28％。

[0015] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的阻燃剂A为氢氧化镁和三氧化二锑的组合,其重量组分比为60～70：20～30。

[0016] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的阻燃剂B为氧化锌、三氧化钼的组合，其重量组分比为8～12：2～8。

[0017] 在本发明的一个具体实施方式中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为0.4～1：0.4～1。

[0018] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或两种以上的组合。

[0019] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种。

[0020] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的补强剂为气相白炭黑。

[0021] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷，即双2,5硫化剂。该硫化剂熔点8℃，分解温度为140-150℃。

[0022] 本发明的第二方面，提供一种本发明所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料制得的电缆。

[0023] 本发明的第三方面提供一种本发明所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

[0024] 1)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶和EVA投入密炼机中，密炼3-4min；

[0025] 2)将剩下的所有配方量的料也投入密炼机中，与之前投入的甲基乙烯基硅橡胶和EVA一起继续密炼5-6min；整个密炼过程8-10min得到密炼好的半成品；

[0026] 3)密炼好的半成品经过双锥喂料装置以及双螺杆挤出机组挤出拉条造粒得到所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料；所述的双螺杆的各段温度控制自加料口开始，依次为90～100℃、90～100℃、90～95℃、85～90℃、85～90℃、75～85℃、85～90℃，双螺杆机头温度为90～95℃。

具体实施方式

[0027] 本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进配方，获得了一种电缆材料耐低温且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的低烟无卤阻燃电缆料及制备方法。在此基础上完成了本发明。

[0028] 本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。

[0029] 以下对本发明的各个方面进行详述：

[0030] 如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

[0031] 低烟无卤阻燃耐油耐寒电缆料

[0032] 在本发明的第一方面，提供了一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料，所述电缆料的各组分及重量份数如下：

[0033]

[0034]

[0035] 所述基础材料为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和甲基乙烯基硅橡胶的组合。

[0036] 所述的阻燃剂A为氢氧化镁和三氧化二锑的组合,其重量组分比为60～70：20～30。

[0037] 所述的阻燃剂B为氧化锌、三氧化钼的组合，其重量组分比为8～12：2～8。

[0038] 乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)

[0039] 在本发明的一个具体实施方式中，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的VA含量为28％。

[0040] 甲基乙烯基硅橡胶

[0041] 在本发明的一个具体实施方式中，所述甲基乙烯基硅橡胶，其乙烯基摩尔百分比为0.13-0.22。

[0042] 抗氧剂

[0043] 本发明的抗氧剂没有具体限制，可以采用各种可用的抗氧剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如受阻酚类抗氧剂，芳胺类抗氧剂。

[0044] 在本发明的一个具体实施方式中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为0.4～1：0.4～1。

[0045] 润滑剂

[0046] 本发明的润滑剂没有具体限制，可以采用各种可用的润滑剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如硬脂酸盐、聚乙烯蜡、硅树脂。

[0047] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或某些组合。

[0048] 偶联剂

[0049] 本发明的偶联剂没有具体限制，可以采用各种可用的偶联剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂。

[0050] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种。

[0051] 硫化剂

[0052] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的硫化剂为双2,5硫化剂，其熔点为8℃，分解温度为140-150℃。硫化温度为150-160℃。

[0053] 电缆

[0054] 本发明的第二方面提供一种本发明所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料制得的电缆。

[0055] 所述电缆的制备方法可采用本领域的常规技术。

[0056] 制备方法

[0057] 本发明的第三方面提供一种本发明所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

[0058] 1)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶和EVA投入密炼机中，密炼3-4min；

[0059] 2)将剩下的所有配方量的料也投入密炼机中，与之前投入的甲基乙烯基硅橡胶和EVA一起继续密炼5-6min；整个密炼过程8-10min得到密炼好的半成品；

[0060] 3)密炼好的半成品经过双锥喂料装置以及双螺杆挤出机组挤出拉条造粒得到所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料；所述的双螺杆的各段温度控制自加料口开始，依次为90～100℃、90～100℃、90～95℃、85～90℃、85～90℃、75～85℃、85～90℃，双螺杆机头温度为90～95℃。

[0061] 优点

[0062] 本发明所述的一种低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法具有如下优点：

[0063] 1.本发明采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和甲基乙烯基硅橡胶为基础材料，且加了补强剂气相白炭黑和双2,5硫化剂，制备的电缆料具有耐寒耐油性能极佳的特点；另外，由于还具有橡胶的特性，所以制备的电缆料机械性能也比较优越，耐磨性能耐候性能也非常好。

[0064] 2.本发明采用的阻燃剂为氢氧化镁、三氧化二锑、氧化锌、三氧化钼，制备的电缆料有高阻燃特性。电缆料垂直燃烧能通过FV-0级。

[0065] 本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

[0066] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

[0067] 除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

[0068] 实施例1.

[0069] 各组分名称及各组分重量份数如下：

[0070]

[0071] 上述发明的制备方法,其包括以下工艺步骤:

[0072] 1)将配方量的甲基乙烯基硅橡胶和EVA投入密炼机中，密炼3-4min；

[0073] 2)将剩下的所有配方量的料也投入密炼机中，与之前投入的甲基乙烯基硅橡胶和EVA一起继续密炼5-6min；整个密炼过程8-10min得到密炼好的半成品；

[0074] 3)密炼好的半成品经过双锥喂料装置以及双螺杆挤出机组挤出拉条造粒得到所述的低烟无卤高阻燃耐油耐寒电缆料；所述的双螺杆的各段温度控制自加料口开始，依次为90～100℃、90～100℃、90～95℃、85～90℃、85～90℃、75～85℃、85～90℃，双螺杆机头温度为90～95℃。

[0075] 对实施例1中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例1所示。

[0076] 实施例2.

[0077] 各组分名称及各组分重量份数如下：

[0078]

[0079] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同

[0080] 对实施例2中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例2所示。

[0081] 实施例3.

[0082] 各组分名称及各组分重量份数如下：

[0083]

[0084] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。

[0085] 对实施例3中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例3所示[0086] 实施例4.

[0087] 各组分名称及各组分重量份数如下：

[0088]

[0089] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。

[0090] 对实施例4中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例4所示[0091] 性能实施例

[0092] 表1 实施例产品性能测试结果

[0093]

[0094] 耐矿物油性(IRM902油)100℃×70h

[0095]

[0096] 耐燃料油性(IRM903油)70℃×168h

[0097]

[0098] 结论

[0099] 本发明克服现有技术的不足，所生产出来的电缆料，阻燃性能好，机械性能优越，