一种高柔性防火电缆及其制备方法转让专利

申请号 : CN202110058469.0

文献号 : CN112961417B

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相似专利:

发明人 : 汤兴豪郑奥郑武蒋环

申请人 : 江西江缆科技有限公司

摘要 :

本申请涉及电线电缆技术领域,具体公开了一种高柔性防火电缆及其制备方法。高柔性防火电缆包括如下重量份数的组分:聚乙烯200‑300份;硅油10‑20份;抗氧剂1010 5‑10份;磷酸三甲苯酯10‑20份;氢氧化镁30‑40份;氢氧化铝30‑40份;硅烷偶联剂10‑20份;改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料40‑50份。其制备方法为:将聚乙烯、氢氧化镁、氢氧化铝、硅烷偶联剂、改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料搅拌得到混合料A;加入抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、硅油搅拌得到混合料B;将混合料B挤出造粒,熔融挤出,包覆在线材表面,固化。本申请的高柔性防火电缆具有较好的柔性、阻燃性和强度。

权利要求 :

1.一种高柔性防火电缆,其特征在于,包括如下重量份数的组分:聚乙烯 200‑300份;

硅油 10‑20份;

抗氧剂1010 5‑10份;

磷酸三甲苯酯 10‑20份;

氢氧化镁 30‑40份;

氢氧化铝 30‑40份;

硅烷偶联剂 10‑20份;

改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料 40‑50份;

所述改性超高分子量聚乙烯纤维由以下步骤制得:A1,将重铬酸钾、去离子水和硫酸配置成混合液;

A2,将超高分子量聚乙烯纤维加入混合液中,置于超声波清洗仪中处理后,将超高分子量聚乙烯纤维用去离子水清洗,干燥,即得;

所述混合液中,重铬酸钾、去离子水和硫酸的重量比为1:(1.6‑1.8):(20‑22);

所述A2中在超声波清洗仪内进行处理时,温度设定为30‑40℃,处理时间设定为3‑

8min,超声波频率设定为90‑110kHz;

所述改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料由如下步骤制得:B1,将天然橡胶在开炼机上塑炼,加入活化剂、防老剂、二硫化二苯并噻唑、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维混合,得到半成品;

B2,将半成品在硫化机上硫化复合,剪切,冷却,即得改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料;

所述活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:(0.3‑0.5)混合组成;

所述防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:(1.4‑1.6)混合组成;

所述天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:(7‑8):(1‑2):(2‑3):(1‑2):(5‑7);

所述B2中,硫化温度设定为140‑180℃,硫化时间设定为10‑30min。

2.权利要求1所述的高柔性防火电缆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,将聚乙烯、氢氧化镁、氢氧化铝、硅烷偶联剂、改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料搅拌混合,得到混合料A;

S2,向混合料A中加入抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、硅油继续搅拌,得到混合料B;

S3,将混合料B挤出造粒,得到电缆料;

S4,将电缆料熔融挤出,包覆在线材表面,冷却固化后,得到高柔性防火电缆。

3.根据权利要求2所述的高柔性防火电缆的制备方法,其特征在于,所述S3中使用双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的温度设定为170‑200℃,螺杆转速设定为150‑200rpm。

说明书 :

一种高柔性防火电缆及其制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及电线电缆技术领域,更具体地说,它涉及一种高柔性防火电缆及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着我国石油化工、通讯、交通、建筑、电力等工业的发展,近年来发电厂、变电站、冶炼以及石油化工等行业对电缆的需求量极大,同时对电缆的性能和数量提出了更高的要求,因此用于制作电缆的材料也逐渐高档化、特种化和专用化。当电缆在应用于现代化机械标准部件的拖链中及物流系统、操控系统、机械自动化系统或机器人等环境时,其需要有较好的柔性,从而适应频繁弯曲运动。
[0003] 相关技术中,常使用聚氯乙烯作为柔性电缆的主要材料,其不仅具有较好的柔性,还具有价格低廉、耐热、耐油、阻燃等优点。随着人们环保意识的不断提高,聚氯乙烯因含有卤素类物质而被大量“环保型”材料替代,如:聚乙烯树脂等。
[0004] 针对上述中的相关技术,聚乙烯树脂相对于聚氯乙烯树脂而言,其质地较硬,在作为主要基体树脂用于制作“环保型”柔性电缆时,制成的电缆柔性较差,不能较好的满足实际使用的需要。

发明内容

[0005] 为了提高“环保型”电缆的柔性,同时兼顾防火阻燃等优点,本申请提供一种高柔性防火电缆及其制备方法。
[0006] 第一方面,本申请提供一种高柔性防火电缆,采用如下的技术方案:
[0007] 一种高柔性防火电缆,包括如下重量份数的组分:
[0008] 聚乙烯 200‑300份;
[0009] 硅油 10‑20份;
[0010] 抗氧剂 1010 5‑10份;
[0011] 磷酸三甲苯酯 10‑20份;
[0012] 氢氧化镁 30‑40份;
[0013] 氢氧化铝 30‑40份;
[0014] 硅烷偶联剂 10‑20份;
[0015] 改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料40‑50份;
[0016] 优选的,所述改性超高分子量聚乙烯纤维由以下步骤制得:
[0017] A1,将重铬酸钾、去离子水和硫酸配置成混合液;
[0018] A2,将超高分子量聚乙烯纤维加入混合液中,置于超声波清洗仪中处理后,将超高分子量聚乙烯纤维用去离子水清洗,干燥,即得。
[0019] 通过采用上述技术方案,使用聚乙烯作为主要基体树脂,其不含卤素类物质,是一种“环保型”材料;加入的硅油作为润滑剂,可以减少原料之间的摩擦,便于加工;加入的抗氧剂1010可以起到延长电缆使用寿命的作用;磷酸三甲苯酯作为增塑剂,可以降低分子之间的摩擦,提高电缆的柔韧性和强度;氢氧化镁和氢氧化铝作为阻燃成分,可以提高电缆的阻燃性能;加入的硅烷偶联剂可以对氢氧化镁和氢氧化铝进行表面改性,使氢氧化镁和氢氧化铝在基体中的分散性较好,从而提高电缆的耐火阻燃性能和强度;加入的改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料作为主要增柔组分,可以显著提高电缆的柔性,将超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性,可以提高其与橡胶材料之间的粘接度,从而使制得的复合材料具有更好的稳定性,保证了电缆的抗拉性能。
[0020] 使用超声波结合铬酸溶液氧化复合工艺对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性,从而提高处理后纤维与橡胶材料之间的粘结度,使制成的复合材料具有更好的稳定性,将复合材料加入基体中,可以起到较好的增柔效果。
[0021] 优选的,所述混合液中,重铬酸钾、去离子水和硫酸的重量比为1:(1.6‑1.8):(20‑22)。
[0022] 通过采用上述技术方案,在此范围内配置改性溶液,可以对高分子量聚乙烯纤维进行充分改性,提高高分子量聚乙烯纤维的表面活性,从而使其与橡胶材料之间具有较好的粘结度。
[0023] 优选的,所述A2中在超声波清洗仪内进行处理时,温度设定为30‑40℃,处理时间设定为3‑8min,超声波频率设定为90‑110kHz。
[0024] 通过采用上述技术方案,超声波的作用机制为:空化发生时,液体中会产生很高的剪切力施加于其中的物体上,刻蚀纤维表面,使纤维表面凹凸不平,从而增加纤维表面的粗糙程度。在上述温度和时间范围内,空化作用所起的效果较好,且90‑110kHz是空化反应主要发生频率。
[0025] 优选的,所述改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料由如下步骤制得:B1,将天然橡胶在开炼机上塑炼,加入活化剂、防老剂、二硫化二苯并噻唑、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维混合,得到半成品;
[0026] B2,将半成品在硫化机上硫化复合,剪切,冷却,即得改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料。
[0027] 通过采用上述技术方案,制备过程简单,条件可控,制得的复合材料同时具备高分子量聚乙烯纤维的强度和橡胶材料的韧性,加入电缆原料中,可以提高制得电缆的高柔性和抗拉强度。
[0028] 优选的,所述活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:(0.3‑0.5)混合组成。
[0029] 通过采用上述技术方案,加入的活化剂可以提高纤维与橡胶材料表面活性,从而使合成材料就有较好的韧性。
[0030] 优选的,所述防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:(1.4‑1.6)混合组成。
[0031] 通过采用上述技术方案,加入的防老剂可以延长复合材料的使用寿命,按上述比例混合制得的防老剂,起到的效果较好。
[0032] 优选的,所述天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:(7‑8):(1‑2):(2‑3):(1‑2):(5‑7)。
[0033] 通过采用上述技术方案,按上述重量比进行添加,使制得的改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料具有较好的韧性,从而使制成电缆具有高柔性。
[0034] 优选的,所述B2中,硫化温度设定为140‑180℃,硫化时间设定为10‑30min。
[0035] 通过采用上述技术方案,使硫化更充分,提高改性高分子量聚乙烯纤维和天然橡胶之间的粘接程度,使制得的复合材料具有较好的热稳定性。
[0036] 第二方面,本申请提供一种高柔性防火电缆的制备方法,采用如下的技术方案:
[0037] 一种高柔性防火电缆的制备方法,包括以下步骤:
[0038] S1,将聚乙烯、氢氧化镁、氢氧化铝、硅烷偶联剂、改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料搅拌混合,得到混合料A;
[0039] S2,向混合料A中加入抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、硅油继续搅拌,得到混合料B;
[0040] S3,将混合料B挤出造粒,得到电缆料;
[0041] S4,将电缆料熔融挤出,包覆在线材表面,冷却固化后,得到高柔性防火电缆。
[0042] 通过采用上述技术方案,本申请的制备方法,操作简单,过程中的各条件较易调控,适合大规模生产,且生产出的高柔性防火电缆具有较好的韧性。
[0043] 优选的,所述S3中使用双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的温度设定为170‑200℃,螺杆转速设定为150‑200rpm。
[0044] 通过采用上述技术方案,采用上述范围内的挤出温度和螺杆转速,制得的电缆料质地均匀且质量较好,从而使得制成的高柔性防火电缆具有较好的韧性和阻燃性能。
[0045] 综上所述,本申请具有以下有益效果:
[0046] 1、本申请通过加入改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料作为主要增柔剂,使电缆具有高柔性,同时兼备耐火阻燃、抗拉性能好等优点,克服了聚乙烯电缆相比于聚氯乙烯电缆而言柔性较差的缺陷;
[0047] 2、本申请通过使用超声波结合铬酸溶液氧化复合工艺对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性,提高了纤维表面的粗糙度,同时,提高了改性处理后的纤维与橡胶材料之间的粘接程度,提高复合材料的稳定性;
[0048] 3、本申请使用改性超高分子量聚乙烯纤维与天然橡胶进行复合材料的制备,制备的复合材料在具有天然橡胶韧性的同时,还具有超高分子量聚乙烯纤维的拉伸强度,使制得的电缆同时具有高柔性和高抗拉伸性能的优点。

具体实施方式

[0049] 以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0050] 本申请实施例中的聚乙烯采自汕头市潮南区陈店万金达丝花工艺品商行;
[0051] 硅油采自上海竣桅化工新材料有限公司;
[0052] 抗氧剂1010采自上海凯茵化工有限公司;
[0053] 磷酸三甲苯酯采自枣庄润欣化工科技有限公司;
[0054] 氢氧化镁、氢氧化铝均采自河北镁盛化工科技有限公司;
[0055] 硅烷偶联剂采自南京经天纬化工有限公司,型号为硅烷偶联剂KH‑560;
[0056] 超高分子量聚乙烯纤维采自广东特维隆新材料应用有限公司,规格为2mm‑300mm;
[0057] 天然橡胶采自衡水双力橡胶科技有限公司;
[0058] 二硫化二苯并噻唑采自济南汇锦川化工有限公司;
[0059] 防老剂4010、防老剂RD均采自石家庄骏赛化工科技有限公司。
[0060] 双螺杆挤出机采自张家港君尔机械有限公司;
[0061] 超声波清洗仪采自青岛圣吉仪器系统有限公司,型号为P180H。
[0062] 原料的制备例
[0063] 制备例1:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,其制备步骤为:
[0064] B1,将天然橡胶在开炼机上塑炼20min,加入活化剂、防老剂、二硫化二苯并噻唑、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维混合,得到半成品;
[0065] B2,使用硫化机在140℃的温度下,将半成品硫化复合10min,硫化压力为18MPa,剪切,冷却至28℃,即得改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料。
[0066] 其中,活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:0.3混合组成;
[0067] 防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:1.4混合组成;
[0068] 天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:7:1:2:1:5;
[0069] 改性超高分子量聚乙烯纤维由以下步骤制得:
[0070] A1,将重铬酸钾、去离子水和70%硫酸按重量比1:1.6:20配置成混合液;
[0071] A2,将超高分子量聚乙烯纤维加入混合液中,置于超声波清洗仪中,在30℃的温度下处理3min,超声波频率设定为90kHz,然后将超高分子量聚乙烯纤维用去离子水清洗5次,在50℃的温度下干燥1h,即得。
[0072] 制备例2:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A1内,混合液中重铬酸钾、去离子水和70%硫酸的重量比为1:1.7:21。
[0073] 制备例3:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A1内,混合液中重铬酸钾、去离子水和70%硫酸的重量比为1:1.8:22。
[0074] 制备例4:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A2内,超声波清洗的温度设定为35℃,处理时间设定为5min,超声波频率设定为100kHz。
[0075] 制备例5:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A2内,超声波清洗的温度设定为40℃,处理时间设定为8min,超声波频率设定为110kHz。
[0076] 制备例6:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:0.4混合组成。
[0077] 制备例7:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:0.5混合组成。
[0078] 制备例8:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:1.5混合组成。
[0079] 制备例9:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:1.6混合组成。
[0080] 制备例10:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:7.5:1.5:2.5:1.5:6。
[0081] 制备例11:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:8:2:3:2:7。
[0082] 制备例12:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,硫化温度设定为160℃,硫化时间设定为20min。
[0083] 制备例13:一种改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料,与制备例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,硫化温度设定为180℃,硫化时间设定为30min。
[0084] 实施例
[0085] 实施例1:一种高柔性防火电缆,各组分及其相应的重量如表1所示,并通过如下步骤制备获得:
[0086] S1,将聚乙烯、氢氧化镁、氢氧化铝、硅烷偶联剂、制备例1中制得的改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料投入搅拌机中,在600rpm的转速下搅拌混合30min,得到混合料A;
[0087] S2,向混合料A中加入抗氧剂1010、磷酸三甲苯酯、硅油,在300rpm的转速下继续搅拌8min,得到混合料B;
[0088] S3,将混合料B投入双螺杆挤出机中挤出造粒,得到电缆料,其中双螺杆挤出机的挤出温度设定为170℃,185℃,185℃,195℃,200℃,200℃,200℃,螺杆转速设定为150rpm;S4,将电缆料熔融挤出,包覆在线材表面,冷却固化后,得到高柔性防火电缆。
[0089] 实施例2‑6:一种高柔性防火电缆,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量如表1所示。
[0090] 表1实施例1‑6中各组分及其重量(kg)
[0091]
[0092] 实施例7:一种高柔性防火电缆,与实施例1的不同之处在于,高柔性防火电缆的制备过程内S3中,双螺杆挤出机的螺杆转速设定为200rpm。
[0093] 实施例8‑19:一种高柔性防火电缆,与实施例1的不同之处在于,高柔性防火电缆的制备过程中使用的改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料分别为制备例2‑13中制得,其具体对应关系如表2所示。
[0094] 表2改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料使用对照表
[0095]
[0096]
[0097] 对比例
[0098] 对比例1:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,电缆的制备过程中不加入改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料。
[0099] 对比例2:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,电缆的制备过程中加入未改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料。
[0100] 对比例3:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A1内,混合液中重铬酸钾、去离子水和70%硫酸的重量比为1:1.4:18。
[0101] 对比例4:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A1内,混合液中重铬酸钾、去离子水和70%硫酸的重量比为1:2:24。
[0102] 对比例5:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A2内,超声波清洗的温度设定为20℃,处理时间设定为2min,超声波频率设定为80kHz。
[0103] 对比例6:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维的制备过程A2内,超声波清洗的温度设定为50℃,处理时间设定为10min,超声波频率设定为120kHz。
[0104] 对比例7:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:0.2混合组成。
[0105] 对比例8:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,活化剂由氧化锌和硬脂酸按重量比1:0.6混合组成。
[0106] 对比例9:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:1.3混合组成。
[0107] 对比例10:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,防老剂由防老剂4010和防老剂RD按重量比1:1.7混合组成。
[0108] 对比例11:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:6:0.8:1:0.8:3。
[0109] 对比例12:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的重量比为100:9:3:4:3:8。
[0110] 对比例13:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,硫化温度设定为100℃,硫化时间设定为5min。
[0111] 对比例14:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,硫化温度设定为190℃,硫化时间设定为40min。
[0112] 对比例15:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,高柔性防火电缆的制备过程内S3中,双螺杆挤出机的螺杆转速设定为100rpm。
[0113] 对比例16:一种电缆,与实施例1的不同之处在于,高柔性防火电缆的制备过程内S3中,双螺杆挤出机的螺杆转速设定为300rpm。
[0114] 性能检测试验
[0115] 分别取实施例1‑19和对比例1‑16中制得的电缆各10根,加工成规格为5cm长的试验样品,测量其相关性能,取每组测试结果的平均数作为该组试样的测试结果。
[0116] 采用GB/T 1040.1‑2018中规定的方法测试样品的拉伸性能;
[0117] 使用弯曲试验机测试电线的柔性,弯折频率为40次/min,共弯折30min,观察是否出现折痕;
[0118] 测试结果计入下列表3。
[0119] 由表3中测试数据可以看出:本申请实施例1‑19中制得的高柔性防火电缆在连续弯折1200次后无明显折痕,且抗拉伸强度均高于11.5MPa,说明高柔性防火电缆具有较好的柔性和抗拉伸性能。
[0120] 结合实施例1和对比例1、2,并结合表3可以看出,制备电缆时加入改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料可以显著提高制得电缆的抗弯折强度和抗拉伸强度,而加入未改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料制备电缆时,电缆虽然有较好的柔性,在连续弯折1200次后无明显折痕,但是电缆的抗拉伸性能有所下降。
[0121] 结合实施例1、8、9和对比例3、4,并结合表3可以看出,在制备改性超高分子量聚乙烯纤维时,改性混合液中重铬酸钾、去离子水和70%硫酸的较优重量比为1:(1.6‑1.8):(20‑22),在此重量比条件下,获得的改性超高分子量聚乙烯纤维具有较好的抗拉伸性能,体现在电缆中即为抗拉伸强度的提高。
[0122] 结合实施例1、10、11和对比例5、6,并结合表3可以看出,在制备改性超高分子量聚乙烯纤维时,采用超声波清洗仪处理的较优温度范围为30‑40℃,较优的处理时间设定为3‑8min,较优的超声波频率设定为90‑110kHz,在此范围下,超高分子量聚乙烯纤维被充分改性,使其表面粗糙度显著提高,从而使制得的复合材料具有较好的稳定性。
[0123] 结合实施例1、12、13和对比例7、8,并结合表3可以看出,在进行改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备时,活化剂中氧化锌和硬脂酸的较优重量比为1:(0.3‑0.5)。
[0124] 结合实施例1、14、15和对比例9、10,并结合表3可以看出,在进行改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备时,防老剂中防老剂4010和防老剂RD的较优重量比为1:(1.4‑1.6)。
[0125] 结合实施例1、16、17和对比例11、12,并结合表3可以看出,在进行改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备时,天然橡胶、活化剂、二硫化二苯并噻唑、防老剂、硫磺、改性超高分子量聚乙烯纤维的较优重量比为100:(7‑8):(1‑2):(2‑3):(1‑2):(5‑7),在此范围下制得的复合材料具有较好的韧性,制成的电缆在具有较好的柔性的同时,抗拉伸强度也有较明显的提升。
[0126] 结合实施例1、18、19和对比例13、14,并结合表3可以看出,改性超高分子量聚乙烯纤维/橡胶复合材料的制备过程中,硫化温度的较优设定范围为140‑180℃,硫化时间的较优设定为10‑30min,此范围下制备的复合材料具有较好的稳定性,体现在电缆中即为较好的抗拉伸性能和柔性。
[0127] 结合实施例1、7、8和对比例15、16,并结合表3可以看出,在制备电缆的过程中,双螺杆挤出机螺杆转速的较优设定范围为150‑200rpm,在此范围内制得的电缆具有较好的柔性和抗拉伸强度。
[0128] 表3性能测试结果
[0129]
[0130]
[0131] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。