專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電纜護(hù)套料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體地說(shuō)，屬于電纜護(hù)套料的一種，尤其應(yīng)用于煤礦電纜。
背景技術(shù)：
氯化聚乙烯，是將高密度聚乙烯(HDPE)分子結(jié)構(gòu)中仲碳原子上的氫原子經(jīng)氯原子取代后得到的一種高分子無(wú)規(guī)氯化物。氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%左右的CPE，因其分子結(jié)構(gòu)中不含有雙鍵，而具有強(qiáng)度高、彈性好、阻燃、耐油、耐溶劑、耐臭氧、耐熱老化、耐候、加工性能良好、高填充、產(chǎn)量大、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。隨著電線電纜工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)線纜產(chǎn)品提出了更高更嚴(yán)格的性能要求。橡膠型氯化聚乙烯(CPE)作為一種新型的護(hù)套材料已逐漸取代價(jià)格高，且易發(fā)生早期膠燒的丁腈橡膠。然而，目前在CPE系列橡皮護(hù)套配方，國(guó)內(nèi)廠家在應(yīng)用方面，存在一些不成熟的地方，特別是CPE作為礦用電纜護(hù)套使用時(shí)，其抗撕裂性能不好，往往無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。沈梅等在CPE研究過(guò)程中，僅發(fā)現(xiàn)隨DCP用量的增加，共混物的撕裂強(qiáng)度急劇下降。但未對(duì)如何改善材料的抗撕裂強(qiáng)度提出具體解決方法。授權(quán)公告號(hào)為CN101463168A中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種采用噻二唑硫化體系提高CPE的撕裂強(qiáng)度的方法，但是由于配方中采用50 60份陶土，使得材料硬度較大，不利于保證電纜護(hù)套材料的柔軟性，而且配方中炭黑的使用，導(dǎo)致只能制備黑色護(hù)套，影響該材料在電線電纜方面的廣泛應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)一種柔軟的力學(xué)性能優(yōu)良的高耐撕裂的氯化聚乙烯礦用護(hù)套料有著良好的市場(chǎng)前景。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種耐撕裂強(qiáng)度高，硬度較小，電纜護(hù)套材料柔軟，應(yīng)用廣泛，配方簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)化的電纜護(hù)套料。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的方案是 一種電纜護(hù)套料，以重量計(jì)包括以下組分
氯化聚乙烯60 90份；
尼龍10 40份；
增容劑CPE-g-MAH 6 10份； 高性能復(fù)合阻燃劑 25 30份； 復(fù)合穩(wěn)定劑4 7份；
防老劑1 2. 5份；
噻二唑類(lèi)硫化劑 1 4份； 醛胺縮合物促進(jìn)劑 1.5 3份。所述增容劑CPE-g-MAH由100份氯化聚乙烯、4 10份馬來(lái)酸酐、0. 3 0. 7份過(guò)氧化二異丙苯在雙輥開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，將氯化聚乙烯共混物加入溫度為13(T150°C、轉(zhuǎn)速為2(T45r/min的轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，得到CPE-g-MAH。即馬來(lái)酸酐接枝氯化聚乙烯
制備權(quán)利要求上述電纜護(hù)套料的方法如下
A)將原材料各組分按配比稱(chēng)料，備用；
B)氯化聚乙烯先在70 90°C開(kāi)煉機(jī)上塑練、待塑練完全后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑，和已備好增容劑CPE-g-MAH，重復(fù)薄通3 5次制得母膠；
C)將輥溫升到145 165°C，將尼龍和母膠在熱輥開(kāi)煉機(jī)上共混lOmin，待共混均勻后逐步加入防老劑，增塑劑，阻燃劑，促進(jìn)劑以及陶土，白炭黑等填料，薄通3 5次后，于冷輥上薄通出片；
D)加硫，將共混均勻的氯化聚乙烯混合物在70 90°C開(kāi)煉機(jī)上加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑，薄通3 5次后，于冷輥上薄通出片。所述C)步驟待膠片冷卻后靜置8小時(shí)后進(jìn)行。所述D)步驟還可以在密煉機(jī)或者捏煉機(jī)上進(jìn)行。氯化聚乙烯是高抗撕裂礦用電纜護(hù)套料的基體材料，優(yōu)先選用CPE135B。CPE135B 為無(wú)規(guī)則的飽和性材料，幾乎無(wú)結(jié)晶，具有較強(qiáng)的加工性能和優(yōu)異的耐候、耐屈繞性。本發(fā)明所采用的尼龍為含有己內(nèi)酰胺單體、己二胺己二酸單體、癸二胺癸二酸單體共聚形成的三元共聚尼龍，簡(jiǎn)寫(xiě)為PA。尼龍66 ；聚己二酸己二胺(又稱(chēng)聚酰胺)；nylon 66
化學(xué)式[-NH (CH2) 6 — NHCO(CH2)4C0]n —
性狀
半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，具有可塑性。密度1. 15g / cm3。熔點(diǎn)252°C。 脆化溫度-30°C。熱分解溫度大于350°C。 連續(xù)耐熱80-120°C，平衡吸水率2. 5%。能耐酸、堿、大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽水溶液、鹵代烷、烴類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)等腐蝕，但易溶于苯酚、甲酸等極性溶劑。具有優(yōu)良的耐磨性、自潤(rùn)滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。但吸水性較大，因而尺寸穩(wěn)定性較差。
外觀白包或帶黃色顆粒狀密度(g/cm3) 1. 10-1. 14 拉伸強(qiáng)度(MPa) 60. 0-80. 0 絡(luò)氏硬度118 沖擊強(qiáng)度(kj/m2) 60-100 靜彎曲強(qiáng)度(MPa) 1 00-120 馬丁耐熱(V ) 50-60 彎曲彈性模星(MPa) 2000 3000 體積電阻率(Qcm) 1. 83X1015 介電常數(shù)1. 63
應(yīng)用
廣泛用于制造機(jī)械、汽車(chē)、化學(xué)與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外，還可用于制作醫(yī)療器械、體育用品、日用品等。聚酰胺12 (polyamide 12)，商品名尼龍 12 (nylon 12)。相對(duì)密度 1. 01 1. 02，熔點(diǎn)178°C，拉伸強(qiáng)度50 64MPa，彎曲強(qiáng)度74MPa，懸臂梁(缺口)沖擊強(qiáng)度4 ^J / m， 體積電阻率1014Ω .cm,介電強(qiáng)度17kV / _，熱變形溫度(1. 82MPa) 54. 5°C。耐磨性、自潤(rùn)滑性、柔韌性?xún)?yōu)良，吸濕性小，與金屬黏合力強(qiáng)。由ω-十二內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合或由12-氨基十二酸縮聚制得。聚酰胺12，ΡΑ12它有很好的抗沖擊性機(jī)化學(xué)穩(wěn)定性。尼龍12有許多在塑化特性和增強(qiáng)特性方面的改良品種，如尼龍12彈性體、石墨尼龍ΡΑ12等。ΡΑ12對(duì)強(qiáng)氧化性酸無(wú)抵抗能力。ΡΑ12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間。它的流動(dòng)性很好。ΡΑ12收縮率在0.5%到2%之間，這主要取決于材料品種、壁厚及其它工藝條件。ΡΑ12聚酰胺12或尼龍12典型應(yīng)用范圍水量表和其他商業(yè)設(shè)備，電纜套，機(jī)械凸輪，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及軸承等。高性能復(fù)合阻燃劑，是由沈陽(yáng)新異阻燃材料廠生產(chǎn)，牌號(hào)HZR-2，白色粉末，能夠提高CPE橡膠的阻燃性能，并且不產(chǎn)生有害物質(zhì)，屬于環(huán)保型高效阻燃劑。本發(fā)明采用的復(fù)合穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣/硬脂酸鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑與輔助穩(wěn)定劑環(huán)氧大豆油和亞磷酸酯配合使用，其中硬脂酸鈣/硬脂酸鋅并用比為5 1，用量為5份，環(huán)氧大豆油和亞磷酸酯用量分別為5和1份。本發(fā)明采用的防老劑為RD，S卩2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體。本發(fā)明采用的噻二唑類(lèi)硫化劑優(yōu)先選擇TDD或噻二唑1680。本發(fā)明采用的醛胺縮合物促進(jìn)劑優(yōu)先選擇V0R240。本發(fā)明采用了橡塑共混理念，以氯化聚乙烯作為基料，引入高抗撕裂的尼龍材料， 以及選擇與之配合的各種穩(wěn)定劑、防老劑、無(wú)味硫化劑，在保證其材料各種性能的同時(shí)，克服了氯化聚乙烯耐撕裂性能差的缺點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
1、本發(fā)明采用馬來(lái)酸酐接枝氯化聚乙烯進(jìn)行增容，簡(jiǎn)單可行，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，并且增容效果優(yōu)異，有效改善了氯化聚乙烯和尼龍的相容性能，使得混合物的機(jī)械性能優(yōu)異；
2、原有配方中，為滿(mǎn)足礦用電纜對(duì)材料性能的要求，氯化聚乙烯通過(guò)控制硫化程度，在拉伸強(qiáng)度和抗撕裂性能中取得平衡，以前配方如果提高拉伸強(qiáng)度，抗撕裂性能就下降；抗撕裂性能提高，抗伸強(qiáng)度就下降；而本發(fā)明加入尼龍材料后可以在提高材料耐撕裂性能的同時(shí)，拉伸強(qiáng)度也得到穩(wěn)定提高；
3、相對(duì)于以前氯化聚乙烯配方中加入傳統(tǒng)硫化劑，本發(fā)明采用先進(jìn)的過(guò)氧化物硫化體系，沒(méi)有氣味，符合環(huán)保要求；
4、加入尼龍到氯化聚乙烯基體中，以及高性能復(fù)合阻燃劑的使用，使得護(hù)套材料的耐老化性能得到有效提高；
5、配色自如，由于本配方中沒(méi)有引入顏色較深的材料和配合劑，因此，可以根據(jù)用戶(hù)和國(guó)標(biāo)要求，著各種鮮艷色彩，特別是對(duì)于礦用電纜中要求的黃色、紅色護(hù)套。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種電纜護(hù)套料，按照傳統(tǒng)電纜護(hù)套料的組份加入氧化鎂；硬脂酸；增塑劑；納米高活性白炭黑；活性碳酸鈣；陶土，再依照如下重量份數(shù)比例稱(chēng)量 氯化聚乙烯60份；
尼龍40份；增容劑CPE-g-MAH6份；
高性能復(fù)合阻燃劑25份；
復(fù)合穩(wěn)定劑4份；
防老劑1份；
噻二唑類(lèi)硫化劑1份；
醛胺縮合物促進(jìn)劑1. 5份。所述增容劑CPE-g-MAH由100份氯化聚乙烯、4份馬來(lái)酸酐、0. 3份過(guò)氧化二異丙苯在雙輥開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，將氯化聚乙烯共混物加入溫度為150°C、轉(zhuǎn)速為30r/min的轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，得到CPE-g-MAH。即馬來(lái)酸酐接枝氯化聚乙烯。配制增容劑所需的氯化聚乙烯是重新加入的氯化聚乙烯，與制備本發(fā)明所需要的氯化聚乙烯不要混淆。制備權(quán)利要求上述電纜護(hù)套料的方法如下
A)將原材料各組分按配比稱(chēng)料，備用；
B)氯化聚乙烯先在70°C開(kāi)煉機(jī)上塑練、待塑練完全后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑，和已備好增容劑CPE-g-MAH，重復(fù)薄通3次制得母膠；
C)將輥溫升到145°C，將尼龍和母膠在熱輥開(kāi)煉機(jī)上共混lOmin，待共混均勻后逐步加入防老劑，增塑劑，阻燃劑，促進(jìn)劑以及陶土，白炭黑等填料，薄通3次后，于冷輥上薄通出片；薄通是指將開(kāi)煉機(jī)的輥距調(diào)節(jié)到0. 5 1 mm，橡膠厚度很薄地通過(guò)開(kāi)煉機(jī)的二個(gè)輥；
D)加硫，將共混均勻的氯化聚乙烯混合物在70°C開(kāi)煉機(jī)上加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑， 薄通3次后，于冷輥上薄通出片。所述C)步驟待膠片冷卻后靜置8小時(shí)后進(jìn)行。按照上訴比例配方和工藝方法制得的電纜護(hù)套料，在長(zhǎng)徑比為17:1的蒸汽連續(xù)硫化生產(chǎn)線上，按照一定溫度、速度、蒸汽壓力要求實(shí)現(xiàn)護(hù)套料混合物膠片在電纜線芯上的擠制。得到的性能和傳統(tǒng)的配方性能對(duì)比如下表所示
權(quán)利要求
1.一種電纜護(hù)套料，以重量計(jì)包括以下組分氯化聚乙烯60 90份；尼龍10 40份；增容劑CPE-g-MAH 6 10份； 高性能復(fù)合阻燃劑 25 30份； 復(fù)合穩(wěn)定劑4 7份；防老劑1 2. 5份；噻二唑類(lèi)硫化劑 1 4份； 醛胺縮合物促進(jìn)劑 1.5 3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜護(hù)套料，其特征在于所述增容劑CPE-g-MAH由100 份氯化聚乙烯、4 10份馬來(lái)酸酐、0. 3 0. 7份過(guò)氧化二異丙苯在雙輥開(kāi)煉機(jī)上混煉均勻，將氯化聚乙烯共混物加入溫度為130 150°C、轉(zhuǎn)速為2(T45r/min的轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，得到CPE-g-MAH。
3.制備權(quán)利要求1或2所述的一種電纜護(hù)套料的方法，其特征在于A)將原材料各組分按配比稱(chēng)料，備用；B)氯化聚乙烯先在70 90°C開(kāi)煉機(jī)上塑練、待塑練完全后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑，和已備好增容劑CPE-g-MAH，重復(fù)薄通3 5次制得母膠；C)將輥溫升到145 165°C，將尼龍和母膠在熱輥開(kāi)煉機(jī)上共混lOmin，待共混均勻后逐步加入防老劑，增塑劑，阻燃劑，促進(jìn)劑以及陶土，白炭黑等填料，薄通3 5次后，于冷輥上薄通出片；D)加硫，將共混均勻的氯化聚乙烯混合物在70 90°C開(kāi)煉機(jī)上加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑，薄通3 5次后，于冷輥上薄通出片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電纜護(hù)套料的制備方法，其特征在于所述C)步驟待膠片冷卻后靜置8小時(shí)后進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電纜護(hù)套料的制備方法，其特征在于所述D)步驟還可以在密煉機(jī)或者捏煉機(jī)上進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電纜護(hù)套料及其制備方法，屬于電纜護(hù)套料的一種，主要應(yīng)用于煤礦電纜，包括氯化聚乙烯、尼龍、增容劑CPE-g-MAH、高性能復(fù)合阻燃劑、復(fù)合穩(wěn)定劑、防老劑、噻二唑類(lèi)硫化劑、醛胺縮合物促進(jìn)劑。制備方法包括塑練、熱輥開(kāi)煉機(jī)上共混、加硫等工序制得，本發(fā)明具有耐撕裂強(qiáng)度高，硬度較小，電纜護(hù)套材料柔軟，應(yīng)用廣泛，配方簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)化的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L77/00GK102344615SQ201110173120
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者張圣博, 李廣元, 沈盧東, 沈智飛, 盛業(yè)武, 陳光高, 高西萍 申請(qǐng)人:四川明星電纜股份有限公司