專利名稱：風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體tpe護套料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電線電纜材料領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料及其制備方法。
背景技術(shù)：
作為新能源中技術(shù)最成熟的、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式，風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展速度令人矚目。作為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備配套產(chǎn)品的風(fēng)力發(fā)電機用電纜正在成為有巨大市場潛力的電纜新品種。歐洲是風(fēng)力發(fā)電的發(fā)源地，德國、荷蘭等國的風(fēng)電專用低溫柔性電纜一般采用普通的橡膠絕緣和護套，而產(chǎn)品的主要標準有歐洲標準與德國標準，使用溫度在-25-90°C，需要通過-25°C下3000次正反1080°低溫抗扭轉(zhuǎn)實驗。 我國的環(huán)境復(fù)雜多樣，特別是風(fēng)力資源發(fā)達的地區(qū)主要分布在西北高寒與東部沿海地區(qū)。西北高寒地區(qū)冬季的最低氣溫一般在_25°C以下，甚至有的地區(qū)達到_40°C，如內(nèi)蒙古草原與青藏高原，東部沿海地區(qū)夏季的最高溫度可能超過40°C，這些對于風(fēng)能電纜都是嚴酷的挑戰(zhàn)。為了保證風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的正常工作，我國的風(fēng)能電纜在耐低溫、耐扭轉(zhuǎn)性能和耐鹽浴性能上有著相對于傳統(tǒng)風(fēng)能電纜更高的要求。低溫抗扭轉(zhuǎn)實驗對于傳統(tǒng)的PVC、PE護套料來說是非常難以通過的，而橡膠絕緣和護套的加工工藝比較復(fù)雜，后期需要硫化。熱塑性彈性體兼有硫化性熱固性橡膠和熱塑性材料的多種特性和性能，其使用溫度下的性能與硫化橡膠相似，同時無須硫化，可以像熱塑性塑料一樣通過提高溫度進行加工和回收利用。氫化聚苯乙烯_(乙烯丁烯無規(guī)共聚物)-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)和氫化苯乙烯_(乙烯丙烯無規(guī)共聚物)_苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)是兩種性能優(yōu)良的熱塑性彈性體，具有優(yōu)良的耐低溫、抗老化、耐候、耐壓縮變形、柔軟等性能，因而非常適用于風(fēng)電專用低溫柔性電纜護套。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型的風(fēng)能電纜專用的超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE(Thermoplastic Elastomer的簡稱)護套料及其制備方法,本發(fā)明的超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料不含鹵素、重金屬元素等，對環(huán)境無害并且可以重復(fù)回收利用，耐寒性能與機械性能俱佳，適用于生產(chǎn)各類要求柔軟的風(fēng)電專用低溫柔性電纜護套。本發(fā)明的新型風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其原料包括如下重量份數(shù)的組分彈性體類樹脂 20 40重量份；聚烯烴樹脂10 30重量份；白油20 40重量份；相容劑5 10重量份；
抗氧劑O. 5 2. O重量份；填充劑5 20重量份；優(yōu)選為5 10重量份；加工助劑I 5重量份。較佳的，所述彈性體類樹脂為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物SEPS。
較佳的，所述聚烯烴樹脂為乙烯共聚樹脂。優(yōu)選的，所述乙烯共聚樹脂為丙稀、丁烯、己烯和辛烯中的兩種物質(zhì)與乙烯共聚所得的樹脂，如乙烯與丁烯、辛烯的共聚樹脂。更優(yōu)選的，所述乙烯共聚樹脂選自TAFMER樹脂和Exact樹脂，如聚烯烴樹脂為TAFMER系列中的DF610樹脂、DF810樹脂；Exact系列中的9061樹脂、8023樹脂。TAFMER樹脂為日本三井化學(xué)公司生產(chǎn)的樹脂，Exact樹脂為?？松梨诠咎峁梢詮氖袌鲑彽?。較佳的，所述白油為32#白油或46#白油，白油起到提高柔軟性的作用。較佳的，所述相容劑為乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝馬來酸酐共聚物和SEBS接枝馬來酸酐共聚物中的一種或幾種的組合，其接枝率均為
I.2-1. 5%，其熔融指數(shù)(190。。X2. 16kg)均為 1-lOg/lOmin。較佳的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和和抗氧劑168的搭配組合，抗氧劑1010的化學(xué)名稱為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧劑168的化學(xué)名稱為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。較佳的，所述填充劑為超微細碳酸鈣和超微細滑石粉中的一種或兩種。所述超微細碳酸鈣和超微細滑石粉可分別選自蘇州立達超微工業(yè)有限公司的超微細碳酸鈣LD1000和超微細滑石粉LD-5000T，優(yōu)選使用超微細滑石粉LD-5000T。較佳的，所述加工助劑為硬脂酸、硬脂酸鎂、硅酮母料、有機硅油和石蠟中一種或多種的組合。優(yōu)選的，所述加工助劑為硅酮母料與硬脂酸的組合，更優(yōu)選的，所述硅酮母料與硬脂酸的重量比為I : 1-4 I。所述硅酮母料，如德國德固賽公司的Ε525。本發(fā)明的新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的制備方法，包括如下步驟(I)將彈性體類樹脂和白油按照配比放置于回轉(zhuǎn)式混料機中進行混合，靜置后獲得充油后的彈性體類樹脂物料。(2)將充油后的彈性體類樹脂物料和其余原料按照配比置于高速混合機中混合均勻。(3)強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機干燥后獲得所述超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料。較佳的，步驟(I)中，所述混合的時間如為至少5分鐘；所述靜置的時間約40-60分鐘。較佳的，步驟(2)中，所述高速混合機的轉(zhuǎn)速控制為400_500rpm，混合時間為3 5分鐘。較佳的，步驟(3)中，所述干燥條件為70 V -80 V下干燥I 2小時。較佳的，步驟(3)中，所述雙螺桿擠出機的溫度設(shè)置為加料段170°C，熔融段1800C，熔體輸送段180-190°C，混煉段200°C，均化段190°C，機頭計量段190°C。
本發(fā)明的風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料不含鹵素、重金屬元素等，對環(huán)境無害并且可以重復(fù)回收利用，其耐寒性能與耐扭轉(zhuǎn)性能尤其俱佳，適合用于生產(chǎn)要求柔軟的風(fēng)電專用低溫柔性電纜。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。實施例I新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例I所
/Jn ο 其制備方法為按照重量比將未充油的彈性體類SEBS樹脂或SEPS樹脂以及白油放置于回轉(zhuǎn)式混料機中進行混合，混合5分鐘后放置約40-60分鐘，得到充油后的彈性體類樹脂。將充油后的彈性體類樹脂再按照配比加入聚烯烴樹脂、填充劑、相容劑、抗氧劑和加工助劑后，置于高速混合機中進行混合(轉(zhuǎn)速控制為400-500rpm);混合3 5分鐘后強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機在80°C下干燥I 2小時，干燥后即得超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料。其中，雙螺桿擠出機的溫度設(shè)置為加料段170°C，熔融段180°C，熔體輸送段180-190°C，混煉段200°C，均化段190°C，機頭計量段190°C。實施例2新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例2所
/Jn ο其制備方法與實施例I相同。實施例3新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例3所
/Jn ο其制備方法與實施例I相同。實施例4新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例4所
/Jn ο其制備方法與實施例I相同。實施例5新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例5所
/Jn ο其制備方法與實施例I相同。實施例6新型超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的原料組分及其配比如表I中的實施例6所
/Jn ο其制備方法與實施例I相同。表I
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其原料包括如下重量份數(shù)的組分 彈性體類樹脂 20 40重量份； 聚烯烴樹脂 10 30重量份； 白油20 40重量份； 相容劑5 10重量份； 抗氧劑O. 5 2. O重量份； 填充劑5 20重量份； 加工助劑I 5重量份。
2.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述彈性體類樹脂為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物SEPS。
3.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述聚烯烴樹脂為乙烯共聚樹脂；所述白油為32#白油或46#白油。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述乙烯共聚樹脂為丙稀、丁烯、己烯和辛烯中的兩種物質(zhì)與乙烯共聚所得的樹脂。
5.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述相容劑為乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝馬來酸酐共聚物和SEBS接枝馬來酸酐共聚物中的一種或幾種的組合，其接枝率均為I. 2-1. 5%，其熔融指數(shù)(190。。X 2. 16kg)均為 l-10g/10min。
6.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010和和抗氧劑168的搭配組合，所述抗氧劑1010的化學(xué)名稱為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述抗氧劑168的化學(xué)名稱為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
7.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料，其特征在于，所述填充劑為超微細碳酸鈣和超微細滑石粉中的一種或兩種；所述加工助劑為硬脂酸、硬脂酸鎂、硅酮母料、有機硅油和石蠟中一種或多種的組合。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的風(fēng)能電纜用耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料的制備方法，包括如下步驟 (1)將彈性體類樹脂和白油按照配比放置于回轉(zhuǎn)式混料機中進行混合，靜置后獲得充油后的彈性體類樹脂物料。
(2)將充油后的彈性體類樹脂物料和其余原料按照配比置于高速混合機中混合均勻。
(3)強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機干燥后獲得所述風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述混合的時間至少5分鐘；所述靜置的時間為40-60分鐘；步驟(2)中，所述高速混合機的轉(zhuǎn)速控制為400-500rpm，混合時間為3 5分鐘；步驟(3)中，所述干燥條件為70°C _80°C下干燥I 2小時。
10.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述雙螺桿擠出機的溫度設(shè)置為加料段170°C，熔融段180°C，熔體輸送段180-190°C，混煉段200°C，均化段190°C，機頭計 量段190 °C。
全文摘要
本發(fā)明屬于電線電纜材料領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料及其制備。本發(fā)明的超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料包括彈性體類樹脂、聚烯烴樹脂、白油、相容劑、抗氧劑、填充劑和加工助劑。其制備以彈性體類樹脂為基材，加入其他原料組分混合均勻后強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒并干燥而成。本發(fā)明的風(fēng)能電纜用超耐寒耐扭轉(zhuǎn)彈性體TPE護套料不含鹵素、重金屬元素等，對環(huán)境無害并且可以重復(fù)回收利用，其耐寒性能與耐扭轉(zhuǎn)性能尤其俱佳，適用于生產(chǎn)各類要求柔軟的風(fēng)能電纜。
文檔編號C08L53/00GK102898764SQ20111021250
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者吳愛華, 李仕山 申請人:上海凱波特種電纜料廠有限公司