本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一耐磨耐寒電纜料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，聚氨酯材料憑借優(yōu)良的物理、化學(xué)性能及生產(chǎn)效率高、投資費(fèi)用低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、建筑節(jié)能、高性能粘膠劑、新型環(huán)保涂料等領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯橡膠電纜材料的耐寒耐磨性能以及韌性無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程中的需求，因此亟需發(fā)明一種優(yōu)異耐寒耐磨性能以及高韌性的電纜料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一耐磨耐寒電纜料及其制備方法，采用改性改性聚氨酯為主要原料，制備出的電纜料耐寒耐磨性能優(yōu)異，制備方法，工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計(jì)的原料：改性聚氨酯65~75份、丁腈橡膠45~55份、改性硫酸鈣晶須40~45份、硫磺40~42份、納米碳酸鈣35~40份、硅橡膠30~35份、石蠟油27~32份、廢茶葉24~26份、高耐磨炭黑20~22份、谷殼15~20份和助劑15~20份；

所述改性聚氨酯包括以下份計(jì)的原料：聚己內(nèi)酯二醇30~32份、甲苯二異氰酸酯15~20份、1，4-丁二醇10~13份、二羥甲基丙酸5~7份和三乙胺2~4份；

所述助劑包括以下份計(jì)的原料：耐寒型增塑劑2~5份、潤滑劑2~4份、紫外光屏蔽劑2~3份、紫外光吸收劑1~3份、硫化劑1~2份、耐磨劑0.2~1.2份、填充劑0.2~0.8份、阻燃劑0.2~0.6份、促進(jìn)劑0.1~0.3份和防老劑0.1~0.2份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計(jì)的原料：硫酸鈣晶須20~25份、乙醇水溶液15~20份、醋酸13~15份和硅烷偶聯(lián)劑5~10份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在200~300r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在40~43℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在90~120℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。

其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。

其中，所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯、己二酸二酯、磷酸三辛酯、環(huán)氧十八酸辛酯和環(huán)氧大豆油中一種或幾種的混合物。

其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉或氧化鋅，所述紫外光吸收劑為水楊酸類或二苯甲酮類，所述硫化劑為過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧異丙基苯、過氧化苯甲酰中的一種或者多種，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2~3：1的比例混合而成。

其中，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑tt、促進(jìn)劑dm、促進(jìn)劑te、促進(jìn)劑ns、促進(jìn)劑dz、促進(jìn)劑cz中的一種或者多種的組合。

其中，所述防老劑為防老劑rd、防老劑4010na、防老劑4020、防老劑mb中的一種或者多種的組合

本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性聚氨酯

按照配比準(zhǔn)備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；

將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至70~80℃，保溫1~2h，加入1，4-丁二醇，擴(kuò)鏈1~2h；然后降溫至60~63℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)2~3h，然后冷卻至30~35℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；

（2）、制備成品

按照配比準(zhǔn)備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機(jī)中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機(jī)，控溫110~130℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。

本發(fā)明的有益效果：采用改性改性聚氨酯為主要原料，制備出的電纜料耐寒耐磨性能優(yōu)異，制備方法，工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)，具體如下：

（1）、本發(fā)明利用聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺制備改性聚氨酯，以聚已內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯為主，通過添加擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇和二羥甲基丙酸，合成得到改性聚氨酯，提高聚氨酯材料的耐寒耐磨性能和韌性；

（2）、本發(fā)明利用乙醇水溶液、醋酸、硅烷偶聯(lián)劑和硫酸鈣晶須為原料制備改性硫酸鈣晶須，用于輔助提高改性聚氨酯的撕裂強(qiáng)度，從而提高整體的耐磨性；

（3）、本發(fā)明中添加的耐寒型增塑劑，不僅可以改善改性聚氨酯基料的加工性能，而且能夠提高整體的耐寒性能，增強(qiáng)電纜料抗低溫能力，使其可以在低于-60℃，不低于-80℃的低溫環(huán)境下正常工作，扭曲不開裂，延長使用壽命；

（4）、本發(fā)明中添加硬脂酸鋅作為潤滑劑，可以改善電纜料的潤滑效果和光亮度，還可以在保證材料性能穩(wěn)定的前提下，大幅提升電纜料擠出時(shí)的速度，從而提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本；添加紫外線吸收劑，使其不僅耐低溫，而且具備一定的耐高溫性能；添加阻燃劑，使其具備耐火阻燃的性能；

（5）、本發(fā)明中添加改性廢茶葉，延長了電纜料的正硫化時(shí)間、提高硬度和耐油性，但是其拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率卻有所下降，將谷殼作為原料加入，有效改善了因廢茶葉添加引起的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率的降低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計(jì)的原料：改性聚氨酯65份、丁腈橡膠45份、改性硫酸鈣晶須40份、硫磺40份、納米碳酸鈣35份、硅橡膠30份、石蠟油27份、廢茶葉24份、高耐磨炭黑20份、谷殼15份和助劑15份；

所述改性聚氨酯包括以下份計(jì)的原料：聚己內(nèi)酯二醇30份、甲苯二異氰酸酯15份、1，4-丁二醇10份、二羥甲基丙酸5份和三乙胺2份；

所述助劑包括以下份計(jì)的原料：耐寒型增塑劑2份、潤滑劑2份、紫外光屏蔽劑2份、紫外光吸收劑1份、硫化劑1份、耐磨劑0.2份、填充劑0.2份、阻燃劑0.2份、促進(jìn)劑0.1份和防老劑0.1份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計(jì)的原料：硫酸鈣晶須20份、乙醇水溶液15份、醋酸13份和硅烷偶聯(lián)劑5份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在200r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在40℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在90℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。

其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。

其中，所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯。

其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉，所述紫外光吸收劑為水楊酸類，所述硫化劑為過氧化二異丙苯，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2：1的比例混合而成。

其中，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑tt。

其中，所述防老劑為防老劑rd。

本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性聚氨酯

按照配比準(zhǔn)備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；

將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至70℃，保溫1h，加入1，4-丁二醇，擴(kuò)鏈1h；然后降溫至60℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)2~3h，然后冷卻至30℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；

（2）、制備成品

按照配比準(zhǔn)備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機(jī)中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機(jī)，控溫110℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。

實(shí)施例2

一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計(jì)的原料：改性聚氨酯75份、丁腈橡膠55份、改性硫酸鈣晶須45份、硫磺42份、納米碳酸鈣40份、硅橡膠35份、石蠟油32份、廢茶葉26份、高耐磨炭黑22份、谷殼20份和助劑20份；

所述改性聚氨酯包括以下份計(jì)的原料：聚己內(nèi)酯二醇32份、甲苯二異氰酸酯20份、1，4-丁二醇13份、二羥甲基丙酸7份和三乙胺4份；

所述助劑包括以下份計(jì)的原料：耐寒型增塑劑5份、潤滑劑4份、紫外光屏蔽劑3份、紫外光吸收劑3份、硫化劑2份、耐磨劑1.2份、填充劑0.8份、阻燃劑0.6份、促進(jìn)劑0.3份和防老劑0.2份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計(jì)的原料：硫酸鈣晶須25份、乙醇水溶液20份、醋酸15份和硅烷偶聯(lián)劑10份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在300r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在43℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在120℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。

其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。

其中，所述耐寒型增塑劑為癸二酸二辛酯。

其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為氧化鋅，所述紫外光吸收劑為二苯甲酮類，所述硫化劑為過氧化苯甲酰，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照3：1的比例混合而成。

其中，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑dm。

其中，所述防老劑為防老劑4010na。

本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性聚氨酯

按照配比準(zhǔn)備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；

將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至80℃，保溫2h，加入1，4-丁二醇，擴(kuò)鏈2h；然后降溫至63℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)3h，然后冷卻至35℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；

（2）、制備成品

按照配比準(zhǔn)備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機(jī)中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機(jī)，控溫130℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。

實(shí)施例3

一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計(jì)的原料：改性聚氨酯70份、丁腈橡膠50份、改性硫酸鈣晶須42.5份、硫磺41份、納米碳酸鈣37.5份、硅橡膠32.5份、石蠟油30份、廢茶葉25份、高耐磨炭黑21份、谷殼17.5份和助劑17.5份；

所述改性聚氨酯包括以下份計(jì)的原料：聚己內(nèi)酯二醇31份、甲苯二異氰酸酯17份、1，4-丁二醇12份、二羥甲基丙酸6份和三乙胺3份；

所述助劑包括以下份計(jì)的原料：耐寒型增塑劑3.5份、潤滑劑3份、紫外光屏蔽劑2.5份、紫外光吸收劑2份、硫化劑1.5份、耐磨劑0.7份、填充劑0.5份、阻燃劑0.4份、促進(jìn)劑0.2份和防老劑0.15份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計(jì)的原料：硫酸鈣晶須22.5份、乙醇水溶液17.5份、醋酸14份和硅烷偶聯(lián)劑7.5份。

其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在250r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在42℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在105℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。

其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。

其中，所述耐寒型增塑劑為環(huán)氧大豆油。

其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉，所述紫外光吸收劑為二苯甲酮類，所述硫化劑為雙叔丁基過氧異丙基苯，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2：1的比例混合而成。

其中，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑ns。

其中，所述防老劑為防老劑4020。

本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性聚氨酯

按照配比準(zhǔn)備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；

將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至75℃，保溫1.5h，加入1，4-丁二醇，擴(kuò)鏈1.5h；然后降溫至62℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)2.5h，然后冷卻至32.5℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；

（2）、制備成品

按照配比準(zhǔn)備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機(jī)中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機(jī)，控溫120℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。

參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。