一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方及制備方法，包括100質(zhì)量份的生膠，100~160質(zhì)量份的金屬氫氧化物作為阻燃劑，0~60質(zhì)量份的填充增強(qiáng)劑，1~5質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑，0~30質(zhì)量份增塑劑，2~6質(zhì)量份的交聯(lián)劑，1~5質(zhì)量份的交聯(lián)助劑，0~3質(zhì)量份的抗氧劑，采用共混技術(shù)制備。本發(fā)明的護(hù)套材料具有優(yōu)異的阻燃性能，耐油耐低溫性能良好，適用于鐵路機(jī)車電纜護(hù)套中，可以滿足環(huán)保耐候無(wú)鹵阻燃機(jī)車電纜的要求。
【專利說(shuō)明】一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜護(hù)套領(lǐng)域，尤其涉及一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前全球大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素，該類線纜在燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。在火中，含鹵纜會(huì)產(chǎn)生酸性氣體，有損工人的鼻子、嘴和喉嚨，煙霧還使受害者容易迷失方向，難以逃離大火現(xiàn)場(chǎng)。認(rèn)識(shí)到這一潛在的危害性，部分歐洲國(guó)家己將無(wú)鹵纜作為電力與通信線纜的標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)對(duì)環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)也使無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的開(kāi)發(fā)得到了迅速的發(fā)展，也將成為今后電纜發(fā)展的重要方向。
[0003]一般無(wú)鹵護(hù)套材料都比較容易燃燒，最高可忍受150度的溫度，這也使無(wú)鹵電纜套料的阻燃性和熱穩(wěn)定性顯得尤為重要。
[0004]目前低煙無(wú)鹵機(jī)車電纜套料通常是以無(wú)鹵的結(jié)晶性聚烯烴樹(shù)脂或者熱塑性彈性體等聚合物為基體，混入大量的環(huán)保型阻燃劑金屬氫氧化物來(lái)達(dá)到低煙無(wú)鹵的要求。但比例高的金屬氫氧化物會(huì)造成擠出加工時(shí)熔融流動(dòng)性差，斷裂伸長(zhǎng)率低等缺陷。
[0005]目前使用最多的無(wú)極阻燃劑是氫氧化鎂與氫氧化鋁,氫氧化鋁的成本遠(yuǎn)低于氫氧化鎂，但加工溫度太窄。高填充的無(wú)機(jī)阻燃劑會(huì)使電纜表面毛糙。
[0006]目前也有很多專利介紹了無(wú)鹵阻燃電纜料的制備方法，但都沒(méi)提到同時(shí)對(duì)低溫性能、耐油性能和耐老化性能滿足的高強(qiáng)度護(hù)套材料組合物。另外，機(jī)車電纜一般用于極端惡劣的條件下，加入大量阻燃劑除滿足所需的阻燃性能和熱穩(wěn)定性能外，必然大大的劣化了機(jī)械性能和耐油性能，采用極性基團(tuán)含量高的極性橡膠可以滿足現(xiàn)有技術(shù)中的耐油要求但又會(huì)使低溫性能變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問(wèn)題，對(duì)機(jī)車電纜要求的關(guān)鍵性能如阻燃性能、低溫性能、耐油性能、力學(xué)強(qiáng)度等進(jìn)行了平衡，本發(fā)明提供一種耐低溫和耐油性能優(yōu)異且力學(xué)性能良好的機(jī)車用無(wú)鹵電纜護(hù)套材料及其制備方法。
[0008]本發(fā)明提供一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，所述護(hù)套材料的組分如下:60?80質(zhì)量份的EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，1(Γ30質(zhì)量份的LDPE(低密度聚乙烯)，阻燃劑10(Γ16()質(zhì)量份，增強(qiáng)填充劑(Γ60質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑f 5質(zhì)量份，增塑劑(Γ30質(zhì)量份，交聯(lián)劑2飛質(zhì)量份，交聯(lián)助劑廣5質(zhì)量份，抗氧劑(Γ3質(zhì)量份。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述EVA (VA含量在20%?40%之間)與LDPE (低玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為-78度,拉伸強(qiáng)度大于12Mpa)共混,形成分散均一的混合生膠基體。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所述的氫氧化鎂及氫氧化鋁的粒徑均大于10000目且兩者的含量均在40質(zhì)量份以上，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行功能化表面處理。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述增強(qiáng)填充劑為超細(xì)滑石粉CMS-777。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基二乙氧基娃燒KH-151。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述增塑劑主要為葵二酸二辛酯DOS。
[0014]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物過(guò)氧化二異丙苯基苯DCP，交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸脂TAIC。
[0015]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述抗氧劑為抗氧劑TMQ。
[0016]一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的制備方法，所述制備方法如下:
(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體EVA和LDPE，混煉約5分鐘；
(2)在密煉機(jī)中依次加入上述質(zhì)量份的阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填充料、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化促進(jìn)劑，將上述組分混煉均勻，控制密煉機(jī)混合器溫度達(dá)到150度；
(3)將密煉機(jī)降溫至50度再加入上述質(zhì)量份的硫化劑并混煉均勻得到混煉膠，控制密煉機(jī)混合器溫度90度以下；
(4)用硫化儀測(cè)得混煉膠的硫化參數(shù)t90；
(5)在平板硫化儀上制取試片，取參數(shù)t90加2?3min為正硫化時(shí)間，壓力為20Mpa，溫度為185度；
(6)所述的耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料制成。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:(1)高填充量的氫氧化鎂、氫氧化鋁經(jīng)KH-151表面功能化改性后，有效促進(jìn)了炭層的生成，使得最終電纜具有更高的氧指數(shù)。
[0018](2)KH-151對(duì)白炭黑也具有改性作用，使最終的成品膠具有更高的強(qiáng)度。
[0019](3)本發(fā)明具有優(yōu)異的機(jī)械性能，阻燃性能，對(duì)油、水等的耐受能，耐低溫性能及老化性能，符合機(jī)車護(hù)套材料標(biāo)準(zhǔn)。老化前的拉伸強(qiáng)度大于lOMpa，斷裂伸長(zhǎng)率大于200 %; 150度*10d老化后變化率小于30% ；-40度低溫?cái)嗔焉扉L(zhǎng)率大于30% ;氧指數(shù)大于32 ;在100度IRM902油中浸泡6d后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率變化率均小于40%。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0021]實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，所述護(hù)套材料的組分如下:65質(zhì)量份的EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)，23質(zhì)量份的LDPE (低密度聚乙烯)，阻燃劑130質(zhì)量份，增強(qiáng)填充劑35質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑3質(zhì)量份，增塑劑24質(zhì)量份，交聯(lián)劑3質(zhì)量份，交聯(lián)助劑4質(zhì)量份,抗氧劑I質(zhì)量份。
[0022]所述EVA (VA含量在25% )與LDPE (低玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為-78度，拉伸強(qiáng)度大于12Mpa)共混,形成分散均一的混合生膠基體。
[0023]所述阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所述的氫氧化鎂及氫氧化鋁的粒徑均大于10000目且兩者的含量均在40質(zhì)量份以上，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行功能化表面處理。
[0024]所述增強(qiáng)填充劑為超細(xì)滑石粉CMS-777。
[0025]所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷KH-151。
[0026]所述增塑劑主要為葵二酸二辛酯DOS。
[0027]所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物過(guò)氧化二異丙苯基苯DCP，交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸脂 TAIC0
[0028]所述抗氧劑為抗氧劑TMQ。
[0029]一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的制備方法，所述制備方法如下:
(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體EVA和LDPE，混煉約5分鐘；
(2)在密煉機(jī)中依次加入上述質(zhì)量份的阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填充料、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化促進(jìn)劑，將上述組分混煉均勻，控制密煉機(jī)混合器溫度達(dá)到150度；
(3)將密煉機(jī)降溫至50度再加入上述質(zhì)量份的硫化劑并混煉均勻得到混煉膠，控制密煉機(jī)混合器溫度90度以下；
(4)用硫化儀測(cè)得混煉膠的硫化參數(shù)t90；
(5)在平板硫化儀上制取試片，取參數(shù)t90加2min為正硫化時(shí)間，壓力為20Mpa，溫度為185度；
(6)所述的耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料制成。
[0030]實(shí)施例二
本實(shí)施例提供一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，所述護(hù)套材料的組分如下:60質(zhì)量份的EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)，10質(zhì)量份的LDPE (低密度聚乙烯)，阻燃劑100質(zhì)量份，增強(qiáng)填充劑I質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑I質(zhì)量份，增塑劑I質(zhì)量份，交聯(lián)劑2質(zhì)量份，交聯(lián)助劑I質(zhì)量份，抗氧劑I質(zhì)量份。
[0031]所述EVA (VA含量在20% )與LDPE (低玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為-78度，拉伸強(qiáng)度大于12Mpa)共混,形成分散均一的混合生膠基體。
[0032]所述阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所述的氫氧化鎂及氫氧化鋁的粒徑均大于10000目且兩者的含量均在40質(zhì)量份以上，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行功能化表面處理。
[0033]所述增強(qiáng)填充劑為超細(xì)滑石粉CMS-777。
[0034]所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷KH-151。
[0035]所述增塑劑主要為葵二酸二辛酯DOS。
[0036]所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物過(guò)氧化二異丙苯基苯DCP，交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸脂 TAIC0
[0037]所述抗氧劑為抗氧劑1010。
[0038]一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的制備方法，所述制備方法如下:
(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體EVA和LDPE，混煉約5分鐘；
(2)在密煉機(jī)中依次加入上述質(zhì)量份的阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填充料、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化促進(jìn)劑，將上述組分混煉均勻，控制密煉機(jī)混合器溫度達(dá)到150度；
(3)將密煉機(jī)降溫至50度再加入上述質(zhì)量份的硫化劑并混煉均勻得到混煉膠，控制密煉機(jī)混合器溫度90度以下；
(4)用硫化儀測(cè)得混煉膠的硫化參數(shù)t90；
(5)在平板硫化儀上制取試片，取參數(shù)t90加2min為正硫化時(shí)間，壓力為20Mpa，溫度為185度；
(6)所述的耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料制成。
[0039]實(shí)施例三本實(shí)施例提供一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，所述護(hù)套材料的組分如下:80質(zhì)量份的EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)，30質(zhì)量份的LDPE (低密度聚乙烯)，阻燃劑160質(zhì)量份，增強(qiáng)填充劑60質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑5質(zhì)量份，增塑劑30質(zhì)量份，交聯(lián)劑6質(zhì)量份，交聯(lián)助劑5質(zhì)量份，抗氧劑3質(zhì)量份。
[0040]所述EVA (VA含量在40%之間)與LDPE (低玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為_(kāi)78度，拉伸強(qiáng)度大于12Mpa)共混,形成分散均一的混合生膠基體。
[0041]所述阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所述的氫氧化鎂及氫氧化鋁的粒徑均大于10000目且兩者的含量均在40質(zhì)量份以上，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行功能化表面處理。
[0042]所述增強(qiáng)填充劑為超細(xì)滑石粉CMS-777。
[0043]所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷KH-151。
[0044]所述增塑劑主要為葵二酸二辛酯DOS。
[0045]所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物過(guò)氧化二異丙苯基苯DCP，交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸脂 TAIC0
[0046]所述抗氧劑為抗氧劑TMQ。
[0047]一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的制備方法，所述制備方法如下:
(1)在密煉機(jī)中加入生膠基體EVA和LDPE，混煉約5分鐘；
(2)在密煉機(jī)中依次加入上述質(zhì)量份的阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填充料、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化促進(jìn)劑，將上述組分混煉均勻，控制密煉機(jī)混合器溫度達(dá)到150度；
(3)將密煉機(jī)降溫至50度再加入上述質(zhì)量份的硫化劑并混煉均勻得到混煉膠，控制密煉機(jī)混合器溫度90度以下；
(4)用硫化儀測(cè)得混煉膠的硫化參數(shù)t90；
(5)在平板硫化儀上制取試片，取參數(shù)t90加3min為正硫化時(shí)間，壓力為20Mpa，溫度為185度；
(6)所述的耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料制成。
[0048]依據(jù)GB / T2951-2008對(duì)機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐油性、阻燃性和耐寒性進(jìn)行評(píng)價(jià)，本發(fā)明的三種實(shí)施例皆具有優(yōu)異的機(jī)械性能，阻燃性能，對(duì)油、水等的耐受能，耐低溫性能及老化性能，符合機(jī)車護(hù)套材料標(biāo)準(zhǔn)。老化前的拉伸強(qiáng)度大于lOMpa，斷裂伸長(zhǎng)率大于200%;150度*10d老化后變化率小于30% ；-40度低溫?cái)嗔焉扉L(zhǎng)率大于30% ;氧指數(shù)大于32 ;在100度IRM902油中浸泡6d后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率變化率均小于40%。
【權(quán)利要求】
1.一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述護(hù)套材料的組分如下:60?80質(zhì)量份的EVA，10^30質(zhì)量份的LDPE，阻燃劑100?160質(zhì)量份，增強(qiáng)填充劑(Γ60質(zhì)量份，硅烷偶聯(lián)劑廣5質(zhì)量份，增塑劑(Γ30質(zhì)量份，交聯(lián)劑2飛質(zhì)量份，交聯(lián)助劑廣5質(zhì)量份，抗氧劑(Γ3質(zhì)量份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述EVA(VA含量在20%?40%之間)與LDPE (玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為-78度，拉伸強(qiáng)度大于12Mpa)共混,形成分散均一的混合生膠基體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所述的氫氧化鎂及氫氧化鋁的粒徑均大于10000目且兩者的含量均在40質(zhì)量份以上，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行功能化表面處理。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述增強(qiáng)填充劑為超細(xì)滑石粉CMS-777。
5.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷KH-151。
6.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述增塑劑主要為葵二酸二辛酯DOS。
7.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化物過(guò)氧化二異丙苯基苯DCP，交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸脂TAIC。
8.如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料配方，其特征在于:所述抗氧劑為抗氧劑TMQ。
9.一種如權(quán)利要求1所述的一種耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料的制備方法，其特征在于:所述制備方法如下: (1)在密煉機(jī)中加入生膠基體EVA和LDPE，混煉約5分鐘； (2)在密煉機(jī)中依次加入上述質(zhì)量份的阻燃填料、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)填充料、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化促進(jìn)劑，將上述組分混煉均勻，控制密煉機(jī)混合器溫度達(dá)到150度； (3)將密煉機(jī)降溫至50度再加入上述質(zhì)量份的硫化劑并混煉均勻得到混煉膠，控制密煉機(jī)混合器溫度90度以下； (4)用硫化儀測(cè)得混煉膠的硫化參數(shù)t90； (5)在平板硫化儀上制取試片，取參數(shù)t90加2?3min為正硫化時(shí)間，壓力為20Mpa，溫度為185度； (6)所述的耐候型機(jī)車用無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套材料制成。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK104327366SQ201410546443
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】吳疆, 陳天廣, 姚玲, 張鵬 申請(qǐng)人:馬弗橡膠（鎮(zhèn)江）有限公司