一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，1)將有機(jī)累托石與鈦酸四異丙酯加入高速混合機(jī)中混合，然后入螺桿雙擠出機(jī)中，再加入TPU，在400?600r/min的轉(zhuǎn)速下熔融共混10?20min，然后擠出造粒，即得TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料；2)將SEBS烘干后與上述制得的TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料混煉膠；3)將上述制得的混煉膠與滑石粉、云母、炭黑，投入密煉機(jī)，4)將密煉后得到的混和料經(jīng)雙錐剪切輸送入螺桿擠出機(jī)擠出加工。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，達(dá)到耐油、耐熱、柔軟、回彈力好、耐溶劑、耐寒及低煙等綜合性能。
【專利說明】
一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電纜外包覆材料技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜作為國民經(jīng)濟(jì)第二大產(chǎn)業(yè)，已被廣泛應(yīng)用于各類電能和信號(hào)的傳輸。與其它材料相比，無鹵阻燃熱塑性彈性體由于具有比重輕、易于加工成型、良好的綜合力學(xué)性能以及電絕緣性能優(yōu)良等特點(diǎn)，是各類電線電纜絕緣和護(hù)套的的首選材料。
[0003]熱塑性聚氨酯(TPU)是指由二異氰酸酯、多元醇和擴(kuò)鏈劑聚合而成的一類彈性體材料，其具有高強(qiáng)度、高彈性、耐磨、耐油、耐低溫等特點(diǎn)。TPU按照分子結(jié)構(gòu)可分為聚酯和聚醚型兩大類，由于電纜的使用環(huán)境較復(fù)雜，要求的使用壽命在10年以上，而聚酯型TPU的高溫耐水解性能較差，且其低溫柔韌性能也不及聚醚型TPU，故在電線電纜領(lǐng)域使用的TPU多為聚醚型。
[0004]—直以來，TPU阻燃性能的研究是彈性電纜料領(lǐng)域最為關(guān)注的一個(gè)課題。國外的路博潤、亨斯曼和巴斯夫等ITU合成廠家都有各自牌號(hào)的滿足UL電線阻燃要求的低煙無鹵TPU電纜料，國內(nèi)許多電纜料生產(chǎn)廠家也都紛紛推出了相應(yīng)的環(huán)保阻燃TPU及無鹵阻燃TPU電纜料?？偟膩碚f，國產(chǎn)阻燃TPU彈性電纜料的綜合性能還遠(yuǎn)不及進(jìn)口的產(chǎn)品，但是由于技術(shù)上的壟斷，進(jìn)口阻燃TPU彈性電纜料的價(jià)格一直居高不下，這在一定程度上限制了其在國內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用，因此，開發(fā)性價(jià)比較高的阻燃TPU彈性料是目前國內(nèi)電纜料制造商的當(dāng)務(wù)之急。另外，隨著新能源政策的推出，風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)汽車等行業(yè)都炙手可熱，與之相配套的電線電纜的開發(fā)工作也逐步展開，阻燃THJ彈性電纜料的市場(chǎng)將進(jìn)一步打開。
[0005]普通PVC絕緣料還存在著耐酸堿，耐熱油，耐有機(jī)溶劑性能較差等缺點(diǎn)，在所述特定環(huán)境中容易出現(xiàn)破損和開裂。熱塑性聚氨脂(TPU)是一種新型的各項(xiàng)性能優(yōu)異的有機(jī)高分子合成材料，具有優(yōu)異的物理性能，例如耐磨性，回彈力都好過普通PVC，耐老化性好過橡膠橡膠，可以說是替代PVC的最理想的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供了一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，達(dá)到耐油、耐熱、柔軟、回彈力好、耐溶劑、耐寒及低煙等綜合性能。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:(I)將有機(jī)累托石與鈦酸四異丙酯加入高速混合機(jī)中，在95-105°C，以500-600rpm的速度攪拌混合22-28min，然后將經(jīng)鈦酸四異丙酯偶聯(lián)劑處理過有機(jī)累托石投入螺桿雙擠出機(jī)中，再加入TPU，擠出機(jī)熔融段溫度控制在110-130°C，在400-600r/min的轉(zhuǎn)速下熔融共混10-20min，然后擠出造粒，即得TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料；
[0009](2)將SEBS烘干后與上述制得的TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料加入到混煉機(jī)上混煉10-2011^11，溫度為100-1101€，得到混煉膠；
[0010](3)將上述制得的混煉膠與滑石粉、云母、炭黑，投入密煉機(jī)中，混煉2-3min后加入沉淀白炭黑、抗氧劑繼續(xù)混煉4-5min，最后加入增塑劑、阻燃劑、潤滑劑、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑混煉l_2min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速150-200r/min，溫度控制在90-105°C ；
[0011 ] (4)將密煉后得到的混和料經(jīng)雙錐剪切輸送入螺桿擠出機(jī)擠出加工，擠出后在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，在155-165°C下熱壓8-10min，常溫冷壓4-6min，硫化壓力6-10MPa，出線速度為12_15m/min。
[0012]所述的原料TPUllO份、SEBS35份、有機(jī)累托石7份、鈦酸四異丙酯2份、沉淀白炭黑20份、增塑劑15份、云母15份、滑石粉5份、阻燃劑4份、潤滑劑4份、抗氧劑0.5份、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑4份、炭黑5份。
[0013]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明中使用的云母、氫氧化鋁阻燃劑，具有環(huán)保無毒、阻燃效率高等優(yōu)點(diǎn)，其極限氧指數(shù)也能得到提高;滑石粉、細(xì)度小于300目的硅膠改善了一般阻燃劑不耐水易析出、耐溫低的缺點(diǎn)，通過對(duì)累托石有機(jī)改性后與TPU熔融共混后制得TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料，可以明顯提尚改善絕緣料的剛性和抗變形能力，同時(shí)也可以提尚絕緣料的耐熱空氣老化性能以及耐油性能。本發(fā)明生產(chǎn)出來的絕緣料不僅具有優(yōu)良的機(jī)械物理性能、絕緣性能，而且同時(shí)還具有良好的耐高低溫性、耐油、耐溶劑、耐磨性、耐臭氧、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)久耐用，環(huán)保無污染，完全能夠滿足現(xiàn)代電線電纜的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0015]—種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，它由以下重量份的原料組成，所述的原料TPUl 10份、SEBS35份、有機(jī)累托石7份、鈦酸四異丙酯2份、沉淀白炭黑20份、增塑劑15份、云母15份、滑石粉5份、阻燃劑4份、潤滑劑4份、抗氧劑0.5份、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑4份、炭黑5份。
[0016]—種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法的制備方法，(I)將有機(jī)累托石與鈦酸四異丙酯加入高速混合機(jī)中，在95-105°C，以500-600rpm的速度攪拌混合22-28min，然后將經(jīng)鈦酸四異丙酯偶聯(lián)劑處理過有機(jī)累托石投入螺桿雙擠出機(jī)中，再加入TPU，擠出機(jī)熔融段溫度控制在110-130°C，在400-600r/min的轉(zhuǎn)速下熔融共混10-20min，然后擠出造粒，即得TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料；
[0017]2)將SEBS烘干后與上述制得的TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料加入到混煉機(jī)上混煉10-2011^11，溫度為100-1101€，得到混煉膠；
[0018](3)將上述制得的混煉膠與滑石粉、云母、炭黑，投入密煉機(jī)中，混煉2-3min后加入沉淀白炭黑、抗氧劑繼續(xù)混煉4-5min，最后加入增塑劑、阻燃劑、潤滑劑、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑混煉l_2min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速150-200r/min，溫度控制在90-105°C ；
[0019](4)將密煉后得到的混和料經(jīng)雙錐剪切輸送入螺桿擠出機(jī)擠出加工，擠出后在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，在155-165°C下熱壓8-10min，常溫冷壓4-6min，硫化壓力6-10MPa，出線速度為12_15m/min。
[0020]本發(fā)明生產(chǎn)出來的絕緣料的主要性能指標(biāo)如下:
[0021]1、25 °C時(shí)絕緣電阻不小于150M Ω /km。
[0022]2、成品電纜經(jīng)受交流50HZ3.5KV/5min電壓試驗(yàn)不擊穿。
[0023]3、物理機(jī)械性能如下:
[0024]1抗張強(qiáng)度~/臟2彡15.5
[0025]2斷裂伸長率％彡280
[0026]3140 0C X 168h老化后抗張強(qiáng)度最大變化率％ ±25
[0027]41400C X 168h老化后斷裂伸長率最大變化率％ ±25
[0028]585°C X336h吸水試驗(yàn)mg/cm2^il
[0029]6130。〇\111收縮試驗(yàn)％彡3.5
[0030]7阻燃性能:符合GB/T19666中A，B，C級(jí)
[0031]8低煙性能:最小透光率彡60%
[0032]9無鹵性能要求:PH加權(quán)值彡4.3
[0033]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:(1)將有機(jī)累托石與鈦酸四異丙酯加入高速混合機(jī)中，在95-105°C，以500-600rpm的速度攪拌混合22-28min，然后將經(jīng)鈦酸四異丙酯偶聯(lián)劑處理過有機(jī)累托石投入螺桿雙擠出機(jī)中，再加入TPU，擠出機(jī)熔融段溫度控制在110-130°C，在400-600r/min的轉(zhuǎn)速下熔融共混10-20min，然后擠出造粒，即得TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料； (2)將SEBS烘干后與上述制得的TPU/有機(jī)累托石納米復(fù)合材料加入到混煉機(jī)上混煉10-20min，溫度為I OO-1lO0C,得到混煉膠； (3)將上述制得的混煉膠與滑石粉、云母、炭黑，投入密煉機(jī)中，混煉2-3min后加入沉淀白炭黑、抗氧劑繼續(xù)混煉4_5min，最后加入增塑劑、阻燃劑、潤滑劑、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑混煉l_2min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速150-200r/min，溫度控制在90-105°C ； (4)將密煉后得到的混和料經(jīng)雙錐剪切輸送入螺桿擠出機(jī)擠出加工，擠出后在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，在155-1650C下熱壓8-10min，常溫冷壓4_6min，硫化壓力6_10MPa，出線速度為 12_15m/min02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于:所述的原料TPUl 10份、SEBS35份、有機(jī)累托石7份、鈦酸四異丙酯2份、沉淀白炭黑20份、增塑劑15份、云母15份、滑石粉5份、阻燃劑4份、潤滑劑4份、抗氧劑0.5份、細(xì)度小于300硅烷偶聯(lián)劑4份、炭黑5份。
【文檔編號(hào)】C08L53/02GK105949746SQ201610410826
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】徐華芳, 王江海, 楊玉雙, 蔣艷, 金德勝, 朱李紅, 黃顯武, 王焰芳
【申請(qǐng)人】安徽天元電纜有限公司