高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料的制作方法
【專利摘要】高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，將原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)單螺桿擠出機擠出造粒而制成，其特征在于：所述原料配方由以下重量份的原料組成：15~25份線性低密度聚乙烯，30~50份乙烯?醋酸乙烯酯共聚物，10~15份聚甲醛樹脂，20~35份半交聯(lián)粉末丁腈橡膠，5~15份馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物，90~110份氫氧化鋁，20~40份氫氧化鎂，10~20份改性填料，3~5份硼酸鋅，0.8~1.2份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，4~7份硅酮母粒，0.8~1.2份四[β?（3，5?二叔丁基?4?羥基苯基）丙酸]季戊四醇，2~4份2?巰基苯并咪唑鋅鹽，1.5~3份三烯丙基異三聚氰酸酯。本發(fā)明電纜料具有高耐油、高耐磨、阻燃性能好等特點，可以用于生產(chǎn)滿足國標、歐標要求的高耐油高耐磨機車電纜。
【專利說明】
高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電線電纜絕緣材料，尤其涉及一種高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián) 無鹵阻燃聚烯烴電纜料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展、歐盟R0HS和REACH環(huán)保法規(guī)的出臺以及安全的需 要，對軌道交通用線纜的要求也越來越高，要符合GB/T 12528.11-2004、TJ/CL 254-2013、 ΕΝ 50306等機車車輛線纜標準，不僅要求機車線纜安全、環(huán)保、節(jié)能，對耐油、耐高低溫、耐 磨及阻燃性能的要求也越來越高。
[0003] 在已公開的中國專利文獻中，耐油型的機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃電纜料的技 術(shù)信息已有很多，但常規(guī)的低煙無鹵阻燃聚烯烴材料在性能上很難達到耐油和耐低溫要求 的平衡，而要兼具優(yōu)異的耐磨性能、無鹵，并通過IEC60332-1的單根垂直燃燒試驗的聚烯烴 材料，國內(nèi)市場上尚未見到，也是一項值得攻破的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電 纜料，該材料具有高耐油、強耐磨、阻燃性能良好、低煙無毒等特點。
[0005] 為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：高耐油高耐磨機車電纜用輻照 交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，將其原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)密煉機和單螺桿擠出 機擠出造粒而制成，其特征在于:所述原料配方由以下重量份的組分組成： 線性低密度聚乙烯 15~25份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 30~50份 聚甲醛樹脂 10~15份 半交聯(lián)粉末丁腈橡膠 20~35份 馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物 5~15份 氫氧化鋁 90~110份 氫氧化鎂 25~40份 改性填料 10~20份 硼酸鋅 3~5份 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0.8~1.2份 娃酮粉 4~7份 四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 0.8~1.2份 2-巰基苯并咪唑鋅鹽 2~4份 三烯丙基異三聚氰酸酯 1.5~3份； 所述氫氧化鋁和氫氧化鎂的平均粒徑均為 0.8~1.5μηι。
[0006] 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下： 1、上述方案中，所述改性填料為經(jīng)超支化聚氨酯改性的納米碳化鋯，其中，改性填料中 有效成分納米碳化鋯的質(zhì)量百分含量為80~90%，平均粒徑為20~60nm。
[0007] 2、上述方案中，所述線性低密度聚乙烯為茂金屬線性低密度聚乙烯，熔體指數(shù)為 0·08~2g/10min。
[0008] 3、上述方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為40 ~65%〇
[0009] 4、上述方案中，所述聚甲醛樹脂為美國杜邦的POM 500AF。
[0010] 5、上述方案中，所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質(zhì)量百分含量為32~43%，半 交聯(lián)粉末丁腈橡膠的門尼粘度為60~90ML，凝膠含量為50~70%。
[0011] 6、上述方案中，所述硅酮粉中有效成分硅油和二氧化硅按照重量比例1:1組成。
[0012] 7、上述方案中，所述氫氧化鋁和氫氧化鎂均為經(jīng)過表面改性處理的氫氧化鋁和氫 氧化鎂。
[0013] 本發(fā)明的設(shè)計特點以及有益效果是： 1、本發(fā)明高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，采用高VA含量的 乙烯-醋酸乙烯共聚物，具有較強的極性，不僅對無機填料具有較好的包容性，而且與聚甲 醛樹脂、半交聯(lián)粉末丁腈橡膠，及馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物具有較好的相容性，使其具 有較高的耐油性能和耐磨性能。
[0014] 2、本發(fā)明高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，采用改性耐 磨填料，其中耐磨填料為納米碳化鋯，其晶體為NaCl型面心立方結(jié)構(gòu)，具有超高的硬度;經(jīng) 超支化聚氨酯改性后，可以避免納米材料團聚，均勻分布在由線性低密度聚乙烯、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、聚甲醛、半交聯(lián)化丁腈橡膠及相容劑組成的聚合物基體中，而且由于聚氨酯 的存在，還可以進一步增強材料的耐油性能和耐磨性能。
[0015] 3、本發(fā)明高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，采用的耐磨 改性劑納米碳化鋯，由于熔點很高，在燃燒過程的高溫下，也可在表面形成致密氧化層，與 成碳劑硼酸鋅合理復(fù)配后，進一步加強了材料的結(jié)殼性，并與表面處理的氫氧化鋁、氫氧化 鎂組成無機阻燃體系，產(chǎn)生了協(xié)同阻燃的效果，致使材料具有較好的阻燃性能，可以通過 IEC標準的單根垂直燃燒試驗。
[0016] 總之，本發(fā)明采用特定參數(shù)的線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚甲 醛樹脂、半交聯(lián)粉末丁腈橡膠和馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物作為基體材料，與改性填料、 氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅混合，并配有甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、潤滑劑和抗 氧劑等原料，具有高耐油、高耐磨、阻燃性能好、低煙無毒等特點，可以用于生產(chǎn)滿足國標、 歐標要求的高耐油高耐磨機車電纜。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例1~3:高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料 制備方法:將原料配方中的材料按照重量份數(shù)配好，放入高速混合機中混5~lOmin，投 入加壓式密煉機中混煉，其密煉溫度為140~150°C，送入單螺桿擠出機中擠出造粒，其擠出 溫度為110~150°C，擠出速度為200~300r/min。
[0018] 將粒料在開煉機上塑化、出片，所述開煉機溫度為130~145°C。
[0019] 將片料置于160~170°C液壓機中不加壓預(yù)熱6min，加壓加熱4min，壓力大于15MPa， 然后加壓冷卻至室溫。
[0020] 將試片進行輻照交聯(lián)，輻照劑量為15~18Mard，熱延伸控制在5~30%。
[0021] 原料配方由以下重量份的組分組成，如表1所示： 表1
j 二二^；二《~: :，二 r ;_二_·_:_:-二_5_η_ 其中，所述改性填料為經(jīng)超支化聚氨酯改性的納米碳化鋯。
[0022] 所述改性填料中有效成分納米碳化鋯的質(zhì)量百分含量為80~90%，改性填料的平均 粒徑為20~60nm。
[0023] 所述線性低密度聚乙烯為茂金屬線性低密度聚乙烯，熔體指數(shù)為0.08~2g/10min。
[0024] 所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為40~65%。
[0025] 所述聚甲醛樹脂為美國杜邦的POM 500AF。
[0026] 所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質(zhì)量百分含量為32~43%，半交聯(lián)粉末丁腈橡 膠的門尼粘度為60~90ML，凝膠含量為50~70%。
[0027] 所述硅酮粉中有效成分硅油和二氧化硅按照重量比例1:1組成。
[0028] 實施例1~3所制得的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料的 性能測試數(shù)據(jù)如表2所示： 表2
從表中性能可以看出，本發(fā)明高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜 料，具有高耐油、高耐磨、阻燃性能好、低煙無毒等特點，可以用于生產(chǎn)滿足國標、歐標要求 的高耐油高耐磨機車電線電纜。
[0029] 實施例4~5:高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料 制備方法同實施例1~3，原料配方由以下重量份的組分組成，如表3所示： 表3
其中，所述改性填料為經(jīng)超支化聚氨酯改性的納米碳化鋯。
[0030] 所述改性填料中有效成分納米碳化鋯的質(zhì)量百分含量為80~90%，改性填料的平均 粒徑為20~60nm。
[0031] 所述線性低密度聚乙烯為茂金屬線性低密度聚乙烯，熔體指數(shù)為0.08~2g/10min。
[0032] 所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為40~65%。
[0033] 所述聚甲醛樹脂為美國杜邦的POM 500AF。
[0034]所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質(zhì)量百分含量為32~43%，半交聯(lián)粉末丁腈橡 膠的門尼粘度為60~90ML，凝膠含量為50~70%。
[0035]所述硅酮粉中有效成分硅油和二氧化硅按照重量比例1:1組成。
[0036]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，將其原料配方按重量份 配比混合后，經(jīng)密煉機和單螺桿擠出機擠出造粒而制成，其特征在于:所述原料配方由以下 重量份的組分組成： 線性低密度聚乙烯 15~25份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 30~50份 聚甲醛樹脂 10~15份 半交聯(lián)粉末丁腈橡膠 20~35份 馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物 5~15份 氫氧化鋁 90~110份 氫氧化鎂 25~40份 改性填料 10~20份 硼酸鋅 3~5份 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0.8~1.2份 娃酮粉 4~7份 四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 0.8~1.2份 2-巰基苯并咪唑鋅鹽 2~4份 三烯丙基異三聚氰酸酯 1.5~3份； 所述氫氧化鋁和氫氧化鎂的平均粒徑均為 0.8~1.5μηι。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述改性填料為經(jīng)超支化聚氨酯改性的納米碳化鋯。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述改性填料中有效成分納米碳化鋯的質(zhì)量百分含量為80~90%，改性填料的 平均粒徑為20~60nm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于：所述線性低密度聚乙烯為茂金屬線性低密度聚乙烯，熔體指數(shù)為0.08~2g/ 10min〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為40~65%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述聚甲醛樹脂為美國杜邦的POM 500AF。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質(zhì)量百分含量為32~43%，半交聯(lián)粉末丁 腈橡膠的門尼粘度為60~90ML，凝膠含量為50~70%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐油高耐磨機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料， 其特征在于:所述硅酮粉中有效成分硅油和二氧化硅按照重量比例1:1組成。
【文檔編號】C08L51/04GK106009446SQ201610478329
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】高曉慧, 曾光新
【申請人】中廣核三角洲（蘇州）高聚物有限公司