專利名稱：：用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一種用于制備電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料。
背景技術(shù)：
：眾所周知，無論從機(jī)械性、熱或化學(xué)耐受性以及災(zāi)害防護(hù)(如火災(zāi))角度考慮，電纜的護(hù)套在防護(hù)內(nèi)部元件受損以維持其正常運(yùn)行方面均起著至關(guān)重要的作用。在戶外電纜應(yīng)用中，外護(hù)套必須能夠抵抗日曬、uv輻射、臭氧老化、化學(xué)藥品侵蝕，能夠承受高溫、嚴(yán)寒等嚴(yán)酷的氣候條件，同時在意外災(zāi)害情況下仍能保證或暫時保證其正常運(yùn)行。國內(nèi)電力電纜、控制電纜、電視網(wǎng)絡(luò)傳輸、通訊等戶外用電纜采用的外護(hù)套材料，通常采用耐候聚氯乙烯(PVC)材料或耐候聚乙烯作為護(hù)套材料。由于聚氯乙烯(PVC)材料本身特性的限制，其在耐大氣老化，耐熱，耐寒性等方面并不理想，從而大大影響了使用壽命，現(xiàn)有技術(shù)中如CN1805063A專利公開的就是一種基料為聚氯乙烯(PVC)的電纜護(hù)套材料，雖然該產(chǎn)品無鉛無鎘符合環(huán)保要求，但耐熱方面愛到極大限制，使用溫度僅為701C。CN1962744A專利公開的是一種改良的聚氯乙烯電纜護(hù)套材料，基料組成為409&-70%的聚氯乙烯樹脂與30%-60%乙烯-乙烯乙酸酯共聚物的復(fù)合物或70%~95%的氯乙烯與5%-30%的馬來酸酐共聚物，所得材料使用溫度提高至80"C，滿足一般電線電纜的耐熱要求，但該專利中卻未提及產(chǎn)品的阻燃性能，一般由耐候聚氯乙烯為基料生產(chǎn)的電纜護(hù)套料均屬非阻燃材料，氧指數(shù)僅為在21%左右，使用中存在極大的安全隱患。基于聚氯乙烯材料的以上缺陷，人們開始致力于一種既能滿足耐熱要求又具有良好阻燃效果材料的研究，如CN1821301A的專利采用了彈性體材料作為外護(hù)套材料，雖然其良好的填充性能可以賦予其多元的特性，可以滿足使用要求，但其加工工藝復(fù)雜，能源消耗大，易產(chǎn)生廢品，無法回收，屬不提倡推廣的選擇。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種加工簡單方便，耐候性、阻燃性、耐輻射及使用壽命長的用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料。本發(fā)明熱塑性電纜護(hù)套材料原料配比(重量)如下:氯化聚乙烯氯含量為2035%7080聚乙烯2030硅烷偶聯(lián)劑0.81.2聚乙烯蠟12防老劑0.40.6穩(wěn)定劑35阻燃劑4045補(bǔ)強(qiáng)劑2530聚乙烯的融熔指數(shù)最佳為25g/10min。所述的硅垸偶聯(lián)劑選自乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷(A-172)、乙烯基三(甲氧基)硅烷(A-171)、Y-(甲氧基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(A-174)其中之一或兩種結(jié)合使用。優(yōu)先選擇乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷(A-172)。硅烷偶聯(lián)劑可以增加高分子樹脂同填充材料的相容性，提高混合效率，加入過少，起不到偶聯(lián)的作用，加入量過多除了增加產(chǎn)品成本之外，并不能對混合效率和產(chǎn)品性能起到積極作用；所述的聚乙烯蠟為熔點(diǎn)在90C1201C的聚乙烯蠟，優(yōu)先選擇熔點(diǎn)為IOOIC左右的聚乙烯蠟。為提高材料在高溫下的流動性，共混時加入聚乙烯蠟。聚乙烯蠟含量過低，會影響流動性，而過高，則會對機(jī)械性能和阻燃產(chǎn)生負(fù)面影響，如含量超過2份，氧氣指數(shù)會下降19&;所述的防老劑選自二羥苯基丙烷(雙酚A)、四[3-(3，5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(防老劑1010)或4,4'-雙(a,a-二甲基芐基)二苯胺(防老劑KY405)中的一種，優(yōu)先選擇防老劑1010。為防止高分子聚合物在高溫混煉時氧化和產(chǎn)品使用中老化添加適量的防老劑。防老劑加入量過低，耐氣候老化特性較差，而當(dāng)加入量超過1%,將超過其在混合物中溶解度的臨界值，從而產(chǎn)生噴白現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。所述的穩(wěn)定劑選自鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇/鎘/鋅復(fù)合穩(wěn)定刑。優(yōu)先選擇鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。做到使用和后處理時的不污染環(huán)境，又大大提高產(chǎn)品加工過程的易操作性。復(fù)合穩(wěn)定劑加入量過少，在混合和加工過程中和產(chǎn)品使用中的耐熱穩(wěn)定性會很差，容易分解，而超過5份則同樣會產(chǎn)生噴白現(xiàn)象。所述的阻燃劑選自活性氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻以及硼酸鋅其中之一或兩種結(jié)合使用，其重量份數(shù)為不低于40份，優(yōu)先選擇活性氫氧化鎂和三氧化二銻復(fù)合，其比例為4:1，并且其平均粒徑均應(yīng)在2iim以下最佳。該體系為本發(fā)明的又一個有利特征，可以在滿足阻燃特性的同時，最大程度達(dá)到消煙的效果。三氧化二綈是一種協(xié)同阻燃劑，須同鹵族元素并用，加入量過少，起不到阻燃效果，而超過8份的比例，阻燃效果并不會提高，相反會增加產(chǎn)品的成本和比重，并對機(jī)械性能產(chǎn)生負(fù)面的影響。活性氫氧化鎂加入量過少，達(dá)不到產(chǎn)品的要求，而過多，則會增加產(chǎn)品比重，降低機(jī)械性能和加工藝性能，并影響產(chǎn)品的熔體流動性。所述的補(bǔ)強(qiáng)劑選自高耐磨爐黑(HAF)、快壓出爐黑(FEF)、白炭黑或納米高嶺土其中之一或兩種結(jié)合使用，優(yōu)先選擇高耐磨爐黑(HAF)作為補(bǔ)強(qiáng)材料，同時可以提高定伸強(qiáng)度，提高耐磨性。炭黑是產(chǎn)品中綜合性能最好的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品，但過多的加入，會使產(chǎn)品的混合工藝變得很困難，影響產(chǎn)品的擠出流動性，25份可以使產(chǎn)品的整體性能達(dá)到最合適的程度。本發(fā)明熱塑性電纜護(hù)套材料加工方法將上述比例原料進(jìn)行機(jī)械混合，通過捏煉機(jī)捏煉，然后經(jīng)螺桿擠出機(jī)造粒制得。本發(fā)明所述熱塑性護(hù)套材料在制造電力和控制電纜應(yīng)用時的優(yōu)越之處主要體現(xiàn)在使用溫度可達(dá)到-40-85r,具有良好的耐熱性能，大大擴(kuò)大了使用范圍，也延長了產(chǎn)品的使用壽命；護(hù)套材料的拉伸強(qiáng)度在lOMPa以上，1009G應(yīng)變拉伸應(yīng)力在6MPa以上，保證電纜在正常使用情況下，免受外力作用而造成損壞；其氧指數(shù)可達(dá)30%以上，可以保證其在火災(zāi)情況下不致成為火焰蔓延的介質(zhì)；氯化聚乙烯本身優(yōu)異的耐磨性，耐熱性，耐氣候性;耐臭氧性，耐化學(xué)藥品性，可以在很大程度上延長電纜的使用壽命；同時,本發(fā)明所述材料具有較寬的硬度范圍，通過氯化聚乙烯氯含量的調(diào)整，便可以加工出柔軟且具有橡膠質(zhì)感的護(hù)套材料，極大地拓寬了其應(yīng)用范圍。其加工工藝簡單，擠出成型溫度低，材料可回收利用，生產(chǎn)成本低。本發(fā)明產(chǎn)品材料滿足歐盟在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令(RoHS指令)的要求。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施案例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述,但方案中所涉及的工藝方法及技術(shù)參數(shù)不能理解為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例l:重量比氯化聚乙烯氯含量為2035%75聚乙烯25硅烷偶聯(lián)劑1聚乙烯蠟1.5防老劑10100.5鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4活性氫氧化鎂32份三氧化二銻8份高耐磨爐黑25份上述組份經(jīng)高速混合機(jī)預(yù)混，用捏煉機(jī)充分捏煉，用蠊桿擠出機(jī)造粒獲得熱塑性電纜護(hù)套材料的混合物。測試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述組份經(jīng)混合機(jī)預(yù)混、捏煉、擠出造粒，獲得熱塑性電纜護(hù)套材料的混合物。測試結(jié)果拉伸強(qiáng)度為13.8MPa,斷裂拉伸應(yīng)變?yōu)?50%,100%應(yīng)變拉伸應(yīng)力為7.1MPa,氧指數(shù)為30%,融熔指數(shù)(160r，21.6kg)為8.4g/10min，比重1.28，邵氏硬度為94A。實(shí)施例3:重量比氯化聚乙烯氯含量為2035%80聚乙烯20硅烷偶聯(lián)劑1聚乙烯蠟1.5防老劑10100.5鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4活性氫氧化鎂32三氧化二銻8髙耐磨爐黑25上述組份經(jīng)混合機(jī)預(yù)混、捏煉、擠出造粒，獲得熱塑性電纜護(hù)套材料的混合物。測試?yán)鞆?qiáng)度為12.5MPa,斷裂拉伸應(yīng)變?yōu)?50%,100%應(yīng)變拉伸應(yīng)力為6.5MPa,氧指數(shù)為31%,融熔指數(shù)(160'C，21.6kg)為6.8g/10min，比重1.28，邵氏硬度為93A。權(quán)利要求1、用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料，其特征是由如下原料混合、捏煉制得原料配比重量氯化聚乙烯氯含量為20～35％70～80聚乙烯20～30硅烷偶聯(lián)劑0.8～1.2聚乙烯蠟1～2防老劑0.4～0.6穩(wěn)定劑3～5阻燃劑40～45補(bǔ)強(qiáng)劑25～302、根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料，其特征是；硅垸偶聯(lián)劑選自乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三(甲氧基)硅垸、Y-(甲氧基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷其中之一或兩種結(jié)合使用；防老劑選自二羥苯基丙烷、四[3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或4，4'-雙(a，a-二甲基芐基)二苯胺中的一種；穩(wěn)定劑選自鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇/鎘/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；阻燃劑選自活性氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻以及硼酸鋅其中之一或兩種結(jié)合使用補(bǔ)強(qiáng)劑選自高耐磨爐黑、快壓出爐黑、白炭黑或納米髙嶺土其中之一或兩種結(jié)合使用。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料,其特征是；聚乙烯的融熔指數(shù)為25g/10min;硅烷偶聯(lián)劑選擇乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷；聚乙烯蠟為熔點(diǎn)在90"C120t:的聚乙烯蠟，優(yōu)先選擇熔點(diǎn)為IOO匸左右的聚乙烯蠟；防老劑選擇四[3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；穩(wěn)定劑選自鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；阻燃劑選擇活性氫氧化鎂和三氧化二銻復(fù)合，其比例為4:1;補(bǔ)強(qiáng)劑選擇高耐磨爐黑。全文摘要本發(fā)明用于電力和控制電纜的熱塑性護(hù)套材料，由如下原料重量比氯化聚乙烯70～80、聚乙烯20～30、硅烷偶聯(lián)劑0.8～1.2、聚乙烯蠟1～2、防老劑0.4～0.6、穩(wěn)定劑3～5、阻燃劑40～45、補(bǔ)強(qiáng)劑25～30經(jīng)混合、捏煉制得。其拉伸強(qiáng)度在10MPa以上，100％應(yīng)變拉伸應(yīng)力在6MPa以上，氧指數(shù)30％以上，耐熱性、耐氣候性、耐臭氧性、耐化學(xué)藥品性好，生產(chǎn)簡單，成本低。文檔編號C08K13/00GK101407611SQ20081022878公開日2009年4月15日申請日期2008年11月11日優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日發(fā)明者青柳,王文軍,剛肖,黃國良申請人:丹東德成化工有限公司