本發(fā)明涉及電線電纜絕緣材料，尤其涉及一種耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料。
背景技術：
隨著軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展、歐盟ROHS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、EN 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。
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，國內市場上尚未見到，也是一項值得攻破的技術難題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，該材料具有耐油性能突出、耐磨性能優(yōu)異、耐低溫性好、阻燃性能良好、低煙無毒等特點。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃電纜料，將其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：
線性低密度聚乙烯 20~25份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 30~50份，
三元尼龍 10~25份，
半交聯(lián)粉末丁腈橡膠 15~25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 30~50份，
耐磨改性劑 5~10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，
硅酮母粒 3~6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；
其中，所述氫氧化鋁和氫氧化鎂的平均粒徑均為 0.8~1.5μm；
所述耐磨改性劑為納米碳化鋯，平均粒徑為 20~60nm；
所述硅酮母粒中有效成分硅酮的質量含量為 50~55%。
上述技術方案中的有關內容解釋如下：
1、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。
2、上述方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯質量百分含量為40～65%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔體指數(shù)為2~10g/10min。
3、上述方案中，所述三元尼龍為PA6/PA66/PA1010三元共聚物，其中，PA6、PA66以及PA1010三者的重量比為1:2:7，上海億浩化工有限公司生產的PAM15。
4、上述方案中，所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質量百分含量為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%。
5、上述方案中，所述馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物的接枝率為0.8~2.0%。
6、上述方案中，所述四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇與2-巰基苯并咪唑鋅鹽的重量比例為1：（2~4）。
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。
8、上述方案中，所述耐磨改性劑納米碳化鋯的平均粒徑最好為20~50nm。
本發(fā)明的設計特點以及有益效果是：
1、本發(fā)明耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，采用高VA（即醋酸乙烯酯）含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，具有較強的極性，耐低溫性能較好；同時，添加三元尼龍共聚物和半交聯(lián)粉末丁腈橡膠，并配以馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物作為相容劑，使其具有較高的耐油性能和耐磨性能。
2、本發(fā)明耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃聚烯烴電纜料，采用納米碳化鋯作耐磨改性劑，其晶體為NaCl型面心立方結構，具有超高的硬度，與線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元尼龍、半交聯(lián)化丁腈橡膠及相容劑進行合理復配后，納米碳化鋯作為強化相能夠直接阻止位錯的移動或穩(wěn)定晶界和亞晶界，限制可移動位錯的滑移或攀移，因而使得材料具有較強的抗磨損能力。
3、本發(fā)明耐油耐磨耐低溫型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配后，進一步加強了材料的結殼性，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。
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、三元尼龍共聚物、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，與納米碳化鋯、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，具有耐油性能突出、耐磨性能優(yōu)異、耐低溫性好、阻燃性能好、低煙無毒等特點，可以用于生產滿足國標、歐標要求的耐油機車電纜。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述：
實施例1~3：耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃電纜料
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5~10min，均勻后投入加壓式密煉機中混煉，其密煉溫度為140~150℃，送入單螺桿擠出機中擠出造粒，其擠出溫度為110~150℃，擠出速度為200~300r/min。
將粒料在開煉機上塑化、出片，所述開煉機溫度為130~145℃。
將片料置于160~170℃液壓機中不加壓預熱6min，加壓加熱4min，壓力大于15MPa，然后加壓冷卻至室溫。
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%。
原料配方由以下重量份的組分組成，如表1所示：
表1
其中，所述氫氧化鋁和氫氧化鎂的平均粒徑均為0.8~1.5μm；
所述納米碳化鋯的平均粒徑為20~60nm；
所述硅酮母粒中有效成分硅酮的質量含量為50~55%。
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。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯質量百分含量為40～65%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔體指數(shù)為2~10g/10min。
所述三元尼龍為PA6/PA66/PA1010三元共聚物，其中，PA6、PA66以及PA1010三者的重量比為1:2:7。
所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質量百分含量為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%。
所述馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物的接枝率為0.8~2.0%。
所述四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇與2-巰基苯并咪唑鋅鹽的重量比例為1：2~4。
實施例1~3所制得的耐油耐磨耐低溫型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
實施例4~5：耐油耐磨耐低溫型機車電纜用輻照交聯(lián)無鹵阻燃電纜料
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，所述氫氧化鋁和氫氧化鎂的平均粒徑均為0.8~1.5μm；
所述納米碳化鋯的平均粒徑為20~60nm；
所述硅酮母粒中有效成分硅酮的質量含量為50~55%。
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。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯酯質量百分含量為40～65%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔體指數(shù)為2~10g/10min。
所述三元尼龍為PA6/PA66/PA1010三元共聚物，其中，PA6、PA66以及PA1010三者的重量比為1:2:7。
所述半交聯(lián)粉末丁腈橡膠中的丙烯腈質量百分含量為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%。
所述馬來酸酐接枝三元乙丙共聚物的接枝率為0.8~2.0%。
所述四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇與2-巰基苯并咪唑鋅鹽的重量比例為1：2~4。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據(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)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。