耐气候性改性聚乙烯电缆护套料的制作方法

xiaoxiao2021-1-7  94

耐气候性改性聚乙烯电缆护套料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚乙烯电缆护套料,具体涉及一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套料。
【背景技术】
[0002] 电缆护套是电缆的最外层,电缆护套材料不仅需要有优良的物理性能,如拉伸强 度、断裂伸长率等,同时还需要拥有良好的阻燃性能。橡胶绝缘中常用的是三元乙丙作为基 料,用硫化剂DCP和硫化促进剂TAC,混炼胶的缺点是:断裂伸长率较低,在硫化过程中工艺 范围较窄,若挤出时温度过高很容易断裂伸长率不合格。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的是提供一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,该改性聚乙烯电缆护 套料有利于无机粉体添加均匀,工艺范围广泛,大大加快硫化速度,提高交联密度,改善硫 化胶的耐温性能。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套 料,由以下重量份的组分组成: 氯化聚乙烯(CPE) 8~12份, 乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 18~21份, 改性煅烧陶土 25~30份, 800#石蜡基橡胶油 5~7份, 活性氧化镁 0.5~0.8份, 超细滑石粉 4~5份, 活性氧化锌 1~1.5份, 环保稳定剂 0.45~0.55份, 微晶蜡 1.5~2份, 钛白粉 0.7~0.8份, 4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺 0.5~0.8份, 过氧化二异丙苯 1.5份, 三聚氰酸三烯丙酯 1.2~1.3份; 所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0005] 上述方案中,技术方案中的进一步改进方案如下: 1.上述方案中,通过以下步骤获得:步骤一、先将氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性 体按重量份在90~110°C密炼机中混炼4-5min,两种材料混合均匀; 步骤二、将800#石蜡基橡胶油、活性氧化镁、活性氧化锌、环保稳定剂、微晶蜡、钛白粉、 防老剂4,V双(α,α二甲基苄基)二苯胺,混炼; 步骤三、然后将改性煅烧陶土、超细滑石粉,混炼;密炼机排料,同时摆胶2~3次,然后滤 橡, 步骤四、将过滤好的橡胶存放后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂过氧化 二异丙苯、硫化助剂三聚氰酸三烯丙酯混炼后排料,将混炼胶在开炼机上薄通,摆胶后,在 三辊压延机上开条出片,橡页经过冷却辊冷却,经过粉箱后制得成品。
[0006] 2.上述方案中,所述步骤一中氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体按重量份在 90~110°C密炼机中混炼4~5min。
[0007] 由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点: 1.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其采用辛烯单体的质量份数超过20%~ 30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH5~21份与氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料,由于质 量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体的门尼为17粘度较低,温度升高时,混炼胶 变得很软;有利于无机粉体添加均匀的混入其基料中,提高了相容性,而且添加了氯化聚乙 烯(CPE)后,由于氯化聚乙烯(CPE)门尼较高,克服了混炼胶在混炼时摆胶困难,避免了三辊 压延机上开条出片容易拉断的缺陷,提高物理机械性能,在保证电性能的前提下,使工艺性 能得到很大提高;其次,质量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 15~21份与 氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料,门尼粘度较低,在添加相同的填充材料,达到相同门尼 粘度时所需要的增塑剂较少,这样可以提高混炼胶的耐热、耐候。
[0008] 2.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其针对两种橡胶作为基料是基于两 种材料各有优缺点,通过并用达到互补的目的,氯化聚乙烯(CPE)其物理机械性能较高,可 以提高并用胶的拉伸强度和断裂伸长率,在保证物理机械性能的前提下增加填充材料用 量,达到降低成本的目的;添加乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε),因其为饱和非极性橡胶,并 用后可以提高橡胶的电气性能;复合钙锌稳定剂提高了氯化聚乙烯硫化时放出氯化氢气体 的分解温度;氧化镁在体系中起到吸酸剂的功能,吸收氯化聚乙烯高温硫化产生的氯化氢 气体;氧化锌主要是提高乙烯-辛烯共聚物耐温等级;由于乙烯-辛烯共聚物弹性体和氯化 聚乙烯都为饱和橡胶,两者可以共用同一种硫化体系(硫化剂:过氧化二异丙苯;硫化促进 剂:三聚氰酸三烯丙酯),且生成的分子链都为碳-碳键,由于碳-碳键能较大,耐热、和耐老 化性能得到明显提尚。
[0009] 3.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε)与 氯化聚乙烯(CPE)都为主链不含双键的饱和橡胶,他们有共硫化特性,选用DCP作为硫化剂, 添加共硫化剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC);采用DCP作为硫化体系时,交联和断裂同时发生,为 抑制断裂反应,可添加具有官能团的共硫剂,共硫化剂可大大加快硫化速度,提尚交联密 度,改善硫化胶的耐温性能。CPE本身没有双键,也没有交联结构的点,完全靠过氧化物来交 联,在硫化时的高温使过氧化物分解产生的游离基,夺取CPE长链分子上的氢而出现CPE 的游离基,在硫化助剂TAC的帮助下,使两个大分子链的游离基连接起来,形成交联网状结 构,从而使CPE橡胶硫化。在此过程中由于极性分子的作用会有HC1分子的产生,这种HC1 气体不仅妨碍了胶体硫化,而且容易使CPE橡胶产生类似海绵状孔隙而是其物理机械性能 恶化。活性氧化镁的加入有效地克服了这一问题。所以氧化镁是很好的吸酸剂、硫化促进 剂、CPE热稳定剂。活性氧化锌可以明显提高硫化速度和交联程度。
[0010] 4.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε)与 氯化聚乙烯(CPE)都为主链不含双键的饱和橡胶,他们有共硫化特性,选用DCP作为硫化剂, 添加共硫化剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC);采用DCP作为硫化体系时,交联和断裂同时发生,为 抑制断裂反应,可添加具有官能团的共硫剂,共硫化剂可大大加快硫化速度,提尚交联密 度,改善硫化胶的耐温性能。CPE本身没有双键,也没有交联结构的点,完全靠过氧化物来交 联,在硫化时的高温使过氧化物分解产生的游离基,夺取CPE长链分子上的氢而出现CPE 的游离基,在硫化助剂TAC的帮助下,使两个大分子链的游离基连接起来,形成交联网状结 构,从而使CPE橡胶硫化。在此过程中由于极性分子的作用会有HC1分子的产生,这种HC1 气体不仅妨碍了胶体硫化,而且容易使CPE橡胶产生类似海绵状孔隙而是其物理机械性能 恶化。活性氧化镁的加入有效地克服了这一问题。所以氧化镁是很好的吸酸剂、硫化促进 剂、CPE热稳定剂。活性氧化锌可以明显提高POE的硫化速度和交联程度。
[0011] 5.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其步骤四经一滤网过滤橡胶,薄通快 速降低密炼机排出胶料的温度,提高混炼效果,同时通过薄通,可有效的切断橡胶分子链, 降低胶料的门尼粘度;摆胶目的是使各种配合剂完全而均匀地分散于生胶中,保证胶料性 能均匀一致,即胶料的任何一部分都含有相同数量的组分,不致于因配合剂局部集中而出 现胶料性能不一;虑橡 目的是为了除去混炼胶中粒径较大的杂质,提高混炼胶的电气性能。
[0012] 6.本发明耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其步骤五将过滤好的橡胶存放24小 时后将胶料重新放入密炼机混炼,停放24小试消除混炼时所产生的内应力,减少胶料的收 缩;并且停放过程中配合剂仍在橡料中继续扩散,提高了分散的均匀性,同时能使橡胶与补 强剂之间进一步生成结合橡胶,提高补强效果。
【具体实施方式】
[0013] 实施例.一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,由以下重量份的组分组成: 氯化聚乙烯(CPE) 12份, 乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 19份, 改性煅烧陶土 25份, 800#石蜡基橡胶油 5份, 活性氧化镁 〇. 8份, 超细滑石粉 5份, 活性氧化锌 1.5份, 环保稳定剂 0.5份, 微晶蜡 1.5份, 钛白粉 0.8份, 4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺 0.6份, 过氧化二异丙苯 1.5份, 三聚氰酸三烯丙酯 1.2份; 所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0014] 上述耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,材料各组份配方具体为:氯化聚乙烯(CPE) 12公斤,乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH9公斤,800#石蜡基橡胶油5公斤,活性氧化镁0.8 公斤,氧化锌1.5公斤,超细滑石粉5公斤,环保稳定剂0.5公斤,微晶蜡1.5公斤,钛白粉 0.8公斤,改性煅烧陶土25公斤,4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺0.6公斤,过氧化二异 丙苯1.5公斤,三聚氰酸三烯丙酯1.2公斤。
[0015] 制备方法具体为:先将氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)按重量百 分数在90~110°C密炼机中混炼4-5min,两种材料混合均匀;800#石蜡基橡胶油、活性氧化 镁、活性氧化锌、环保稳定剂、微晶蜡、钛白粉、防老剂4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺,混炼 2_3min;然后将改性煅烧陶土、超细滑石粉,混炼3-5min;密炼机排料,将混炼胶在开炼机上 薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后滤橡(三层滤网的目数分别为:40目、80目、40目),将过滤 好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂过氧化二异丙苯、硫 化助剂三聚氰酸三烯丙酯混炼2~3min左右排料,将混炼胶在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶 2~3次,在三辊压延机上开条出片,橡页经过冷却辊冷却,经过粉箱后制得成品。
[0016] 本实例制备的耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0017] 综上,本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,其采用辛烯单体的质量份数超过20%~ 30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε)与氯化聚乙烯(CPE)作为基料,由于质量份数超过20% ~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体的门尼为17粘度较低,温度升高时,混炼胶变得很软;有利 于无机粉体添加均匀的混入其基料中,提高了相容性,而且添加了氯化聚乙烯(CPE)后,由 于氯化聚乙烯(CPE)门尼较高,克服了混炼胶在混炼时摆胶困难,避免了三辊压延机上开条 出片容易拉断的缺陷,提高物理机械性能,在保证电性能的前提下,使工艺性能得到很大提 高;其次,质量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε)与氯化聚乙烯(CPE)作为 基料,门尼粘度较低,在添加相同的填充材料,达到相同门尼粘度时所需要的增塑剂较少, 这样可以提高混炼胶的耐热、耐候。
[0018] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其特征在于:由以下重量份的组分组成: 氯化聚乙烯(CPE) 8~12份, 乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE) 18~21份, 改性煅烧陶土 25~30份, 800#石蜡基橡胶油 5~7份, 活性氧化镁 0.5~0.8份, 超细滑石粉 4~5份, 活性氧化锌 1~1.5份, 环保稳定剂 0.45~0.55份, 微晶蜡 1.5~2份, 钛白粉 0.7~0.8份, 4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺 0.5~0.8份, 过氧化二异丙苯 1.5份, 三聚氰酸三烯丙酯 1.2~1.3份; 所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。2. 根据权利要求1所述的耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其特征在于:通过以下步骤 获得: 步骤一、先将氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体按重量份在密炼机中混炼; 步骤二、将800#石蜡基橡胶油、活性氧化镁、活性氧化锌、环保稳定剂、微晶蜡、钛白粉、 防老剂4,V双(α,α二甲基苄基)二苯胺,混炼; 步骤三、然后将改性煅烧陶土、超细滑石粉,混炼;密炼机排料,同时摆胶2~3次,然后滤 橡, 步骤四、将过滤好的橡胶存放后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂过氧化 二异丙苯、硫化助剂三聚氰酸三烯丙酯混炼后排料,将混炼胶在开炼机上薄通,摆胶后,在 三辊压延机上开条出片,橡页经过冷却辊冷却,经过粉箱后制得成品。3. 根据权利要求2所述的耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,其特征在于:所述步骤一中 氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体按重量份在90~110°C密炼机中混炼4~5min。
【专利摘要】本发明公开一种耐气候性改性聚乙烯电缆护套料,由以下重量份的组分组成:氯化聚乙烯8~12份、乙烯-辛烯共聚物弹性体18~21份、改性煅烧陶土25~30份、800#石蜡基橡胶油5~7份、活性氧化镁0.5~0.8份、超细滑石粉4~5份、活性氧化锌1~1.5份、环保稳定剂0.45~0.55份、微晶蜡1.5~2份、钛白粉0.7~0.8份、4,4′双(α,α二甲基苄基)二苯胺0.5~0.8份、过氧化二异丙苯1.5份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份;所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。本发明其有利于无机粉体添加均匀,工艺范围广泛,大大加快硫化速度,提高交联密度,提高混炼胶的耐热、耐候。
【IPC分类】C08K3/22, C08K5/3492, C08K5/14, C08L23/28, C08K13/06, C08K3/34, C08L23/08, H01B3/44, C08K9/00, C08L91/06, C08K5/18
【公开号】CN105504466
【申请号】CN201510793000
【发明人】钱子明, 管新元, 郭俭旭, 曹卫健
【申请人】江苏亨通电力电缆有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2013年4月22日
【公告号】CN103232629A, CN103232629B, CN105504461A, CN105504462A, CN105504463A, CN105504465A, CN105504467A

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