用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆料的制备工艺,具体涉及一种用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备 工艺。
【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用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,该制备工艺获 得的改性氯化聚乙烯电缆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:一种用于改性氯化聚乙烯电缆料的 制备工艺,包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯(CPE)12~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH9~21份按重 量百分数在密炼机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼3~ 5min,密炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通卜2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶; 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,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼2~3min左右排料。
[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,所述步骤一中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。
[0006] 2.上述方案中,所述步骤三中混炼时间为3~5min。
[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.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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) 15~21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(POE) 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.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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高。
[0009] 3.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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Ρ0Ε的硫化速度和交联程度。
[0011] 5.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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.本发明用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,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1. 一种用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯(CPE)12~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH9~21份按重 量百分数在密炼
机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼3~ 5min,密炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶; 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,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼2~3min左右排料。
[0014] 上述步骤一中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。
[0015] 上述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0016] 上述步骤四中滤网为三层滤网,分别为40目、80目和40目 上述改性氯化聚乙烯电缆料,材料各组份配方为:氯化聚乙烯(CPE)12公斤,乙烯-辛烯 共聚物弹性体(P〇E)19公斤,800#石錯基橡胶油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。
[0017] 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(Ρ0Ε)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。
[0018] 本实例制备的改性氯化聚乙烯电缆料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0019] 实施例2. -种用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,所述改性氯化聚乙烯电 缆料材料各组份配方为:氯化聚乙烯(CPE)14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1.0公斤,超细滑石粉5公斤,环保 稳定剂0.5公斤,微晶蜡2公斤钛白粉0.8公斤,改性煅烧陶土25公斤,防老剂4,f双(α ,α二甲基苄基)二苯胺0.5公斤,硫化剂过氧化二异丙苯1.5公斤,硫化助剂三聚氰酸三烯 丙酯1.2公斤。
[0020] 上述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0021 ]制备方法与实施例1中相同。
[0022] 本实例制备的改性氯化聚乙烯电缆料,性能的检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0023] 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(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。
[0024] 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. 一种用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯(CPE)12~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH9~21份按重 量百分数在密炼机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼,密 炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶; 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,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼2~3min左右排料。2. 根据权利要求1所述的用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,其特征在于:所述步 骤一中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。3. 根据权利要求1所述的用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,其特征在于:所述步 骤三中混炼时间为3~5min。
【专利摘要】本发明公开一种用于改性氯化聚乙烯电缆料的制备工艺,包括以下步骤:先将氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体按重量百分数在密炼机中混炼;在密炼机中再加入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、4,4′双(α,α二甲基苄基)二苯胺;然后,将改性煅烧陶土、超细滑石粉加入所述密炼机中混炼,密炼机排出混炼胶料;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、三聚氰酸三烯丙酯混炼2~3min左右排料。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,改善硫化胶的耐温性能。
【IPC分类】C08K3/22, C08K5/14, C08K3/34, C08L23/28, C08K13/06, C08L23/08, C08K5/18, H01B3/44, C08L91/06
【公开号】CN105504463
【申请号】CN201510768430
【发明人】管新元, 杨建伟, 钱子明, 曹卫健, 郭俭旭
【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, CN105504465A, CN105504466A, CN105504467A