电缆用氯化聚乙烯电缆料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆料,具体涉及电缆用氯化聚乙烯电缆料。
【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电缆用氯化聚乙烯电缆料,该电缆用氯化聚乙烯电缆料 有利于无机粉体添加均匀,工艺范围广泛,连续硫化温度在190°C~210°C之间仍然保持较高 的断裂伸长率,也大大降低成本。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种电缆用氯化聚乙烯电缆料,由以 下重量份的组分组成: 氯化聚乙烯(CPE) 12~14份, 乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 19~21份, 改性煅烧陶土 25~31份, 800#石蜡基橡胶油 5~8份, 活性氧化镁 0.8~1份%, 超细滑石粉 5~7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,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺 0.5~0.6份, 过氧化二异丙苯 1~2份, 三聚氰酸三烯丙酯 1.2~1.3份。
[0005] 上述方案中,技术方案中的进一步改进方案如下: 上述方案中,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% 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(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。
[0006] 2.本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,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。
[0007] 3.本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,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,提高交联密度,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。
[0008] 4.本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,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,提高交联密度,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。
[0009] 5.本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,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。
[0010] 6.本发明电缆用氯化聚乙烯电缆料,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】
[0011]实施例1. 一种电缆用氯化聚乙烯电缆料,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(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。
[0012]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%。
[0013]制备方法: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。
[0014] 本实例制备的氯化聚乙烯电缆料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0015] 实施例2. -种电缆用氯化聚乙烯电缆料,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(Ρ0Ε) 19公斤,800#石蜡基橡胶油7公斤,活性氧化镁0.8 公斤,氧化锌1.5公斤,超细滑石粉7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30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。
[0016] 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%。
[0017]制备方法与实施例1中相同。
[0018] 本实例制备的氯化聚乙烯电缆料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0019] 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。
[0020] 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. 一种电缆用氯化聚乙烯电缆料,其特征在于:由以下重量份的组分组成: 氯化聚乙烯(CPE) 12~14份, 乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE) 19~21份, 改性煅烧陶土 25~31份, 800#石蜡基橡胶油 5~8份, 活性氧化镁 0.8~1份, 超细滑石粉 5~7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,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺 0.5~0.6份, 过氧化二异丙苯 1~2份, 三聚氰酸三烯丙酯 1.2~1.3份。2. 根据权利要求2所述的电缆用氯化聚乙烯电缆料,其特征在于: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%。
【专利摘要】本发明公开一种电缆用氯化聚乙烯电缆料,由以下重量份的组分组成:氯化聚乙烯12~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体19~21份、改性煅烧陶土25~31份、800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、超细滑石粉5~7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、4,4′双(α,α二甲基苄基)二苯胺0.5~0.6份、过氧化二异丙苯1~2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。
【IPC分类】C08K3/34, C08K5/18, C08L23/28, C08L91/06, C08L23/08, C08K5/14, H01B3/44, C08K3/22, C08K13/06
【公开号】CN105504462
【申请号】CN201510767863
【发明人】杨建伟, 钱子明, 郭俭旭, 王新国
【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, CN105504463A, CN105504465A, CN105504466A, CN105504467A