本發(fā)明屬于絕緣材料領(lǐng)域,涉及一種電纜料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
目前,世界各國(guó)都在大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),我國(guó)更是將其列入到七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之中。節(jié)能與電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展是我國(guó)減少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要舉措之一,中央和地方各級(jí)政府對(duì)其發(fā)展高度關(guān)注,陸續(xù)出臺(tái)了各種扶持培育政策,為電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。近年來(lái),我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、企業(yè)布局、技術(shù)研發(fā)等方面也取得了明顯進(jìn)展,有望肩負(fù)起中國(guó)汽車(chē)工業(yè)“彎道超車(chē)”的歷史重任。
電線電纜是電動(dòng)汽車(chē)的重要部件之一,電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)都是通過(guò)電傳輸完成的,電線電纜的可靠性對(duì)行車(chē)安全至關(guān)重要。目前對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部使用高壓線纜的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái),國(guó)內(nèi)各電纜廠家參考標(biāo)準(zhǔn)不一致,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)高壓線纜質(zhì)量參差不齊。近年來(lái)發(fā)生的電動(dòng)汽車(chē)安全事故,其中相當(dāng)一部分事故原因是線纜的開(kāi)裂造成的。電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)高壓電纜的開(kāi)裂一方面是因?yàn)殡娎|的抗撕裂強(qiáng)度不夠,在車(chē)內(nèi)小于5d的彎曲半徑下長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力引起的;另一方面是材料的耐溫等級(jí)不夠,長(zhǎng)時(shí)間高溫引起的(比如市場(chǎng)上常用的tpe材料)。為了防止電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)高壓線纜的開(kāi)裂,研發(fā)耐撕裂交聯(lián)型無(wú)鹵電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)線纜材料對(duì)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展有極大的促進(jìn)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種電纜料及其制備方法和應(yīng)用,所述電纜料具有高耐撕裂性、高耐磨性、高耐溫等級(jí)、較好的絕緣性、良好的阻燃性、耐油性和耐寒性。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一下技術(shù)方案:
本發(fā)明目的之一在于提供一種電纜料,所述電纜料的制備原料按重量份數(shù)計(jì)包括:
其中,三元乙丙橡膠的質(zhì)量份可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份等,乙烯-醋酸乙烯共聚物的質(zhì)量份可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份等,聚氨酯的質(zhì)量份可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等,改性羥基磷灰石納米晶須的質(zhì)量分可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等,無(wú)機(jī)阻燃填料50份、52份、55份、58份、60份、62份或65份等,助劑的質(zhì)量份可以是4.2份、4.5份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,上述各數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述三元乙丙橡膠的合成單體為乙烯、丙烯和乙叉降冰片烯。
優(yōu)選地,所述乙烯與所述丙烯的質(zhì)量比為(60~70):(30~40),如60:30、61:31、62:32、63:33、64:34、65:35、66:36、67:37、68:38、69:39或70:40等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述三元乙丙橡膠的合成單體中所述乙叉降冰片烯的質(zhì)量百分含量為1~3%,如1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%或3%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述三元乙丙橡膠的數(shù)均分子量為5~15萬(wàn),如5萬(wàn)、6萬(wàn)、7萬(wàn)、8萬(wàn)、9萬(wàn)、10萬(wàn)、11萬(wàn)、12萬(wàn)、13萬(wàn)、14萬(wàn)或15萬(wàn)等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
其中,所述三元乙丙橡膠的門(mén)尼粘度為30~70,邵氏a硬度為20~50。所述門(mén)尼粘度可以是30、40、50、60或70等,所述邵氏a硬度可以是20、25、30、35、40、45或50等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,上述各數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
三元乙丙橡膠具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性,且耐老化、耐磨、耐油;但其用量過(guò)多時(shí)會(huì)使成本上升,且相應(yīng)影響其他基體材料性能的體現(xiàn);用量過(guò)少時(shí)則會(huì)使制得的電纜料絕緣性、柔韌性等性能降低。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量半分含量為30~35%,如30%、30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%或35%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述聚氨酯包括聚酯型聚氨酯和/或聚醚型聚氨酯。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述改性羥基磷灰石納米晶須的直徑為0.2-5μm,如0.2μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.5μm、2μm、3μm、4μm或5μm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,上述各數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述改性羥基磷灰石納米晶須的長(zhǎng)度為1~20μm,如1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm或20μm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
其中,在上述改性羥基磷灰石納米晶須規(guī)定的直徑和長(zhǎng)度范圍內(nèi),所述改性羥基磷灰石納米晶須的長(zhǎng)徑比≥5,如5、6、7、8、9或10等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述無(wú)機(jī)阻燃填料為氫氧化鋁和/或氫氧化鎂。
優(yōu)選地,所述氫氧化鋁為經(jīng)過(guò)表面活化處理的氫氧化鋁。
優(yōu)選地,所述氫氧化鎂為經(jīng)過(guò)表面活化處理的氫氧化鎂。
其中,無(wú)機(jī)阻燃填料兼具填料和阻燃劑的作用;其用量過(guò)多時(shí),會(huì)使制得的電纜料加工性能和機(jī)械強(qiáng)度下降,柔韌性下降;用量過(guò)少時(shí),會(huì)使制得的電纜料的阻燃性下降。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述助劑包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑、交聯(lián)劑和相容劑。
優(yōu)選地,所述抗氧劑包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的任意一種或至少兩種的組合,所述組合典型但非限制性實(shí)例有:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚的組合、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的組合、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的組合或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的組合等。
優(yōu)選地,所述抗氧劑的質(zhì)量分為2~5份,如2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述潤(rùn)滑劑包括為硅酮粉和/或硅酮母粒。
優(yōu)選地,所述潤(rùn)滑劑的質(zhì)量份為2~5份,如2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述交聯(lián)劑包括三烯丙基異氰脲酸酯和/或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
優(yōu)選地,所述交聯(lián)劑的質(zhì)量份為0.1~2份,如0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份或2份等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述相容劑包括硬脂酸和/或硬脂酸改性的母粒。
優(yōu)選地,所述相容劑的質(zhì)量份為0.1~2份,如0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份或2份等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明選用硬脂酸改性的羥基磷灰石晶須作為填充劑,這種晶須的加入大大提高了材料的抗撕裂強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度。在材料開(kāi)裂時(shí)緊靠裂紋尖端處存在晶須與基體界面的開(kāi)裂區(qū)域。在此區(qū)域,晶須把裂紋橋接起來(lái),在裂紋表面上施加閉合應(yīng)力,減小裂紋尖端所承受到的力,抑制裂紋繼續(xù)擴(kuò)展,達(dá)到增韌的作用。同樣在裂紋擴(kuò)展過(guò)程中,由剪切應(yīng)力引起晶須拔出。晶須從基體中被拔出消耗能量,材料抗張強(qiáng)度提高。晶須與基體材料的界面強(qiáng)度是晶須增韌的關(guān)鍵。本發(fā)明采用了硬脂酸改性的羥基磷灰石晶須,這種晶須相對(duì)于未改性的晶須有很好的界面活性,增大了晶須與基體材料的界面力,這使得晶須的增韌效果進(jìn)一步加大。
本發(fā)明目的之二在于提供一種上述電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將所有原料加入到密煉機(jī)中密煉,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),得到所述電纜料。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(1)所述密煉機(jī)溫度達(dá)到160~180℃時(shí)停止密煉,如160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃、175℃、178℃或180℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
其中,所述密煉機(jī)溫度達(dá)到125~135℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,如125℃、128℃、130℃、133℃或135℃,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。翻轉(zhuǎn)物料可使其均勻受熱,保證制得的電纜料性質(zhì)均一;清理料倉(cāng)和加料口是為了防止密煉得到的料團(tuán)中混入雜質(zhì)或生料,導(dǎo)致制得的電纜料中存在缺陷,從而影響電纜料的性能。
優(yōu)選地,步驟(1)所述密煉的時(shí)間為15~25min,如15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min或25min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(2)所述第一擠出機(jī)的加料區(qū)溫度為115~120℃,如115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)所述第一擠出機(jī)的輸送區(qū)溫度為115~120℃,如115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)所述第一擠出機(jī)的加熱區(qū)溫度為120~125℃,如120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)所述第一擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為125~130℃,如125℃、126℃、127℃、128℃、129℃或130℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
有限地,步驟(3)所述第二擠出機(jī)的加料區(qū)溫度為150~160℃,如151℃、152℃、153℃、154℃、155℃、156℃、157℃、158℃、159℃或160℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(3)所述第二擠出機(jī)的輸送區(qū)溫度為165~175℃,如165℃、166℃、167℃、168℃、169℃、170℃、171℃、172℃、173℃、174℃或175℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(3)所述第二擠出機(jī)的加熱區(qū)溫度為165~175℃,如165℃、166℃、167℃、168℃、169℃、170℃、171℃、172℃、173℃、174℃或175℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(3)所述第二擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為170~180℃,如170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃或180℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(4)所述輻照通過(guò)電子加速器進(jìn)行。
優(yōu)選地,所述輻照的劑量為5~15mrad,如5mrad、6mrad、7mrad、8mrad、9mrad、10mrad、11mrad、12mrad、13mrad、14mrad或15mrad等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
輻照會(huì)使高分子材料發(fā)生降解或交聯(lián),本發(fā)明提供的電纜料可以使用輻照交聯(lián)的方法制備;輻照劑量過(guò)低時(shí),電纜料的交聯(lián)密度較低,會(huì)使制得的電纜料的力學(xué)性能下降;輻照劑量過(guò)高時(shí),電纜料會(huì)因過(guò)度交聯(lián)而變脆,材料的抗撕裂強(qiáng)度下降。
本發(fā)明目的之三在于提供一種上述電纜料的應(yīng)用,所述電纜料用于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)高壓線絕緣材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料的抗張強(qiáng)度為11~14mpa,斷裂伸長(zhǎng)率為300~500%,抗撕裂強(qiáng)度大于25n/mm,具有較高的柔韌性;
(2)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料的體積電阻率為(1-8.5)×1015ω·m,具有較好的絕緣性;
(3)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料能通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn),氧指數(shù)為30-33%,具有良好的阻燃性;
(4)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料在汽油、柴油或機(jī)油中浸泡20h,外徑變化率≤12%,具有耐油性;
(5)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料可在-40℃低溫彎曲試驗(yàn)和-40℃低溫沖擊試驗(yàn)中保持無(wú)裂痕,不擊穿,耐寒性良好;
(6)本發(fā)明提供一種電纜料,所述電纜料在150℃熱老化168h后,抗張強(qiáng)度變化率≤17%,斷裂伸長(zhǎng)變化率≤16%,仍能保持良好的力學(xué)性能,具有良好的耐熱老化性;
(7)本發(fā)明提供一種電纜料的制備方法,所述制備方法工藝簡(jiǎn)單,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為便于理解本發(fā)明,本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
一種電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將20份三元乙丙橡膠、8份乙烯-醋酸乙烯共聚物、4份聚酯型聚氨酯、5份改性羥基磷灰石納米晶須、55份表面活化處理的氫氧化鋁、3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3份硅酮粉、1份三烯丙基異氰脲酸酯以及1份硬脂酸加入到密煉機(jī)中密煉,密煉機(jī)溫度達(dá)到125℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,溫度達(dá)到160℃時(shí)密煉停止,密煉時(shí)間為25分鐘,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,第一擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)115℃、輸送區(qū)120℃、加熱區(qū)120℃、機(jī)頭130℃,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,第二擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)150℃、輸送區(qū)165℃、加熱區(qū)165℃、機(jī)頭170℃,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),輻照劑量為5mrad,得到所述電纜料。
其中,所述三元乙丙橡膠的分子量為5萬(wàn),門(mén)尼粘度為30,邵氏a硬度為20。
實(shí)施例2
一種電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將15份三元乙丙橡膠、10份乙烯-醋酸乙烯共聚物、5份聚醚型聚氨酯、8份改性羥基磷灰石納米晶須、55份表面活化處理的氫氧化鎂、2份雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚、3份硅酮母粒、1份三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及1份硬脂酸改性的母粒加入到密煉機(jī)中密煉,密煉機(jī)溫度達(dá)到128℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,溫度達(dá)到165℃時(shí)密煉停止,密煉時(shí)間為20分鐘,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,第一擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)117℃、輸送區(qū)118℃、加熱區(qū)123℃、機(jī)頭128℃,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,第二擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)153℃、輸送區(qū)167℃、加熱區(qū)168℃、機(jī)頭175℃,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),輻照劑量為5mrad,得到所述電纜料。
其中,所述三元乙丙橡膠的分子量為10萬(wàn),門(mén)尼粘度為40,邵氏a硬度為30。
實(shí)施例3
一種電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將13份三元乙丙橡膠、10份乙烯醋酸乙烯共聚物、5份聚酯型聚氨酯、10份改性羥基磷灰石納米晶須、55份表面活化處理的氫氧化鋁、3份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2份硅酮粉、1份三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及1份硬脂酸加入到密煉機(jī)中密煉,密煉機(jī)溫度達(dá)到130℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,溫度達(dá)到170℃時(shí)密煉停止,密煉時(shí)間為15分鐘,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,第一擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)120℃、輸送區(qū)120℃、加熱區(qū)125℃、機(jī)頭130℃,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,第二擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)155℃、輸送區(qū)170℃、加熱區(qū)170℃、機(jī)頭178℃,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),輻照劑量為8mrad,得到所述電纜料。
其中,所述三元乙丙橡膠的分子量為15萬(wàn),門(mén)尼粘度為70,邵氏a硬度為50。
實(shí)施例4
一種電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將30份三元乙丙橡膠、10份乙烯-醋酸乙烯共聚物、5份聚酯型聚氨酯、10份改性羥基磷灰石納米晶須、65份表面活化處理的氫氧化鋁、5份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、5份硅酮粉、2份三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及2份硬脂酸加入到密煉機(jī)中密煉,密煉機(jī)溫度達(dá)到135℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,溫度達(dá)到180℃時(shí)密煉停止,密煉時(shí)間為15分鐘,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,第一擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)120℃、輸送區(qū)120℃、加熱區(qū)125℃、機(jī)頭130℃,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,第二擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)160℃、輸送區(qū)175℃、加熱區(qū)175℃、機(jī)頭180℃,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),輻照劑量為15mrad,得到所述電纜料。
其中,所述三元乙丙橡膠的分子量為15萬(wàn),門(mén)尼粘度為70,邵氏a硬度為50。
實(shí)施例5
一種電纜料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將10份三元乙丙橡膠、5份乙烯-醋酸乙烯共聚物、2份聚酯型聚氨酯、2份改性羥基磷灰石納米晶須、50份表面活化處理的氫氧化鎂、2份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2份硅酮粉、0.1份三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及0.1份硬脂酸加入到密煉機(jī)中密煉,密煉機(jī)溫度達(dá)到125℃后,翻轉(zhuǎn)物料,密煉停止前將料倉(cāng)和加料口清理干凈,溫度達(dá)到170℃時(shí)密煉停止,密煉時(shí)間為15分鐘,得到料團(tuán);
(2)將步驟(1)得到的料團(tuán)通過(guò)第一擠出機(jī)擠出造粒,第一擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)115℃、輸送區(qū)115℃、加熱區(qū)120℃、機(jī)頭125℃,得到料粒;
(3)將步驟(2)得到的料粒通過(guò)第二擠出機(jī)擠出,第二擠出機(jī)各個(gè)區(qū)的工作溫度分別為:加料區(qū)150℃、輸送區(qū)165℃、加熱區(qū)165℃、機(jī)頭170℃,得到線材;
(4)將步驟(3)得到的線材進(jìn)行輻照交聯(lián),輻照劑量為12mrad,得到所述電纜料。
其中,所述三元乙丙橡膠的分子量為5萬(wàn),門(mén)尼粘度為30,邵氏a硬度為20。
對(duì)比例1
一種電纜料的制備方法,所述方法除了步驟(1)加入的表面活化處理的氫氧化鋁為60份且不加入改性羥基磷灰石納米晶須外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例2
一種電纜料的制備方法,所述方法除了步驟(1)加入的表面活化處理的氫氧化鋁為30份外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例3
一種電纜料的制備方法,所述方法除了步驟(1)加入的表面活化處理的氫氧化鋁為80份外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例4
一種電纜料的制備方法,所述方法除了步驟(1)不加入1份三烯丙基異氰脲酸酯以及1份硬脂酸外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
上述實(shí)施例2,3所用經(jīng)過(guò)表面活化處理的氫氧化鋁的來(lái)源為德國(guó)馬丁公司,型號(hào)martinal(r)ol-104i;經(jīng)過(guò)表面活化處理的氫氧化鎂的來(lái)源為美國(guó)雅寶公司,型號(hào)為h-5iv。
上述實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-4制得的電纜料的性能數(shù)據(jù)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如下表1所示。
表1
根據(jù)表1可以看出,實(shí)施例1-5制備得到的電纜料的抗張強(qiáng)度可達(dá)11.5~13.4mpa,斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)315~431%,抗撕裂強(qiáng)度26~32n/mm,體積電阻率為4.2~6.7×1015ω·m,可通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn),氧指數(shù)在31~33%,在汽油、柴油和機(jī)油中浸泡20h,外徑變化率小于12%,在-40℃進(jìn)行彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)無(wú)裂痕不擊穿,且在150℃下放置168h,抗張強(qiáng)度變化率在+11~17%,而斷裂伸長(zhǎng)變化率在-4~16%,上述數(shù)據(jù)證明實(shí)施例1-5制備得到的電纜料具有高耐撕裂性、高耐磨性、高耐溫等級(jí)、較好的絕緣性、良好的阻燃性、耐油性和耐寒性。
對(duì)比例1為添加改性羥基磷灰石納米晶須,導(dǎo)致電纜料的耐撕裂性以及絕緣性均有所下降,對(duì)比例2表面活化處理的氫氧化鋁的添加量小于規(guī)定值,導(dǎo)致電纜料的阻燃性能下降,對(duì)比例3活化處理的氫氧化鋁的添加量大于規(guī)定值,導(dǎo)致電纜料的絕緣性大幅下降,對(duì)比例4不加入1份三烯丙基異氰脲酸酯以及1份硬脂酸,導(dǎo)致電纜料的耐撕裂性下降。
申請(qǐng)人聲明,本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程,但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程,即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn),對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。