本發(fā)明涉及電線(xiàn)電纜材料，具體涉及一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，雷擊導(dǎo)致的架空線(xiàn)起火燃燒滴落所引發(fā)的火災(zāi)事件屢見(jiàn)不鮮，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于地形復(fù)雜，架空線(xiàn)常常被架設(shè)在高山之上。一旦架空線(xiàn)遭遇雷擊，很容易起火燃燒，而聚乙烯材料在燃燒過(guò)程中會(huì)滴落，這些燃燒的滴落物往往會(huì)引發(fā)山火。山火的危害極大，不僅會(huì)造成林木的大面積燒毀，而且恢復(fù)原貌需要極長(zhǎng)的時(shí)間。此外，火災(zāi)還會(huì)燒毀森林中的植物資源，甚至可能導(dǎo)致珍稀野生植物的滅絕。同時(shí)，森林中的野生動(dòng)物也會(huì)面臨生存威脅，火災(zāi)造成的水土流失還會(huì)影響下游河流水質(zhì)，進(jìn)一步引發(fā)空氣污染等環(huán)境問(wèn)題。

2、為了解決這一問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)開(kāi)始嘗試將不阻燃的硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)替換為阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)。然而，現(xiàn)有的阻燃型架空線(xiàn)在制備過(guò)程中往往存在擠出速度慢、擠出表面粗糙等問(wèn)題，且部分阻燃型架空線(xiàn)的阻燃性能并不能完全滿(mǎn)足實(shí)際需求。因此，開(kāi)發(fā)一種既具有優(yōu)異阻燃性能，又能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)和使用要求的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于滿(mǎn)足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求和市場(chǎng)發(fā)展需要，提供了一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料及其制備方法，利用阻燃劑跟硅橡膠和碳黑母料之間的化學(xué)反應(yīng)得到的阻燃效果，將其添加在催化劑母料中，既不影響a料的常規(guī)生產(chǎn)，還能使得擠出后所得的硅烷交聯(lián)聚乙烯線(xiàn)纜料能夠很好的通過(guò)水平燃燒性能。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料，其原料包括a料和b料，所述a料和b料的重量份數(shù)比為85：(14-16)；

4、其中，所述a料由以下重量份的原料制備而成：

5、

6、所述b料由以下重量份的原料制備而成：

7、

8、優(yōu)選地，所述的a料和b料中加入的lldpe樹(shù)脂1為在190℃和2.16kg條件下的熔融指數(shù)為2±0.2g/10min。

9、更優(yōu)地，所述lldpe樹(shù)脂1的型號(hào)為中煤lldpe?dfda-7042。

10、優(yōu)選地，所述的a料和b料中加入的抗氧劑為2,2'-硫代雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]。

11、更優(yōu)地，所述lldpe樹(shù)脂2的型號(hào)為鎮(zhèn)海lldpe?m2320。

12、優(yōu)選地，所述a料中的加工助劑為流變劑fr-3，產(chǎn)自上海電氣國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易有限公司。

13、優(yōu)選地，所述a料中的硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷lt-171，產(chǎn)自湖北。

14、優(yōu)選地，所述a料中的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯dcp，產(chǎn)自阿克蘇。

15、優(yōu)選地，所述a料和b料中的抗氧劑為2,2'-硫代雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]。

16、優(yōu)選地，所述b料中的催化劑為二月桂酸二丁基錫。

17、優(yōu)選地，所述b料中的碳黑母料為cab2020。

18、優(yōu)選地，所述b料中的阻燃劑為有機(jī)磷氮阻燃劑。

19、更優(yōu)地，所述b料中的阻燃劑為rf770，產(chǎn)自上海電氣國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易有限公司。

20、優(yōu)選地，所述b料中的硅橡膠為gm-601，產(chǎn)自上海旭創(chuàng)高分子材料有限公司。

21、一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料的制備方法，包括a料的制備、b料的制備以及按照重量份數(shù)比將a料和b料均勻混合后得到所述b1阻燃等級(jí)的硅烷交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴絕緣料；

22、其中，所述a料的制備方法包括如下步驟：

23、s1-1、將各種原料按配方稱(chēng)量好，備用；

24、s1-2、將lldpe樹(shù)脂1和lldpe樹(shù)脂2烘干，再按照重量份數(shù)比加入加工助劑并混合均勻，得混合料；

25、s1-3、在捏合鍋鍋壁加熱狀態(tài)下按照重量份數(shù)比將硅烷、引發(fā)劑和抗氧劑加入步驟s1-3所得的混合料中進(jìn)行高速混合，混合均勻后，再經(jīng)雙螺桿擠出，得粒料1；

26、s1-4、將步驟s1-3獲得的粒料1依次經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、冷風(fēng)干燥后，真空包裝即得水分的重量百分含量≤0.2％的a料；

27、所述b料的制備方法包括如下步驟：

28、s2-1、將各種原料按配方稱(chēng)量好后加入密煉機(jī)，經(jīng)過(guò)密煉機(jī)密煉成團(tuán)后，再經(jīng)單螺桿擠出，得粒料2；

29、s2-2、將步驟s2-1所得的粒料2依次經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、冷風(fēng)干燥后，包裝即得水分的含量百分含量≤0.2％的b料。

30、所述lldpe樹(shù)脂1和lldpe樹(shù)脂2的烘干溫度為75-85℃，烘干時(shí)間為1.5-2.5h。

31、所述捏合鍋鍋壁的加溫溫度為45-55℃。

32、所述高速混合的轉(zhuǎn)速為475rpm-525rpm，混合時(shí)間為2.5-3.5分鐘。

33、所述雙螺桿擠出造粒各區(qū)的溫度為：ⅰ區(qū)150℃、ⅱ區(qū)120℃、ⅲ區(qū)160℃、ⅳ區(qū)160℃、ⅴ區(qū)165℃、ⅵ區(qū)160℃、ⅶ區(qū)180℃、ⅷ區(qū)190℃、ⅸ區(qū)200℃、機(jī)頭區(qū)230℃。

34、b料的制備步驟s1-1中，所述單螺桿擠出造粒時(shí)各區(qū)的溫度為：ⅰ區(qū)140℃、ⅱ區(qū)155℃、ⅲ區(qū)165℃、ⅳ區(qū)170℃、ⅴ區(qū)175℃。

35、a料的制備步驟s1-4中和b料的制備步驟s2-2中，熱風(fēng)干燥的熱風(fēng)溫度為55-65℃，且干燥時(shí)間為0.5-1.5h；冷風(fēng)干燥時(shí)冷風(fēng)均不加溫，干燥時(shí)間為0.51h；由于熱風(fēng)將濕氣帶走，冷風(fēng)將粒料的料溫降低并進(jìn)一步干燥，能夠?qū)⒔宦?lián)聚乙烯絕緣料a料和b料中的水分去除的較徹底，檢測(cè)水分可低至0.2％；對(duì)粒料進(jìn)行干燥時(shí)所采用的自動(dòng)除濕干燥設(shè)備，其為川田機(jī)械制造(上海)有限公司的drf-25z-ks型號(hào)的干燥設(shè)備。

36、本發(fā)明技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

37、a、本發(fā)明的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料利用阻燃劑、硅橡膠和碳黑母料之間的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的阻燃效果。這種化學(xué)反應(yīng)不僅提高了架空線(xiàn)的阻燃性能，而且不會(huì)影響a料的常規(guī)生產(chǎn)。同時(shí)，通過(guò)將阻燃劑添加到催化劑母料中，使得擠出后所得的硅烷交聯(lián)聚乙烯線(xiàn)纜料能夠很好地通過(guò)水平燃燒性能測(cè)試，從而確保架空線(xiàn)的安全性。

38、b、本發(fā)明的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料具有擠出速度快、擠出表面光滑細(xì)膩等優(yōu)異特點(diǎn)，這不僅提高了生產(chǎn)效率，而且使得架空線(xiàn)在實(shí)際使用過(guò)程中更加美觀、耐用。

39、c、本發(fā)明的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料既能夠滿(mǎn)足gb/t12527-2008和gb/t14049-2008標(biāo)準(zhǔn)的性能要求，還能夠通過(guò)水平燃燒實(shí)驗(yàn)，充分證明了本發(fā)明的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料在性能上的卓越性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料，其特征在于，所述架空線(xiàn)纜料的原料包括a料和b料，所述a料和b料的重量份數(shù)比為85：(14-16)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料，其特征在于，所述的a料和b料中加入的lldpe樹(shù)脂1為在190℃和2.16kg條件下的熔融指數(shù)為2±0.2g/10min；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料，其特征在于，所述的a料中加入的lldpe樹(shù)脂2在150℃和2.16kg條件下的熔融指數(shù)為(8-10)g/10min；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料，其特征在于，所述的b料中加入的催化劑為二月桂酸二丁基錫；

5.一種權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料的制備方法，其特征在于，包括a料的制備、b料的制備以及按照重量份數(shù)比將a料和b料均勻混合后得到所述b1阻燃等級(jí)的硅烷交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴絕緣料；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，a料的制備步驟s1-2中，所述lldpe樹(shù)脂1和lldpe樹(shù)脂2的烘干溫度為75-90℃，烘干時(shí)間為1.5-2.5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，a料的制備步驟s1-3中，所述捏合鍋鍋壁的加溫溫度為45-55℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，a料的制備步驟s1-3中，所述高速混合的轉(zhuǎn)速為475rpm-525rpm，混合時(shí)間為2.5-3.5分鐘。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，a料的制備步驟s1-3中，所述雙螺桿擠出造粒各區(qū)的溫度為：ⅰ區(qū)150℃、ⅱ區(qū)120℃、ⅲ區(qū)160℃、ⅳ區(qū)160℃、ⅴ區(qū)165℃、ⅵ區(qū)160℃、ⅶ區(qū)180℃、ⅷ區(qū)190℃、ⅸ區(qū)200℃、機(jī)頭區(qū)230℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，b料的制備步驟s1-1中，所述單螺桿擠出造粒時(shí)各區(qū)的溫度為：ⅰ區(qū)140℃、ⅱ區(qū)155℃、ⅲ區(qū)165℃、ⅳ區(qū)170℃、ⅴ區(qū)175℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，a料的制備步驟s1-4中和b料的制備步驟s2-2中，熱風(fēng)干燥的熱風(fēng)溫度為55-65℃，干燥時(shí)間為0.5-1.5h；冷風(fēng)干燥時(shí)冷風(fēng)均不加溫，干燥時(shí)間為0.5-1h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃型硅烷交聯(lián)聚乙烯架空線(xiàn)纜料及其制備方法，所述絕緣料的原料由A料和B料按照重量份數(shù)比85：(14?16)組成，其中，A料由以下重量份的原料制備而成：LLDPE樹(shù)脂1?65?75份、LLDPE樹(shù)脂2 20?25份、加工助劑4?5份、硅烷1.9?2.1份、引發(fā)劑0.095?0.105份、抗氧劑0.10?0.19份；B料由以下重量份的原料制備而成：LLDPE樹(shù)脂1?50份、催化劑1.9?2.1份、抗氧劑3?5份、碳黑母料49?51份、阻燃劑100份、硅橡膠100份。本發(fā)明利用阻燃劑、硅橡膠和碳黑母料之間的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的阻燃效果。這種反應(yīng)不僅提高了架空線(xiàn)的阻燃性能，而且不會(huì)影響A料的常規(guī)生產(chǎn)。同時(shí)，通過(guò)將阻燃劑添加到催化劑母料中，使得擠出后所得的硅烷交聯(lián)聚乙烯線(xiàn)纜料能夠很好地通過(guò)水平燃燒性能測(cè)試，從而確保架空線(xiàn)的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：沈長(zhǎng)勇,段春來(lái),胡婧慧,王德才,藺興清,蘇鵬,敖榮凡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：凱波特材（安徽）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9