一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性聚氨酯是由二異氰酸酯、多元醇和擴(kuò)鏈劑聚合而成的彈性體材料，其具有高強(qiáng)度、高彈性、耐磨、耐油、耐氣候、耐低溫、柔軟等特點(diǎn)，這是綜合任何橡膠和塑料不全具備的。按照分子結(jié)構(gòu)可以分為聚醚型和聚酯型兩大類，由于電纜的使用環(huán)境較復(fù)雜，要求的使用壽命在10年以上，而聚酯型聚氨酯的高溫耐水解性能較差，且低溫柔韌性也不及聚醚型，故在電纜領(lǐng)域多使用聚醚型聚氨酯材料。聚醚型聚氨酯材料的氧指數(shù)只有18%，屬于易燃材料，且燃燒時具有濃煙并伴有有毒氣體和嚴(yán)重熔滴，而且聚氨酯的價格相對比較高，這就限制了在電纜行業(yè)上面的應(yīng)用，因此需要對聚醚型聚氨酯進(jìn)行阻燃改性以及成分上面的交聯(lián)改性。PVC的成本低、應(yīng)用廣，是一種重要的通用塑料，有研究將聚醚型聚氨酯與PVC共混，得到成本低、加工性能佳的材料。本發(fā)明則希望通過聚醚型聚氨酯與PVC進(jìn)行交聯(lián)改性，通過阻燃成分的添加，制備出一種成本低、應(yīng)用范圍廣、阻燃防火性能優(yōu)異、加工流動性好、耐低溫性能佳的軟性電纜護(hù)套料。
[0003]隨著通訊事業(yè)、汽車工業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，特別是船用導(dǎo)線、石油鉆井平臺電纜等許多場合，當(dāng)然船用耐火控制電纜料也是必不可少的，而且受到船舶空間局限，還要求船用電纜必須柔軟、輕便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，由下列重量份的原料制備制成:聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6-7、乙酰檸檬酸三丁酯20-22、PE蠟2_3、膨脹石墨4_5、輕質(zhì)碳酸鈣12-13、乙烯基三乙氧基硅烷1.1-1.3、抗氧劑1010 1-1.2、氯化順丁橡膠5_6、二鹽基硬脂酸鉛2-3、水適量。
[0006]所述一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，由以下具體步驟制成:
(I)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開練2-3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料； (2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料；
(3)將輕質(zhì)碳酸鈣球磨過400目篩，然后將粉末與5倍量的水、乙烯基三乙氧基硅烷、PE蠟放入球磨機(jī)中，升溫至80°C，球磨2小時，冷卻靜置，取沉淀物，用水反復(fù)清洗后放入烘箱中，以80°C的條件下烘干得到疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣；將氯化順丁橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉4分鐘后加入疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣、膨脹石墨、二鹽基硬脂酸鉛，繼續(xù)密煉8分鐘，倒出混合物料，干燥后粉碎，得到改性填料；
(4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明在聚醚型聚氨酯的改性中采用二乙基次膦酸鋁和氰尿酸三聚氰胺為主阻燃劑，復(fù)配鈦酸鋁，協(xié)同作用，能有效提高燃燒過程的成炭量，且使得炭層更致密，同時也降低了最大熱釋放速率，顯示出優(yōu)異的阻燃防火功效；再利用PVC與改性后的聚醚型聚氨酯進(jìn)行交聯(lián)，阻燃性能進(jìn)一步增強(qiáng)，不僅保持了聚氨酯柔軟、耐磨、耐低溫的性質(zhì)，同時降低了成本，提高了交聯(lián)物料的熱穩(wěn)定性，更適合市場需求。
[0008]本發(fā)明添加膨脹石墨，進(jìn)一步增強(qiáng)材料的耐火性；添加用乙稀基二乙氧基娃燒等改性的輕質(zhì)碳酸鈣，提升了填料的疏水性，潤滑性，制成的產(chǎn)品耐水、防火、抗老化、柔軟等特性，同時加工流動性好，符合船用電纜護(hù)套料的標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:聚醚型聚氨酯100、二乙基次膦酸鋁20、氰尿酸三聚氰胺17、鈦酸鋁4.3、PVC50、交聯(lián)劑TAIC1.6、硬脂酸鈣6、乙酰檸檬酸三丁酯20、PE蠟2、膨脹石墨4、輕質(zhì)碳酸鈣12、乙烯基三乙氧基硅烷1.1、抗氧劑1010 1、氯化順丁橡膠5、二鹽基硬脂酸鉛2、水適量。
[0010]所述一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，由以下具體步驟制成:
(1)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開練3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
(2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料；
(3)將輕質(zhì)碳酸鈣球磨過400目篩，然后將粉末與5倍量的水、乙烯基三乙氧基硅烷、PE蠟放入球磨機(jī)中，升溫至80°C，球磨2小時，冷卻靜置，取沉淀物，用水反復(fù)清洗后放入烘箱中，以80°C的條件下烘干得到疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣；將氯化順丁橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉4分鐘后加入疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣、膨脹石墨、二鹽基硬脂酸鉛，繼續(xù)密煉8分鐘，倒出混合物料，干燥后粉碎，得到改性填料；
(4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
[0011]將本發(fā)明材料應(yīng)用于電纜的生產(chǎn)，電纜產(chǎn)品經(jīng)檢測，達(dá)到的指標(biāo)如下:抗張強(qiáng)度為23.9MPa，斷裂伸張率為298%，氧指數(shù)彡30%，阻燃性能達(dá)到UL-94 V-O級。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6-7、乙酰檸檬酸三丁酯20_22、PE蠟2-3、膨脹石墨4-5、輕質(zhì)碳酸鈣12-13、乙烯基三乙氧基硅烷1.1-1.3、抗氧劑1010 1-1.2、氯化順丁橡膠5-6、二鹽基硬脂酸鉛2-3、水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開練2-3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料； (2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料； (3)將輕質(zhì)碳酸鈣球磨過400目篩，然后將粉末與5倍量的水、乙烯基三乙氧基硅烷、PE蠟放入球磨機(jī)中，升溫至80°C，球磨2小時，冷卻靜置，取沉淀物，用水反復(fù)清洗后放入烘箱中，以80°C的條件下烘干得到疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣；將氯化順丁橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉4分鐘后加入疏水改性輕質(zhì)碳酸鈣、膨脹石墨、二鹽基硬脂酸鉛，繼續(xù)密煉8分鐘，倒出混合物料，干燥后粉碎，得到改性填料； (4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船用耐火輕便型軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6-7、乙酰檸檬酸三丁酯20-22、PE蠟2-3、膨脹石墨4-5、輕質(zhì)碳酸鈣12-13、乙烯基三乙氧基硅烷1.1-1.3、抗氧劑1010？1-1.2、氯化順丁橡膠5-6、二鹽基硬脂酸鉛2-3、水適量。本發(fā)明添加用乙烯基三乙氧基硅烷等改性的輕質(zhì)碳酸鈣，提升了填料的疏水性，潤滑性，制成的產(chǎn)品耐水、防火、抗老化、柔軟等特性，符合船用電纜護(hù)套料的標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】H01B3/30, C08L75/08, C08K9/06, C08K3/26, C08K5/3492, C08K13/06, C08K5/11, C08L23/06, C08L15/02, C08K7/24, C08L27/06, H01B7/17, C08K5/5313
【公開號】CN105131572
【申請?zhí)枴緾N201510601998
【發(fā)明人】張?jiān)? 趙欣泰, 楊茂明, 華齊東
【申請人】安徽徽寧電器儀表集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月21日