一種潛油泵用耐油防火柔軟型電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料及其制備方法。
【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(lèi)，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(shí)具有濃煙并伴有有毒氣體和嚴(yán)重熔滴，而且聚氨酯的價(jià)格相對(duì)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(duì)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(guò)聚醚型聚氨酯與PVC進(jìn)行交聯(lián)改性，通過(guò)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(dòng)性好、耐低溫性能佳的軟性電纜護(hù)套料。
[0003]潛油栗電力電纜是潛油電栗機(jī)組配套使用的專(zhuān)用電纜，它不同于普通電力電纜，常敷設(shè)于油井中，油井中工作條件惡劣，常處于高溫、高壓以及含油氣等腐蝕性很強(qiáng)的環(huán)境中，這類(lèi)電纜的耐油、防火性能要求很高。目前，國(guó)內(nèi)潛油電栗電纜大多采用乙丙橡膠和丁腈橡膠所制，而乙丙橡膠耐熱性能只能達(dá)到90°C，耐油性也差；丁腈橡膠雖具有優(yōu)異的耐油性能，但耐高溫性能較差；因此，急需開(kāi)發(fā)一種能夠在高溫下使用的耐油電纜料，用于制造潛油栗電力電纜。

【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，提供一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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、防焦劑CTP0.8_1、聚乙烯蠟3-4、硅微粉5-6、氧化鈰6-7、甲基乙烯基硅橡膠7-8、聚乙烯醇2_3、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.2-1.4、吐溫 80 1-1.3、水適量。
[0006]所述一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)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(shí)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)將硅微粉與氧化鈰混合，加入溶于20倍量水的吐溫80，攪拌均勻均勻后，加入乙烯基三丁酮肟基硅烷，加熱至60°C攪拌20分鐘，抽濾取沉淀，放入烘箱中80°C的溫度烘干待用；將甲基乙烯基硅橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉5分鐘后，加入聚乙烯醇、上述烘干的粉末，繼續(xù)密煉8分鐘后倒出，冷卻至室溫后粉碎，過(guò)400目篩，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(guò)程的成炭量，且使得炭層更致密，同時(shí)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(shí)降低了成本，提高了交聯(lián)物料的熱穩(wěn)定性，更適合市場(chǎng)需求。
[0008]本發(fā)明添加甲基乙烯基硅橡膠作為功能型成分，通過(guò)一系列的工藝，添加硅微粉、氧化鈰、聚乙烯醇等制成具有耐油性質(zhì)的功能填料，制成的電纜料具有優(yōu)良的耐候性、防火阻燃性、耐化學(xué)藥品性、耐油性，并且具有良好的抗撕裂、耐彎曲和耐磨等物理機(jī)械性能。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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、防焦劑CTP0.8、聚乙烯蠟3、硅微粉5、氧化鈰6、甲基乙烯基硅橡膠7、聚乙烯醇2、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.2、吐溫80 1、水適量。
[0010]所述一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)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(shí)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)將硅微粉與氧化鈰混合，加入溶于20倍量水的吐溫80，攪拌均勻均勻后，加入乙烯基三丁酮肟基硅烷，加熱至60°C攪拌20分鐘，抽濾取沉淀，放入烘箱中80°C的溫度烘干待用；將甲基乙烯基硅橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉5分鐘后，加入聚乙烯醇、上述烘干的粉末，繼續(xù)密煉8分鐘后倒出，冷卻至室溫后粉碎，過(guò)400目篩，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(cè)，達(dá)到的指標(biāo)如下:抗張強(qiáng)度為22.1MPa,斷裂伸張率為311%，氧指數(shù)彡30%，阻燃性能達(dá)到UL-94 V-O級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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、防焦劑CTP0.8-1、聚乙烯蠟3-4、硅微粉5-6、氧化鈰6-7、甲基乙烯基硅橡膠7-8、聚乙烯醇2_3、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.2-1.4、吐溫80 1-1.3、水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種潛油栗用耐油防火柔軟型電纜料，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(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)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(shí)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)將硅微粉與氧化鈰混合，加入溶于20倍量水的吐溫80，攪拌均勻均勻后，加入乙烯基三丁酮肟基硅烷，加熱至60°C攪拌20分鐘，抽濾取沉淀，放入烘箱中80°C的溫度烘干待用；將甲基乙烯基硅橡膠放入密煉機(jī)中，以160°C的溫度密煉5分鐘后，加入聚乙烯醇、上述烘干的粉末，繼續(xù)密煉8分鐘后倒出，冷卻至室溫后粉碎，過(guò)400目篩，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(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種潛油泵用耐油防火柔軟型電纜料，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、防焦劑CTP0.8-1、聚乙烯蠟3-4、硅微粉5-6、氧化鈰6-7、甲基乙烯基硅橡膠7-8、聚乙烯醇2-3、乙烯基三丁酮肟基硅烷1.2-1.4、吐溫80？1-1.3、水適量。本發(fā)明制成的電纜料具有優(yōu)良的耐候性、防火阻燃性、耐化學(xué)藥品性、耐油性，并且具有良好的抗撕裂、耐彎曲和耐磨等物理機(jī)械性能。
【IPC分類(lèi)】H01B3/30, C08L75/08, C08J3/24, C08K5/3492, C08K13/06, C08L29/04, C08K5/098, C08K9/06, C08K5/5313, C08K3/36, C08L27/06, C08J3/22, C08K5/11, C08L83/07, C08K3/24, C08K3/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105131579
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510602272
【發(fā)明人】張?jiān)? 趙欣泰, 楊茂明, 華齊東
【申請(qǐng)人】安徽徽寧電器儀表集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日