[发明专利]一种耐候型机车用无卤阻燃电缆护套材料配方及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆护套领域，尤其涉及一种耐候型机车用无卤阻燃电缆护套材料及其制备方法。

背景技术

目前全球大部分地区敷设的电力及通信电缆均含有卤素，该类线缆在燃烧时会散发出有毒雾状化学物质。在火中，含卤缆会产生酸性气体，有损工人的鼻子、嘴和喉咙，烟雾还使受害者容易迷失方向，难以逃离大火现场。认识到这一潜在的危害性，部分欧洲国家己将无卤缆作为电力与通信线缆的标准，各国对环境意识的不断增强也使无卤阻燃电缆护套材料的开发得到了迅速的发展，也将成为今后电缆发展的重要方向。

一般无卤护套材料都比较容易燃烧，最高可忍受150度的温度，这也使无卤电缆套料的阻燃性和热稳定性显得尤为重要。

目前低烟无卤机车电缆套料通常是以无卤的结晶性聚烯烃树脂或者热塑性弹性体等聚合物为基体，混入大量的环保型阻燃剂金属氢氧化物来达到低烟无卤的要求。但比例高的金属氢氧化物会造成挤出加工时熔融流动性差，断裂伸长率低等缺陷。

目前使用最多的无极阻燃剂是氢氧化镁与氢氧化铝，氢氧化铝的成本远低于氢氧化镁，但加工温度太窄。高填充的无机阻燃剂会使电缆表面毛糙。

目前也有很多专利介绍了无卤阻燃电缆料的制备方法，但都没提到同时对低温性能、耐油性能和耐老化性能满足的高强度护套材料组合物。另外，机车电缆一般用于极端恶劣的条件下，加入大量阻燃剂除满足所需的阻燃性能和热稳定性能外，必然大大的劣化了机械性能和耐油性能，采用极性基团含量高的极性橡胶可以满足现有技术中的耐油要求但又会使低温性能变差。

发明内容

为了解决上述问题，对机车电缆要求的关键性能如阻燃性能、低温性能、耐油性能、力学强度等进行了平衡，本发明提供一种耐低温和耐油性能优异且力学性能良好的机车用无卤电缆护套材料及其制备方法。

本发明提供一种耐候型机车用无卤阻燃电缆护套材料配方，所述护套材料的组分如下：60~80质量份的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物），10~30质量份的LDPE（低密度聚乙烯），阻燃剂100~160质量份，增强填充剂0~60质量份，硅烷偶联剂1~5质量份，增塑剂0~30质量份，交联剂2~6质量份，交联助剂l~5质量份，抗氧剂0~3质量份。

进一步改进在于：所述EVA(VA含量在20％~40％之间)与LDPE(低玻璃转化温度Tg为-78度，拉伸强度大于12Mpa)共混，形成分散均一的混合生胶基体。

进一步改进在于：所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所述的氢氧化镁及氢氧化铝的粒径均大于10000目且两者的含量均在40质量份以上，并用硅烷偶联剂进行功能化表面处理。

进一步改进在于：所述增强填充剂为超细滑石粉CMS-777。

进一步改进在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷KH-151。

进一步改进在于：所述增塑剂主要为葵二酸二辛酯DOS。

进一步改进在于：所述交联剂为过氧化物过氧化二异丙苯基苯DCP，交联助剂为三烯丙基异氰脲酸脂TAIC。

进一步改进在于：所述抗氧剂为抗氧剂TMQ。

一种耐候型机车用无卤阻燃电缆护套材料的制备方法，所述制备方法如下：

(1)在密炼机中加入生胶基体EVA和LDPE，混炼约5分钟；

(2)在密炼机中依次加入上述质量份的阻燃填料、防老剂、补强填充料、硅烷偶联剂、增塑剂、硫化促进剂，将上述组分混炼均匀，控制密炼机混合器温度达到150度；

(3)将密炼机降温至50度再加入上述质量份的硫化剂并混炼均匀得到混炼胶，控制密炼机混合器温度90度以下；

(4)用硫化仪测得混炼胶的硫化参数t90；

(5)在平板硫化仪上制取试片，取参数t90加2~3min为正硫化时间，压力为20Mpa，温度为185度；

(6)所述的耐候型机车用无卤阻燃电缆护套材料制成。

本发明的有益效果为：(1)高填充量的氢氧化镁、氢氧化铝经KH-15l表面功能化改性后，有效促进了炭层的生成，使得最终电缆具有更高的氧指数。

(2)KH-151对白炭黑也具有改性作用，使最终的成品胶具有更高的强度。

(3)本发明具有优异的机械性能，阻燃性能，对油、水等的耐受能，耐低温性能及老化性能，符合机车护套材料标准。老化前的拉伸强度大于10Mpa，断裂伸长率大于200％；150度*10d老化后变化率小于30％；-40度低温断裂伸长率大于30％；氧指数大于32；在100度IRM902油中浸泡6d后拉伸强度和断裂伸长率变化率均小于40％。

具体实施方式