[发明专利]紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及利用UV-LED制作的电缆绝缘层或护套层

说明书

本发明涉及一种紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料，其特征在于，由下述重量份原料组成：乙丙橡胶70‑85份；有机聚合物10‑20份；相容剂5‑10份；无卤阻燃剂100‑140；紫外光引发剂0.6‑4.5份；交联敏化剂0.4‑4.2份；成核透明剂0.1‑0.5份；润滑剂5‑10份；抗氧剂0.5‑1.5份。该电缆料具有体积电阻率高且紫外光穿透力强等优点，其通过添加使用聚烯烃成核透明剂、有机聚合物材料和采用高光强特定波长的UV‑LED紫外光光源的技术手段，解决了现有紫外光在大量填充无卤阻燃剂乙丙橡胶中的深度穿透能力弱化并导致材料绝缘性能下降等关键技术问题。

技术领域

本发明属于橡胶交联电缆材料技术领域，具体涉及一种紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及利用UV-LED制作的电缆绝缘层或护套层。

背景技术

目前，现有的阻燃乙丙橡胶交联方式一般有以下三种：一是采用以硫磺或过氧化物为交联剂的连续硫化法，二是采用电子加速器辐照交联的电子射线辐照法，三是采用以硅烷为主交联剂的硅烷交联方式。然而以上三种交联方法都存在一定的缺陷，过氧化物交联需要专用的高压蒸汽硫化管道，工艺流程复杂、耗能大、能效低、小批量间断生产浪费大，不环保；高能电子辐射交联设备投资大、操作维护复杂、防护要求高，需要对线芯进行单独辐照交联；硅烷交联在线芯挤制后要单独放进蒸汽/温水中进行交联，工艺流程比较复杂，产品周期长，成本较高。

此外，还有采用紫外光辐照交联法，该方法具有投资低、生产效率高、占地面积小、操作方便、生产加工成本低等优势，但是目前采用该方法进行交联的无卤阻燃乙丙橡胶材料由于添加大量金属氧化物阻燃剂导致绝缘材料存在体积电阻率低、光透入深度浅等缺陷。如：中国专利CN101486819A介绍了光交联无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料及其制备方法和中国专利CN102181099B介绍了紫外光深度交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及其绝缘或护套层的制备方法，但是两个专利所涉及的紫外光交联三元乙丙橡胶配方体系中均添加了50%以上重量的阻燃剂原料，导致含有大量阻燃剂的三元乙丙橡胶绝缘料的体积电阻率明显下降，体积电阻率主要在10¹⁴Ω·cm级别；同时填充了大量阻燃剂造成材料透明度下降，不再透明透亮（见图1中左），不利于紫外光透过橡胶绝缘层，绝缘透光大大劣化，造成紫外光穿透力显著减弱。此外，上述两个专利都采用汞弧灯或无极灯为光源紫外光辐照设备，存在灯管光源体积大、功率耗能大、寿命短（汞弧灯1000h、无极灯8000h）、光源热效应高、运行维护成本大、光强低透入深度小等缺点，严重阻碍了紫外光在聚合物材料中的穿透能力，光透入交联深度≤3.0mm。

基于此，亟待开发研究一种体积电阻率高、且紫外光穿透力强的紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及制作的绝缘层或护套层。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术中紫外光交联无卤阻燃乙丙橡胶存在的缺点，提供一种紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料，该电缆料具有体积电阻率高且紫外光穿透力强等优点，其通过添加使用聚烯烃成核透明剂，有机聚合物材料和采用高光强特定波长的UV-LED紫外光光源的技术手段，解决了现有紫外光在大量填充阻燃剂后的乙丙橡胶中的深度透能力弱化并导致材料绝缘性能下降等关键技术问题。

此外，本发明还提供了上述紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料及其绝缘层和护套层的制备方法，其设备投资低、生产效率高、工艺流程简单、节能环保，所得紫外光交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆的绝缘性能和电性能良好，光透入交联深度大。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种紫外光辐照交联无卤阻燃乙丙橡胶电缆料，其由下述重量份原料组成：乙丙橡胶70-85份；有机聚合物10-20份；相容剂5-10份；无卤阻燃剂100-140；紫外光引发剂0.6-4.5份；交联敏化剂0.4-4.2份；成核透明剂0.1-0.5份；润滑剂5-10份；抗氧剂0.5-1.5份。