辐照交联电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种辐照交联电缆及其制备方法，包括将乙烯‑醋酸乙烯酯‑淀粉共聚物、三元乙丙橡胶、聚丙烯纤维、聚丙烯酸丁脂和改性凹凸棒土加入双辊开炼机中混炼，然后加入防老剂、消烟剂、补强剂、阻燃剂、抗氧剂、色母粒、环烷酸铋、增塑剂、辛癸酸二亚甲基锡，混炼后加入辐射敏化剂、柠檬酸三丁酯，混炼，静储，返炼，模压成型为片材；将片材用高能电子加速器辐照交联；将辐照交联后的片材在双螺杆挤出机挤出制粒，得到粒料；将粒料与导体芯线在电缆挤出机上挤出成型，冷却制得线材；将线材进行用高能电子加速器进行辐照，制得辐照交联电缆。本发明专利技术制备的电缆料具有优异阻燃性、不延燃性，耐高低温性能、耐腐蚀性能，耐水性和耐老化性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆，具体涉及一种辐照交联电缆及其制备方法。
技术介绍
电线电缆是一种用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品。电线电缆作为电力传输的主要载体，广泛应用于电器装备、照明线路、家用电器等方面，其质量的好坏直接影响到工程质量及消费者的生命财产安全。电线电缆行业虽然只是一个配套行业，却占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多，应用范围十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造等行业，与国民经济的各个部门都密切相关。电线电缆还被称为国民经济的“动脉”与“神经”，是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器、仪表，实现电磁能量转换所不可缺少的基础性器材，是未来电气化、信息化社会中必要的基础产品。目前，在同行业电线生产过程中，电线聚合物的主要交联方式有过氧化合物交联法、高能电子加速器辐照交联法、硅烷交联法和紫外光交联法，过氧化合物法必须在高温、高压、设备安装面积庞大的硫化管以及配套厂房和生产设备中进行，能耗高，生产效率低，使用硫化交联还容易引起导体氧化，对产品的特性有严重的影响；硅烷交联法存在交联时间长，工艺操作较为复杂，产品耐温、耐压等级不高等缺陷。高能电子加速器辐照交联法是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应，因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层，所以形成的交联键结合能量高，稳定性好，电缆的耐溶剂、耐老化、耐热、耐开裂等性能优于化学交联电缆，并且对环境无污染。但由于受加速器能量级以及原料配方的限制，目前辐照交联生产的电线电缆在理化性能方面仍需提高。特别是在采用的原料方面，现有的一般采用聚乙烯、聚氯乙烯等，它们是在电缆行业使用率较高的一种高分子材料，其具有良好的电气绝缘性，有一定的机械强度，阻燃、价廉和来源广泛等特点，作为电线电缆的绝缘和护层已获得广泛应用。然而由于其本身结构上的缺点，不能满足一些特殊场合的应用。传统的高分子电缆包覆材料由易燃的高分子合成材料制成，阻燃性在一些特殊场合不能够达到要求、不耐高温且容易老化，使用寿命较短，在使用过程中容易因为线路负载过大或外部温度过高，而燃烧发生火灾。其燃烧时产生大量的烟尘和毒气污染了环境，对人体造成伤害，给人们的生命财产安全带来隐患。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种辐照交联电缆的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将50～80份乙烯-醋酸乙烯酯-淀粉共聚物、10～20份三元乙丙橡胶、5～8份聚丙烯纤维、1～5份聚丙烯酸丁脂和5～8份改性凹凸棒土加入双辊开炼机中混合，在140～150℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～5份防老剂、1～3份消烟剂、2～5份补强剂、1～5份阻燃剂、1～3份抗氧剂、5～8份色母粒、1～3份环烷酸铋、2～5份增塑剂、1～3份辛癸酸二亚甲基锡，在120～135℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～3份辐射敏化剂、1～3份柠檬酸三丁酯，混合，在140～150℃温度下混炼10～20分钟，然后在室温下静储12～24小时，之后再于室温下返炼10～15分钟，然后取返炼完成的胶料在压片机上模压成型为片材；步骤二、将片材用高能电子加速器辐照交联；将辐照交联后的片材在120～140℃下用双螺杆挤出机挤出制粒，得到粒料；步骤三、将粒料与导体芯线在电缆挤出机上挤出成型，冷却制得线材；将线材进行用高能电子加速器进行辐照，制得辐照交联电缆。优选的是，所述高能电子加速器辐照的参数为：束压1.5～2MeV，束流20～100mA，剂量50～200kGy，速度为200～800m/min。优选的是，所述电缆挤出机的模头温度为150～200℃。优选的是，所述敏化剂为三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯中的任意一种。优选的是，所述阻燃剂为重量比为2：3：2的氢氧化镁、三聚氰胺氰尿酸盐和氢氧化铝；所述抗氧剂为重量比为3:2:1的苯基硅油、双十二碳醇酯和2,6-二叔丁基对甲酚；优选的是，所述增塑剂为重量比为1:3的乙酰基柠檬酸三正丁酯和己二酸二异癸酯；所述消烟剂为重量比为3:3:1的三氧化二锑、氧化锌和烷基水杨酸钼。优选的是，所述乙烯-醋酸乙烯酯-淀粉共聚物的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30～50份、淀粉10～20份、苯乙烯5～8份、0.01～0.05份过氧化氢异丙苯、0.01～0.05份醋酸锑、甲苯50～80份、水100～120份，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至20～40MPa、温度60～75℃下的条件下反应5～8小时，然后用乙醇沉淀，干燥，得到乙烯-醋酸乙烯酯-淀粉共聚物。优选的是，所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土用电子束进行辐照，得到预处理凹凸棒土；按重量份，将10～15份预处理凹凸棒土加入到10～15份甲苯和10～20份N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，然后加入20～30份氨基硅烷偶联剂，在温度50～60℃的条件下搅拌反应1～3小时，过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的凹凸棒土；按重量份，在超临界反应装置中加入10～15份硅烷偶联剂改性的凹凸棒土、25～50份质量分数为10％的戊二醛溶液和20～25份酯化淀粉，将体系密封，通入CO2至10～20MPa、温度50～65℃下的条件下反应1～3小时，然后卸去CO2压力，搅拌20～30min后加入20～30份单宁酸、5～10份二乙烯基苯，然后再次注入CO2至压力为40～60MPa，搅拌1～3小时，卸压，离心分离，洗涤，得到改性凹凸棒土。优选的是，所述电子束的能量为15～20MeV；所述电子束辐照的辐照剂量率为500～1500kGy/h，辐照剂量为500～3000kGy。本专利技术还提供一种任一项上述的制备方法制备得到的辐照交联电缆。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术采用高能电子加速器辐照能改变电线的耐温度、耐溶剂、耐老化、耐开裂等性能，提升了产品质量、提高了生产效率、降低生产成本、减少对环境的污染，通过本专利技术制备的电缆料不仅具有优异阻燃性和不延燃性；燃烧时发烟量非常少，不产生有毒气体，不产生腐蚀性气体，而且同时具有耐高低温性能好，耐腐蚀性能好，耐水性、耐臭氧、耐老化，阻燃性能好。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1：一种辐照交联电缆的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将50份乙烯-醋酸乙烯酯-淀粉共聚物、10份三元乙丙橡胶、5份聚丙烯纤维、1份聚丙烯酸丁脂和5份改性凹凸棒土加入双辊开炼机中混合，在140℃温度下混炼5分钟，然后加入1份防老剂、1份消烟剂、2份补强剂、1份阻燃剂、1份抗氧剂、5份色母粒、1份环烷酸铋、2份增塑剂、1份辛癸酸二亚甲基锡，在120℃温度下混炼5分钟，然后加入1份辐射敏化剂、1份柠檬酸三丁酯，混合，在140℃温度下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将50～80份乙烯‑醋酸乙烯酯‑淀粉共聚物、10～20份三元乙丙橡胶、5～8份聚丙烯纤维、1～5份聚丙烯酸丁脂和5～8份改性凹凸棒土加入双辊开炼机中混合，在140～150℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～5份防老剂、1～3份消烟剂、2～5份补强剂、1～5份阻燃剂、1～3份抗氧剂、5～8份色母粒、1～3份环烷酸铋、2～5份增塑剂、1～3份辛癸酸二亚甲基锡，在120～135℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～3份辐射敏化剂、1～3份柠檬酸三丁酯，混合，在140～150℃温度下混炼10～20分钟，然后在室温下静储12～24小时，之后再于室温下返炼10～15分钟，然后取返炼完成的胶料在压片机上模压成型为片材；步骤二、将片材用高能电子加速器辐照交联；将辐照交联后的片材在120～140℃下用双螺杆挤出机挤出制粒，得到粒料；步骤三、将粒料与导体芯线在电缆挤出机上挤出成型，冷却制得线材；将线材进行用高能电子加速器进行辐照，制得辐照交联电缆。

【技术特征摘要】
1.一种辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将50～80份乙烯-醋酸乙烯酯-淀粉共聚物、10～20份三元乙丙橡胶、5～8份聚丙烯纤维、1～5份聚丙烯酸丁脂和5～8份改性凹凸棒土加入双辊开炼机中混合，在140～150℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～5份防老剂、1～3份消烟剂、2～5份补强剂、1～5份阻燃剂、1～3份抗氧剂、5～8份色母粒、1～3份环烷酸铋、2～5份增塑剂、1～3份辛癸酸二亚甲基锡，在120～135℃温度下混炼5～10分钟，然后加入1～3份辐射敏化剂、1～3份柠檬酸三丁酯，混合，在140～150℃温度下混炼10～20分钟，然后在室温下静储12～24小时，之后再于室温下返炼10～15分钟，然后取返炼完成的胶料在压片机上模压成型为片材；步骤二、将片材用高能电子加速器辐照交联；将辐照交联后的片材在120～140℃下用双螺杆挤出机挤出制粒，得到粒料；步骤三、将粒料与导体芯线在电缆挤出机上挤出成型，冷却制得线材；将线材进行用高能电子加速器进行辐照，制得辐照交联电缆。2.如权利要求1所述的辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，所述高能电子加速器辐照的参数为：束压1.5～2MeV，束流20～100mA，剂量50～200kGy，速度为200～800m/min。3.如权利要求1所述的辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，所述电缆挤出机的模头温度为150～200℃。4.如权利要求1所述的辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，所述敏化剂为三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯中的任意一种。5.如权利要求1所述的辐照交联电缆的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为重量比为2：3：2的氢氧化镁、三聚氰胺氰尿酸盐和氢氧化铝；所述抗氧剂为重量比为3:2:1的苯基硅油、双十二碳醇酯和2,6-二叔丁基对甲酚。6.如权利要求1所述的辐照交联电缆的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：任云，
申请(专利权)人：绵阳市长信电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51