一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料及其制备方法及其用途技术

本发明专利技术公开了一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)30‑60；乙烯‑丙烯酸酯共聚物20‑40；SEBS弹性体15‑30；相容剂10‑15；阻燃剂80‑140；阻燃协效剂4‑14；助交联剂0.5‑2；抗氧剂0.5‑1.5；润滑剂0.2‑1.5。本发明专利技术还公开了其制备方法和用途。本发明专利技术的风能电缆护套料，各项性能优异，能够满足风能电缆技术指标中的耐油要求；耐扭转性能好，能够经受常温2万次和低温(‑55℃)2000次的扭转实验；低烟无卤阻燃，机械性能好。材料柔软，加工性好，性价比高。

A Low Temperature, Oil, Torsion, Smoke, Halogen-free Flame Retardant Wind Cable Sheath Material and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a low temperature, oil resistance, torsion resistance, low smoke and halogen free flame retardant wind energy cable sheath material, which is characterized by weight components as follows: vinyl acetate rubber (EVM) 30 60; ethylene acrylate copolymer 20 40; SEBS elastomer 15 30; compatibilizer 10 15; flame retardant 80 140; flame retardant synergist 4 14; crosslinker 0.5 2; antioxidant 0.5 _1.5; Lubricant 0.2_1.5. The invention also discloses the preparation method and the use thereof. The wind energy cable sheath material of the invention has excellent performances and can meet the oil resistance requirements of the technical indexes of the wind energy cable; has good torsion resistance, and can withstand torsion tests of 20,000 times at room temperature and 2,000 times at low temperature (55 C); has low smoke, halogen-free flame retardant and good mechanical properties. Soft material, good processability and high cost performance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料及其制备方法及其用途
本专利技术涉及低烟无卤阻燃电缆料领域，具体涉及一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料及其制备方法及其用途。
技术介绍
近些年来，石油和煤炭等不可再生能源面临枯竭，气候变暖和碳排放等环境问题越来越受关注。低碳、绿色的清洁能源逐步替代高碳、高污染的非清洁能源，是全球各国合理应对气候变化、有效保护生态环境和保障能源供应安全的必然选择。风电作为清洁能源的主要组成部分，具有取之不尽，用之不竭，无污染，不消耗资源，分布广泛等优点，近些年得到了大力的发展。作为风能发电设备的主要部件的风能电缆的需求量也大大增加。因为敷设环境和使用的要求，风能电缆要求具有耐扭矩、耐寒、耐油等特性。目前的风能电缆材料以PVC，氯丁橡胶等为主，存在以下几点缺点：1、很难达到-55低温耐扭转性能的要求；2、属于含卤材料，生产过程中对操作人员的身体有害，燃烧可释放大量的含卤气体，危机健康。因而，目前一些电缆生产厂商也在逐步的用低烟无卤材料替代PVC等含卤材料，但国内的材料厂家生产的材料在低温耐扭矩性能上多少存在一定的问题，亟待解决。因此，本领域迫切需要提供一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，解决在需要在超低温条件下长期使用，阻燃性能好，耐扭转性能优越的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料的用途。为了实现本专利技术的目的之一，所采用的技术方案是：一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，按重量份计，包括如下组分：在本专利技术一个优选的实施例中，所述乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的丙烯酸酯含量为50-80％，门尼粘度ML(1+4)100℃为20-30。在本专利技术一个优选的实施例中，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中的一种或任意两种以上的混合，其中，所述丙烯酸含量为20-30％。在本专利技术一个优选的实施例中，所述SEBS弹性体为线型聚合物，其中苯烯含量为25～35％，在25℃，20wt％甲苯溶液中测得的粘度为1300～2900cps。在本专利技术一个优选的实施例中，所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯共聚物接枝马来酸酐、SEBS接枝马来酸酐、乙烯醋酸乙烯酯枝马来酸酐中的任意一种或两种以上的混合，其中材料的马来酸酐接枝率为0.5-5％。在本专利技术一个优选的实施例中，所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的组合，且所述氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的重量比为2:2:1-1:1:1。在本专利技术一个优选的实施例中，所述阻燃协效剂为硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的组合，其中硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的重量比为：(2～6)：(1～4)：(1～4)。在本专利技术一个优选的实施例中，所述助交联剂为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术一个优选的实施例中，所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)、硫代二丙酸双月桂酯(DLTP)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术一个优选的实施例中，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硅油、硅酮母粒中的任意一种或两种以上的混合。为了实现本专利技术的目的之二，所采用的技术方案是：一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料的制备方法，包括如下步骤：将阻燃剂、阻燃协效剂、助交联剂、抗氧剂和润滑剂等按照比例混合，将混合后的阻燃剂与乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、SEBS弹性体、相容剂、混合并挤出造粒,其中，在挤出造粒过程中的四个温度段为：加料段120～130℃，输送段130～140℃，熔融段140～150℃，机头150～160℃。为了实现本专利技术的目的之三，所采用的技术方案是，一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料的用途，其特征在于制备耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的风能电缆护套料，各项性能优异，能够满足风能电缆技术指标中的耐油要求；耐扭转性能好，能够经受常温2万次和低温(-55℃)2000次的扭转实验；低烟无卤阻燃，机械性能好。材料柔软，加工性好，性价比高。具体实施方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过改进配方，获得了一种可以辐照交联，能够满足风能电缆技术指标中的耐油要求；耐扭转性能好，能够经受常温2万次和低温(-55℃)2000次的扭转实验；低烟无卤阻燃，机械性能好，加工性能优异的低烟无卤阻燃风能电缆护套料。本专利技术人的低烟无卤阻燃风能电缆护套料，克服了传统汽车线缆料的不足，使该材料具有优异的耐低温性能、耐油性能、耐扭转性能、阻燃性能和综合机械性能，在此基础上完成了本专利技术。以下对本专利技术的耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料的各组分进行详细描述：乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)乙烯醋酸乙烯酯橡胶具有优异的耐油、阻燃性能、耐低温曲挠性能和耐候性能。乙酸乙烯酯侧链的引入既赋予EVM一定的耐油性能,同时破坏了主链的规整性,因此其具有良好的低温柔顺性，主链中非极性亚甲基结构赋予EVM良好的低温耐屈挠和耐极性溶剂性能。乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的丙烯酸酯含量为50-80％，门尼粘度ML(1+4)100℃为20-30。乙烯-丙烯酸酯共聚物乙烯-丙烯酸酯共聚物具有优异的耐低温性能，耐油性能，热稳定性能。乙烯-丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中的至少一种；丙烯酸酯含量为20-30％。SEBS弹性体SEBS弹性体具有优异的耐低温曲挠性能、耐热性好，机械强度高。SEBS弹性体为线型聚合物，苯乙烯含量为25～35％，在25℃，20wt％甲苯溶液中测得的粘度为1300～2900cps。相容剂相容剂可以提高阻燃剂或其他组分与弹性体的相容性。相容剂为乙烯-丙烯酸酯共聚物接枝马来酸酐、SEBS接枝马来酸酐和乙烯醋酸乙烯酯枝马来酸酐的至少一种，材料的马来酸酐接枝率为0.5-5％。优选地，马来酸酐接枝率为1-3％，以马来酸酐接枝的材料的总重量为基准计。阻燃剂本专利技术的阻燃剂通过受热分解产生水分子来达到阻燃效果，并有一定的抑烟效果，而且环保低烟无毒。阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的组合，且氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的重量比为2:2:1至1:1:1。阻燃协效剂阻燃协效剂是已知的用于提高阻燃剂阻燃效果的添加剂。阻燃协效剂为硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的组合，其中硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的重量比为：(2～6)：(1～4)：(1～4)。助交联剂可在本专利技术的辐照交联弹性体电缆料中添加交联助剂，以促进材料的进一步辐照交联，对本专利技术的辐照交联弹性体电缆料中添加的交联剂没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：

【技术特征摘要】
1.一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：2.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的丙烯酸酯含量为50-80％，门尼粘度ML(1+4)100℃为20-30。3.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中的一种或任意两种以上的混合，其中，所述丙烯酸含量为20-30％。4.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述SEBS弹性体为线型聚合物，其中苯烯含量为25～35％，在25℃，20wt％甲苯溶液中测得的粘度为1300～2900cps。5.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯共聚物接枝马来酸酐、SEBS接枝马来酸酐、乙烯醋酸乙烯酯枝马来酸酐中的任意一种或两种以上的混合，其中材料的马来酸酐接枝率为0.5-5％。6.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的组合，且所述氢氧化镁、氢氧化铝和水菱镁石的重量比为2:2:1-1:1:1。7.如权利要求1所述的一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料，其特征在于，所述阻燃协效剂为硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的组合，其中硼酸锌、水滑石和纳米蒙脱土的重量比为：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷果，宋刚，李滨耀，项健，施冬梅，
申请(专利权)人：上海至正道化高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31