一种耐热高强度的聚乙烯电缆料及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其由以下重量份数的组份制成：聚乙烯100份，阻燃剂5～10份，相容剂4～5份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.4～0.9份，紫外线吸收剂0.2～0.7份，抗铜剂1～1.5份，防焦剂0.1～0.6份，改性火山岩纤维11～16份。本发明专利技术还公开了该聚乙烯电缆料的制造方法。本发明专利技术提供的聚乙烯电缆料的耐热性以及力学性能均很好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乙烯电缆料，特别是涉及一种耐热高强度的聚乙烯电缆料及其制造方法。
技术介绍
聚乙烯是一种乳白色的塑料，表面呈蜡状且半透明，是电线电缆较为理想的绝缘和护套材料。其主要优点是：(1)优异的电气性能。其绝缘电阻和耐电强度高；在较宽的频率范围内，介电常数ε和介质损耗角正切tgδ值小，且基本不受频率变化的影响，作为通信电缆的绝缘材料，是近乎理想的一种介质。(2)耐水性好，吸湿率低，浸在水中绝缘电阻一般不下降。(3)作为非极性材料，透气性大，低密度聚乙烯的透气性是各种塑料中最为优良的。(4)比重轻，其比重均小于1。(5)具有良好的加工工艺性能，易于熔融塑化，而不易分解，冷却易于成型，制品几何形状和结构尺寸易于控制。公开号为CN101570610B、公告日为2012.03.21、申请人为上海凯波特种电缆料厂有限公司的中国专利文件公开了“一种具有防霉菌功能的阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法”，其特征在于，各组分名称及各组分的重量份数为：高密度聚乙烯树脂45～70、线性低密度聚乙烯树脂30～55、炭黑2.35～2.85、阻燃剂35～65、润滑剂3～6、抗氧剂0.5～2、抗菌剂1～2。本专利技术的具有防霉菌功能的阻燃聚乙烯电缆料的制备方法为：按配方称量原料后，经混料、挤出造粒和干燥工艺制备防霉菌阻燃聚乙烯电缆料。该专利技术的防霉菌阻燃聚乙烯电缆料可以在不影响阻燃聚乙烯电缆料原有性能及成缆工艺的情况下，有效抑制黑曲霉、土曲霉、出芽短梗霉等八种电缆易长霉菌的生长、成型和繁殖，使电缆免受霉菌的侵害，避免许多不必要的损失和对社会的危害隐患。然而，该聚乙烯电缆料的耐热性和力学性能方面存在不甚理想的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其耐热性以及力学性能均很好。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其由以下重量份数的组份制成：聚乙烯100份，阻燃剂5～10份，相容剂4～5份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.4～0.9份，紫外线吸收剂0.2～0.7份，抗铜剂1～1.5份，防焦剂0.1～0.6份，改性火山岩纤维11～16份。优选地，本专利技术所述聚乙烯为低密度聚乙烯。优选地，本专利技术所述阻燃剂为氢氧化铝。优选地，本专利技术所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。优选地，本专利技术所述抗氧剂为抗氧剂1024。优选地，本专利技术所述润滑剂为硬脂酸锌。优选地，本专利技术所述紫外线吸收剂为UV-2908。优选地，本专利技术所述抗铜剂为抗铜剂MDA-5。优选地，本专利技术所述防焦剂为CTP。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述耐热高强度的聚乙烯电缆料的制造方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种耐热高强度的聚乙烯电缆料的制造方法，包括以下步骤：(1)将天然火山岩用锤式破碎机破碎成平均粒度为100目的火山岩粉体，按照4:1的重量比将火山岩粉体和氧化镁混合均匀，然后放入高温炉中，以5℃/分的速度升温至1000℃，再以4℃/分的速度升温至1500℃，保温2小时后在高温炉中的坩埚内熔融拉丝得到粗纤维，将粗纤维放入氢氟酸中浸泡20分钟后烘干得到火山岩纤维；(2)将步骤(1)得到的火山岩纤维铺放于玻璃板上，将玻璃板放入等离子处理器中，打开电源以及真空泵，当等离子处理器中的真空度小于10Pa时打开高频电源放电，等离子处理75秒后停止，取出后烘干得到预处理火山岩纤维；(3)按照1:1的重量比将硅烷偶联剂加入无水乙醇中，搅拌至完全溶解后得到偶联剂溶液，按照4g/mL的固液比将步骤(2)得到的预处理火山岩纤维加入偶联剂溶液中，加热至90℃后搅拌2小时，取出后水性至中性，烘干后得到改性火山岩纤维；(4)按重量份数将各组份称重，然后将聚乙烯、相容剂、润滑剂、防焦剂加入高混机中，70℃、1200转/分速度下搅拌10分钟，然后将其它组份加入高混机中继续搅拌15分钟，降低转速至80转/分后搅拌10分钟，出料后得到混合料，将混合料投入双螺杆挤出机中，180-200℃下熔融挤出，然后用切粒机切成粒料即为耐热高强度的聚乙烯电缆料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)火山岩又称喷出岩，属于岩浆岩(火成岩)的一类，是火山作用时喷出的岩浆经冷凝、成岩、压实等作用形成的岩石，其耐热性和机械性能均很优异，不过天然火山岩颗粒较大，难以与聚乙烯形成良好的共混，所以本专利技术先用锤式破碎机将其的粒径大大降低得到火山岩粉体，然后将火山岩粉体与氧化镁一起通过熔融拉丝得到火山岩纤维，再将火山岩纤维通过等离子处理器进行等离子处理得到预处理火山岩纤维，等离子体对火山岩纤维产生了刻蚀作用，增强了其接触角、比表面积和表面粗糙度，有利于其与聚乙烯基体之间的锚固结合，然后通过偶联剂对预处理火山岩纤维进行了偶联改性处理得到改性火山岩纤维，偶联改性处理有效改善了火山岩纤维与聚乙烯基体之间的相容性和结合强度，使得改性火山岩纤维能均匀分散于聚乙烯基体中并形成紧密结合，从而大幅改善聚乙烯电缆料的耐热性和力学性能。(2)等离子处理在火山岩纤维的表面产生了有机基团，使得预处理火山岩纤维在随后的偶联剂改性处理过程中能更好地与偶联剂产生化学键合，改性效果要明显好于未经等离子处理的火山岩纤维；在火山岩纤维的制备过程中，氧化镁的添加有利于加快纤维的形成，还能改善火山岩纤维的韧性和致密性；此外，火山岩还具有较强的耐火性，同时氧化镁也具有较强的阻燃性能，因此改性火山岩纤维能与阻燃剂形成协同阻燃效果，从而进一步提高了聚乙烯电缆的阻燃性能。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1耐热高强度的聚乙烯电缆料，其由以下重量份数的组份制成：低密度聚乙烯100份，氢氧化铝9份，聚乙烯接枝马来酸酐4.8份，抗氧剂10240.3份，硬脂酸锌0.9份，UV-29080.4份，抗铜剂MDA-51.1份，CTP0.2份，改性火山岩纤维15份。该聚乙烯电缆料的制造方法包括以下步骤：(1)将天然火山岩用锤式破碎机破碎成平均粒度为100目的火山岩粉体，按照4:1的重量比将火山岩粉体和氧化镁混合均匀，然后放入高温炉中，以5℃/分的速度升温至1000℃，再以4℃/分的速度升温至1500℃，保温2小时后在高温炉中的坩埚内熔融拉丝得到粗纤维，将粗纤维放入氢氟酸中浸泡20分钟后烘干得到火山岩纤维；(2)将步骤(1)得到的火山岩纤维铺放于玻璃板上，将玻璃板放入等离子处理器中，打开电源以及真空泵，当等离子处理器中的真空度小于10Pa时打开高频电源放电，等离子处理75秒后停止，取出后烘干得到预处理火山岩纤维；(3)按照1:1的重量比将硅烷偶联剂加入无水乙醇中，搅拌至完全溶解后得到偶联剂溶液，按照4g/mL的固液比将步骤(2)得到的预处理火山岩纤维加入偶联剂溶液中，加热至90℃后搅拌2小时，取出后水性至中性，烘干后得到改性火山岩纤维；(4)按重量份数将各组份称重，然后将低密度聚乙烯、聚乙烯接枝马来酸酐、硬脂酸锌、CTP加入高混机中，70℃、1200转/分速度下搅拌10分钟，然后将其它组份加入高混机中继续搅拌15分钟，降低转速至80转/分后搅拌10分钟，出料后得到混合料，将混合料投入双螺杆挤出机中，180-200℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于，其由以下重量份数的组份制成：聚乙烯100份，阻燃剂5～10份，相容剂4～5份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.4～0.9份，紫外线吸收剂0.2～0.7份，抗铜剂1～1.5份，防焦剂0.1～0.6份，改性火山岩纤维11～16份。

【技术特征摘要】
1.一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于，其由以下重量份数的组份制成：聚乙烯100份，阻燃剂5～10份，相容剂4～5份，抗氧剂0.3～0.8份，润滑剂0.4～0.9份，紫外线吸收剂0.2～0.7份，抗铜剂1～1.5份，防焦剂0.1～0.6份，改性火山岩纤维11～16份。2.根据权利要求1所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯。3.根据权利要求2所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝。4.根据权利要求3所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。5.根据权利要求4所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1024。6.根据权利要求5所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌。7.根据权利要求6所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述紫外线吸收剂为UV-2908。8.根据权利要求7所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述抗铜剂为抗铜剂MDA-5。9.根据权利要求8所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料，其特征在于：所述防焦剂为CTP。10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种耐热高强度的聚乙烯电缆料的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶青，
申请(专利权)人：佛山慧创正元新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44