无卤导电TPE电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种无卤导电TPE电缆料及其制备方法，其由氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯、乙烯‑丙烯共聚物、聚丙烯、超导电炭黑、石墨烯、导电碳纤维及可塑剂组成，且更包含表面活性剂、安定剂和润滑剂等，以上各原料在适当的重量配比下混合造粒，制备工艺流程如下：先将部分原料在搅拌机中搅拌混合15‑20分钟，加入超导电炭黑等原料经密炼机密炼、再经过双螺杆挤出、拉条水冷、风干、切粒和打包；采用此配方及工艺制作的无卤导电TPE电缆料，具有导电性能优良、机械强度高、抗撕裂性能优异、生产方式清洁高效等特点。

Non halogen-free conductive TPE cable material and its preparation method

The present invention provides a non halogen-free conductive TPE cable material and a preparation method, which consists of hydrogenated styrene acrylonitrile styrene, ethylene propylene copolymer, polypropylene, superconducting carbon black, graphene, conductive carbon fiber and plasticizer, and more including surfactants, stabilizers and lubricants, and the above materials are suitable. When the weight ratio is mixed, the preparation process is as follows: first, some raw materials are stirred and mixed for 20 minutes in a mixer, and the raw materials such as superconducting carbon black and other raw materials are made of secret refining, double screw extrusion, bar water cooling, air drying, grain cutting and packing, and the non halogen-free conductive TPE cable made of this formula and process It is characterized by excellent electrical conductivity, high mechanical strength, excellent tear resistance, clean production and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
无卤导电TPE电缆料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种无卤导电TPE电缆料及其制备方法。
技术介绍
现代直流电源线材中普遍采用铜编织或金属缠绕制做屏蔽层，此结构生产效率低、成本高，且制造出的线材手感僵硬，缺乏弹性。使用导电TPE（ThermoplasticElastomer，热塑性弹性体）电缆料押出中被作为屏蔽层替代铜编织或金属缠绕，不仅可以提高线材生产效率，改善线材手感，更能在后加工中配合自动化降低人工成本。但市场上生产的导电TPE电缆料普遍导电性能不佳、机械性能差。如专利CN104004376A，公开了一种导电热塑性弹性体复合材料及其制备方法，包括TPE、乙烯-醋酸乙烯共聚物、导电材料、白油、表面活性剂、润滑剂和抗氧剂。上述专利制备的导电热塑性弹性体复合材料虽具有良好的机械性能，但体积电阻却无法达到线材屏蔽材料的要求（小于270Ω），且材料流动性不适用于电缆料的押出。考虑到市场上无卤导电TPE材料存在的不足，本专利技术通过使用石墨烯、导电碳纤维和超导电炭黑进行复配大大的提高了TPE的导电性，同时又保证了材料具有良好的机械性能。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种具有改善导电性的无卤导电TPE电缆料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种无卤导电TPE电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯10-25重量份；可塑剂10-25重量份；聚丙烯10-25重量份；乙烯-丙烯共聚物10-20重量份；超导电炭黑20-40重量份；石墨烯1-5重量份；导电碳纤维1-5重量份；表面活性剂0.5-1.5重量份；安定剂0.1-1.0重量份；润滑剂0.5-1.5重量份。本专利技术的目的还可以通过以下技术方案实现的：一种无卤导电TPE电缆料的制备方法，其包括如下步骤：a.按重量配比称取上述原料；b.氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、白油、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、润滑剂、安定剂加入到300L的搅拌锅中，在搅拌锅中低速混合15-25分钟；c.上述混合好的原料排到容积为75L的密炼机中，通过封闭的自动自动加料系统将导电炭黑、石墨烯、导电碳纤维、表面活性剂加入到密炼中间密炼10-20分钟；d.上述混合好的原料排料到直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出温度为190-220℃；e.将挤出塑化好的胶料通过双螺杆眼模经拉条水冷、风冷、切粒及打包。本专利技术能够制作出导电性能突出、机械性能优良的无卤导电TPE电缆料，本专利技术采用的原料为环保无毒原料，可100%回收再利用，生产方式清洁高效，对环境无污染。具体实施方式本专利技术无卤导电TPE电缆料的制备方法，包括下列步骤：a.按对比例1和实施例2-4中其中一个所述的重量配比称取各种原料；b.氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、白油、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、润滑剂、安定剂加入到300L的搅拌锅中，在搅拌锅中低速混合15-25分钟；c.混合好的原料排到容积为75L的密炼机中，通过封闭的自动加料系统将导电炭黑、石墨烯、导电碳纤维、表面活性剂加入到密炼机中密炼10-20分钟；d.上述原料排料到直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出温度为190-220℃；e：将挤出塑化好的胶料通过双螺杆眼模经拉条水冷、风冷、切粒及打包。为便于对本专利技术进一步理解，现结合具体实施例对本专利技术进行详细描述：在对比例1和实施例2-4中，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯为重均分子量在30000-100000之间的纯树脂粉，可塑剂为运动粘度在30-150mm²/s之间的白油，聚丙烯为熔融指数大于50的共聚型聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物为拉伸强度大于30.0MPa，断裂伸长率大于700%的乙烯-丙烯共聚物，超导电炭黑为电阻率小于1Ω·m，比表面积大于600㎡/kg的超导电炭黑，石墨烯为比表面积大于200㎡/g，层数小于10层的石墨烯，导电碳纤维为单丝直径小于8μm，平均长度小于2mm，体积电阻率小于2×10﹣3Ω·cm的导电碳纤维，表面活性剂为端羟基聚酯和硅烷偶联剂的混合物，安定剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的混合物，润滑剂为硅酮母粒和芥酸酰胺的混合物。对比例1：称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20重量份，可塑剂18重量份，聚丙烯16重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，安定剂0.5重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合20分钟，放料至容积为75L的密炼机中，通过自动加料系统将超导电炭黑30重量份、石墨烯0重量份、导电碳纤维0重量份、表面活性剂1.0重量份加入到密炼机中密炼15分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为190-220oC。实施例2：称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20重量份，可塑剂18重量份，聚丙烯16重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，安定剂0.5重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合20分钟，放料至容积为75L的密炼机中，通过自动加料系统将超导电炭黑25重量份、石墨烯5.0重量份、导电碳纤维0重量份、表面活性剂1.0重量份加入到密炼机中密炼15分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为190-220℃。实施例3：称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20重量份，可塑剂18重量份，聚丙烯16重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，安定剂0.5重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合20分钟，放料至容积为75L的密炼机中，通过自动加料系统将超导电炭黑25重量份、石墨烯0重量份、导电碳纤维5.0重量份、表面活性剂1.0重量份加入到密炼机中密炼15分钟后，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为190-220℃。实施例4：称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20重量份，可塑剂18重量份，聚丙烯16重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，安定剂0.5重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合20分钟，放料至容积为75L的密炼机中，通过自动加料系统将超导电炭黑25.0重量份、石墨烯2.5重量份、导电碳纤维2.5重量份、表面活性剂1.0重量份加入到密炼机中密炼15分钟后，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为190-220℃。性能测试：硬度性能依照ASTM2240(AmericanSocietyforTestingandMaterials，美国材料与试验协会)标准测试；拉伸强度及断裂伸长率性能依照UL758及UL1581标准测试；熔融指数依照ASTMD1238标准测试；撕裂强度依照ASTMD624标准测试；对比例1和实施例2-4的配方(重量份)及原料性能参数如下表格：复合原料名称对比例1实施例2实施例3实施例4氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20202020白油18181818聚丙烯16161616乙烯-丙烯共聚物15151515超导电炭黑28252525石墨烯0502.5导电碳纤维0052.5表面活性剂1111安定剂0.50.50.50.5润滑剂1.51.51.51.5熔融指数(G/10min&230°Cx5kg)1.20.670.520.79体积电阻(Ω)422252278125撕裂强度(kN/m)13.214.713.714.0拉伸强度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤导电TPE电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯10‑25重量份；可塑剂10‑25重量份；聚丙烯10‑25重量份；乙烯‑丙烯共聚物10‑20重量份；超导电炭黑20‑40重量份；石墨烯1‑5重量份；导电碳纤维1‑5重量份；表面活性剂0.5‑1.5重量份；安定剂0.1‑1.0重量份；润滑剂0.5‑1.5重量份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤导电TPE电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯10-25重量份；可塑剂10-25重量份；聚丙烯10-25重量份；乙烯-丙烯共聚物10-20重量份；超导电炭黑20-40重量份；石墨烯1-5重量份；导电碳纤维1-5重量份；表面活性剂0.5-1.5重量份；安定剂0.1-1.0重量份；润滑剂0.5-1.5重量份。2.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯为重均分子量在30000-100000的纯树脂粉。3.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述可塑剂为运动粘度在30-150mm²/s之间的白油。4.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述聚丙烯为熔融指数大于50的共聚型聚丙烯。5.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述乙烯-丙烯共聚物拉伸强度大于30.0MPa，断裂伸长率大于700%。6.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述超导电炭黑电阻率小于1Ω·m，比表面积大于600㎡/kg。7.根据权利要求1所述的无卤导电TPE电缆料，其特征在于：所述石墨烯比表面积大于200㎡/g，层数小于10层。8.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田建军，詹敏，肖崇，何强，
申请(专利权)人：博硕科技江西有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36