一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料及其制备方法，一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧)己烷2～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5～10份，氢氧化铝50～120份，陶土30～70份，氢氧化镁10～30份，硼酸锌10～30份，十溴二苯乙烷20～40份，三氧化二锑5～20份，4,4′—双a,a｀‑二甲基苄基二苯胺1～3份，2‑巯基苯并咪唑1～2份，石蜡油2～6份，炭黑3～8份，蒙脱土3～6份，硬脂酸0.5～2.0份，乙烯基三(β‑甲氧基乙氧基)硅烷1～2份；上述份数为重量份数。本发明专利技术各原料之间相容性好、分散性好，所得材料均匀性好、稳定性好、耐水性强、耐热氧老化性强，且具备优异的阻燃性、良好的绝缘电气性、柔软性、耐低温性和耐候性等特点，环保无污染。

A Single Layer Coating Material for UL Welding Machine Cable and Its Preparation Method

The invention discloses a single-layer covering material for UL electric welding machine cables and its preparation method. A single-layer covering material for UL electric welding machine cables is composed of 100 copies of ethylene propylene terpolymer, 2,5,dimethyl 2,5 bis (tert-butyl peroxide) hexane, 2-4 copies of Triallyl isocyanurate, 5-10 copies of zinc oxide. Aluminum hydroxide 50-120, pottery 30-70, magnesium hydroxide 10-30, zinc borate 10-30, decabromodiphenylethane 20-40, antimony trioxide 5-20, 4,4'-bis a, a'-dimethylbenzyldiphenylamine 1-3, 2'-mercaptobenzimidazole 1-2, paraffin oil 2-6, carbon black 3-8, montmorillonite 3-6, montmorillonite 3-6, Stearic acid 0.5-2.0 phr, vinyl tri (beta-methoxyethoxy) silane 1-2 phr; the above phrase is weight fraction. The raw materials of the invention have good compatibility and dispersion, good uniformity, stability, water resistance, heat and oxygen aging resistance, excellent flame retardancy, good insulation electrical property, softness, low temperature resistance and weather resistance, etc., and are environmentally friendly and pollution-free.

【技术实现步骤摘要】
一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料及其制备方法
本专利技术涉及一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料及其制备方法，属于电焊机电缆覆盖材料领域。
技术介绍
随着经济的迅速发展，电线电缆厂家日益增多，竞争日益激烈，开发高性能高品质的电缆成为电缆制造企业关注的重点。现有的电焊机电缆一般包含电缆导体、电缆绝缘体和护套，由于电缆绝缘体和护套的双层覆盖层结构生产工序较繁琐，能耗高，因此开发一种兼顾绝缘和护套性能的电缆材料，不仅能节省工序和降低能耗，同时能提升产品的品质，特别对于出口电缆而言，能极大的提高市场竞争力。目前，电焊机电缆单层覆盖材料主要将氯化聚乙烯作为基料，在电气绝缘性、耐热氧老化、耐候性等方面都存在不足。
技术实现思路
本专利技术提供一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料及其制备方法，该单层覆盖层材料具备优异的阻燃性、良好的绝缘电气性、柔软性、耐低温性和耐候性等特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷2～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5～10份，氢氧化铝50～120份，陶土30～70份，氢氧化镁10～30份，硼酸锌10～30份，十溴二苯乙烷20～40份，三氧化二锑5～20份，4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺1～3份，2-巯基苯并咪唑1～2份，石蜡油2～6份，炭黑3～8份，蒙脱土3～6份，硬脂酸0.5～2.0份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1～2份；上述份数为重量份数。优选，三元乙丙橡胶中，乙烯质量含量为50～60％，第三单体ENB(ENB为乙叉降冰片烯)的质量含量为3.0～5.0％，本专利技术使用了乙烯含量较低、第三单体含量较高的的三元乙丙橡胶，申请人经研究发现，低乙烯含量使材料柔软性和耐低温性能都较高的提升，材料低温卷绕不开裂，较高的第三单体含量能保证材料较高的交联程度，从而获得良好的物理机械性能；防老剂4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺和2-巯基苯并咪唑复配，提高了材料的耐热氧老化性，材料能满足UL121℃×7天的老化要求，提高了材料的使用寿命；主硫化剂和助硫化剂选择适当的配比确保材料性能的稳定性，同时避免了材料硫化过程中因硫化剂分解引起的持续臭味；选用溴锑高效阻燃剂复配保证材料的柔软性和阻燃性能，阻燃性能能达到UL94-V0的阻燃等级，同时十溴二苯乙烷燃烧过程中不会释放出二噁英，较环保；硼酸锌与无机氢氧化物阻燃体系配合蒙脱土，提高材料的成炭性，成品电缆可以通过UL1581标准中电缆燃烧试验。优选，陶土粉体表面经过偶联剂处理，陶土的粒径布为1～3μm，陶土的产地为山西。申请人经研究发现，本申请主要无机填充采用偶联剂处理，与乙丙橡胶的相容性较好，提高了在橡胶中的分散性，从而提升了阻燃性能和机械性能；通过选用低吸湿性的乙丙橡胶基料和偶联剂处理过的填料，提高了材料整体的耐水性能，使电缆可以满足UL44标准中长期浸水绝缘电阻的要求。选用表面经过偶联剂处理的无机粉体，配合低吸湿性的乙丙橡胶，提高了材料整体的耐水性能，使电缆可以满足UL44标准中长期浸水绝缘电阻的要求。申请人经研究发现，乙丙橡胶具有优异的电气绝缘性、耐热氧老化性和耐候性，能有效弥补氯化聚乙烯材料的不足。作为本申请的优选方案，UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷3～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5份，氢氧化铝70～90份，陶土30～40份，氢氧化镁10～20份，硼酸锌10～15份，十溴二苯乙烷30份，三氧化二锑10份，4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺1份，2-巯基苯并咪唑1份，石蜡油2～3份，炭黑5份，蒙脱土3～4份，硬脂酸0.5份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份；上述份数为重量份数。申请人经研究发现，上述特定用量范围内，各组分的协同促进效应最佳。优选，石蜡油为石蜡油2280或蜡油2360；炭黑为色素炭黑、半补强炭黑或滚筒炭黑中的一种，炭黑的粒径为30～130nm，pH为8.0～10.5；蒙脱土的粒径为4～20μm，pH为7.0～9.0，比重为1.9～2.6g/cm3。申请人经研究发现，上述特定类型的组分结合，使所得材料的电气绝缘性、耐热氧老化性、耐候性和机械性均有了非常显著的提升。上述UL电焊机电缆单层覆盖层材料的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：1)混炼：将三元乙丙橡胶在密炼机中密炼，密炼温度130～140℃，密炼时间3～5min；2)将氧化锌、4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺、2-巯基苯并咪唑、石蜡油、硬脂酸、蒙脱土、氢氧化铝、氢氧化镁、陶土、硼酸锌、十溴二苯乙烷、三氧化二锑和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷一次性加入到密炼机中，与步骤1)所得物料混炼5～10min；3)将步骤2)所得的混炼物料移出密炼机，置于双辊开炼机上翻炼，将翻炼后的橡料加入到滤橡机滤橡，再将滤橡完成的橡料经开炼机翻炼称重后加入到捏炼机继续捏炼，在捏炼过程中加入炭黑、三烯丙基异氰脲酸酯和2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷，加料完成后继续捏炼3～5min；4)将步骤3)所得的捏炼完成的橡料经过双辊开炼拉薄通，之后经过八辊碾页下片得到混炼材料；5)挤出成型：混炼碾页后的物料停放24h后，采用挤出机对混炼物料进行挤出加工，即得UL电焊机电缆单层覆盖层材料。上述方法能更好的保证所得材料的力学性能和耐候性等性能。为了更好的保证所得材料的力学性能，优选，步骤2)中的混炼温度控制在140℃以内步骤2)中的滤橡机温度控制在150℃以内，步骤5)中，采用单螺杆挤出机进行挤出，挤出温度为80～95℃，螺杆转速为35r/min。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术UL电焊机电缆单层覆盖层材料，各原料之间相容性好、分散性好，所得材料均匀性好、稳定性好、耐水性强、耐热氧老化性强，且具备优异的阻燃性、良好的绝缘电气性、柔软性、耐低温性和耐候性等特点，环保无污染。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1：配方：三元乙丙橡胶(牌号Keltan，型号K512，产地：德国朗盛)100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷3份，三烯丙基异氰脲酸酯1，氧化锌5份，氢氧化铝70份，陶土(5000目，超细高岭土，灵寿县二卫矿产品加工厂)，40份，氢氧化镁10份，硼酸锌10份，十溴二苯乙烷30份，三氧化二锑10份，4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺1份，2-巯基苯并咪唑1份，石蜡油(美国太阳SUNPAR2280石蜡油)2份，炭黑(色素炭黑TR1205，郑州市泰瑞化工有限责任公司)5份，蒙脱土(K-10，克拉玛尔)3份，硬脂酸0.5份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份，前述份数为重量份数。实施例2：配方：三元乙丙橡胶(牌号Keltan，型号K512)100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷3份，三烯丙基异氰脲酸酯2份，氧化锌5份，氢氧化铝80份，陶土(5000目，超细高岭土，灵寿县二卫矿产品加工厂)30份，氢氧化镁20份，硼酸锌15份，十溴二苯乙烷30份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧)己烷2～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5～10份，氢氧化铝50～120份，陶土30～70份，氢氧化镁10～30份，硼酸锌10～30份，十溴二苯乙烷20～40份，三氧化二锑5～20份，4,4′—双a,a｀‑二甲基苄基二苯胺1～3份，2‑巯基苯并咪唑1～2份，石蜡油2～6份，炭黑3～8份，蒙脱土3～6份，硬脂酸0.5～2.0份，乙烯基三(β‑甲氧基乙氧基)硅烷1～2份；上述份数为重量份数。

【技术特征摘要】
1.一种UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷2～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5～10份，氢氧化铝50～120份，陶土30～70份，氢氧化镁10～30份，硼酸锌10～30份，十溴二苯乙烷20～40份，三氧化二锑5～20份，4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺1～3份，2-巯基苯并咪唑1～2份，石蜡油2～6份，炭黑3～8份，蒙脱土3～6份，硬脂酸0.5～2.0份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1～2份；上述份数为重量份数。2.如权利要求1所述的UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，其原料组分包括：三元乙丙橡胶100份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷3～4份，三烯丙基异氰脲酸酯1～2份，氧化锌5份，氢氧化铝70～90份，陶土30～40份，氢氧化镁10～20份，硼酸锌10～15份，十溴二苯乙烷30份，三氧化二锑10份，4,4′—双a,a｀-二甲基苄基二苯胺1份，2-巯基苯并咪唑1份，石蜡油2～3份，炭黑5份，蒙脱土3～4份，硬脂酸0.5份，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份；上述份数为重量份数。3.如权利要求1或2所述的UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，三元乙丙橡胶中，乙烯质量含量为50～60％，第三单体ENB的质量含量为3.0～5.0％。4.如权利要求1或2所述的UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，陶土粉体表面经过偶联剂处理，陶土的粒径布为1～3μm。5.如权利要求1或2所述的UL电焊机电缆单层覆盖层材料，其特征在于，石蜡油为石蜡油2280或蜡油2360。6.如权利要求1或2所述的UL电焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鑫，刘雄军，凌国桢，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32