一种防腐蚀阻燃电线电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防腐蚀阻燃电线电缆，包括电缆本体，所述电缆本体包括导体、屏蔽层、加强层和防腐蚀阻燃层；所述防腐蚀阻燃层主要由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺树脂、丁腈橡胶、聚酰亚胺纤维、复合添加剂、茂金属低密度聚乙烯‑丁二烯‑马来酸酐共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯腊、聚氧乙烯、3‑异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、改性碳酸钙、三聚氰胺氰尿酸盐和复合笼型倍半硅氧烷。本发明专利技术的电线电缆具有强防腐蚀、高阻燃、强耐热性和低烟的优异性能，同时，还具有性能稳定和使用寿命长等优点。本发明专利技术还公开了一种防腐蚀阻燃电线电缆的制备方法。

A corrosion-resistant and flame-retardant wire and cable and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防腐蚀阻燃电线电缆及其制备方法
本专利技术涉及电线电缆的
，尤其涉及一种防腐蚀阻燃电线电缆及其制备方法。
技术介绍
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。随着工业的不断进步和安全意识的逐步提高，不同行业对电线电缆的阻燃性、耐火性、低烟、耐油、耐温等性能要求越来越高，防腐蚀高阻燃电线电缆是日益成为比较关注的一个重点。目前市场上绝大多数的电线电缆从材料上可分为PVC、PE、PP等多种电线电缆。而现有的电线电缆产品尽管有着良好的机械性能、屏蔽性能和柔韧性。然而，针对高低温温差变化大、阻燃要求高、通信要求严格的航空航天、舰船、海上平台、石油勘探、发电厂等重大装备上，因通信产品需求量小、质量要求严格、性能因场合不同而不断改变要求，在使用过程中，经过风吹日晒，随着时间的推移外部环境中的水、空气以及带有腐蚀性的物质容易进入外部导体内部，从而影响电缆性能和腐蚀电缆。
技术实现思路
鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术要解决的技术问题就是针对现有电线电缆其防腐蚀和阻燃性能的不足，及使用寿命短的问题，提供一种防腐蚀阻燃电线电缆及其制备方法，即提高了电线电缆的防腐蚀和阻燃性能，同时使其具有稳定的性能和长使用寿命等诸多优势，更加利于大规模推广应用。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种防腐蚀阻燃电线电缆，包括电缆本体，所述电缆本体包括导体、屏蔽层、加强层和防腐蚀阻燃层；所述防腐蚀阻燃层分为内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层，所述屏蔽层包裹在所述导体外，所述屏蔽层外包裹一层内防腐蚀阻燃层，所述加强层包裹在所述内防腐蚀阻燃层外，所述加强层外包裹一层外防腐蚀阻燃层；所述内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层都主要由以下重量份数的原料组成：100份聚酰亚胺树脂、12～30份丁腈橡胶、1～8份聚酰亚胺纤维、2～6份复合添加剂、1.5～3.5份茂金属低密度聚乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、1～10份邻苯二甲酸二辛酯、2～7份聚乙烯腊、3.5～4.5份聚氧乙烯、1.5～6.5份3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1～3份过氧化二异丙苯、5～8份改性碳酸钙、1～2份三聚氰胺氰尿酸盐和1～8份复合笼型倍半硅氧烷。聚酰亚胺树脂作为电线电缆的主体成分，不仅具有极高的热稳定性，可以耐极寒和极高的温度，并且具有优异的机械性能，聚酰亚胺纤维的添加可以增加电线电缆的自熄作用和整体强度，另外其自身具有较高的抗紫外线特性。通过3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯和三聚氰胺氰尿酸盐和复合笼型倍半硅氧烷与聚酰亚胺树脂、丁腈橡胶的硫化交联和共混反应，使得到的电线电缆具有优异的防腐蚀性能和阻燃性能。所述聚乙烯腊和聚氧乙烯都是很好的润滑剂，同时还是一种软化剂，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本，同时还使得材料的耐化学药品能力更加优良；所述茂金属低密度聚乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物，由茂金属低密度聚乙烯、丁二烯及马来酸酐采用乳液接枝聚合法制备而成。所述茂金属低密度聚乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物不仅提高了本专利技术电线电缆优异的抗冲击性能，同时还可以改善产品的相容性和加工性。优选的，所述复合添加剂由以下重量份数的原料组成：0.3～1份导电炭黑、0.3～0.8份纳米二氧化钛、5～8份磷酸三(二甲苯)酯、1.5～2.8份碳酸钙晶须以及1.5～8.8份4-羧基苯硼酸频哪醇酯。通过复合添加剂的添加，可以增加电线电缆的阻燃性、防静电、防腐蚀、抗紫外线等性能，其中碳酸钙晶须不仅提高了电线电缆中各组分的稳定性和力学性能，而且起到活化作用。优选的，所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比1：1的八萘基笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成。所述八萘基笼型倍半硅氧烷通过1-萘基三甲氧基硅烷的水解反应得到。优选的，所述八萘基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为萘基，所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为碘丙基。优选的，所述含有离子液体的八碘丙基笼型倍半硅氧烷，通过以下方法制备得到：S1：将二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应72h；S2：反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷；S3：将步骤S2得到的八碘丙基笼型倍半硅氧烷加入由1-(3-(三氟甲基)吡啶-2-基)哌嗪和甲苯组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到含有离子液体的八碘丙基笼型倍半硅氧烷。通过制备得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷，对有机和无机物都有良好的溶解性能，进一步协同改性碳酸钙，可使聚酰亚胺电线电缆反应体系在均相条件下进行；利用离子液体所具有的不挥发性、高耐热性、不燃性等优异性能，结合笼型倍半硅氧烷与聚合物共混后得到的材料，可使电线电缆具有显著的延迟燃烧特性，并且增加其使用温度，使其更加适用于高低温温差大的使用环境，其力学性能和加工性能也得到显著提高，使其制造成本降低，使用寿命延长。优选的，所述二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾和去离子水的体积比为100：5～12：0.1～1：1～10。优选的，所述四氟硼酸铵和1-(3-(三氟甲基)吡啶-2-基)哌嗪与所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1～1.3：1.1～1.3：1，所述甲苯与1-(3-(三氟甲基)吡啶-2-基)哌嗪的体积和质量比3～10：1ml/g。优选的，所述屏蔽层为铝塑复合带屏蔽层，所述加强层为玻璃纤维和碳纤维复合加强层。优选的，所述改性碳酸钙为笼型倍半硅氧烷改性碳酸钙，其制备方法如下：S1：将碳酸钙粗粉加入研磨机，再加入2-羟基-3-[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]丙基丙烯酸酯和三聚氰胺氰尿酸盐组成的改性剂，所述改性剂的加入量为碳酸钙粗粉重量的1～5％，研磨，得粒径为300～500目的碳酸钙细粉；所述2-羟基-3-[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]丙基丙烯酸酯和三聚氰胺氰尿酸盐的质量比为0.5：1～2；S2：将碳酸钙细粉加入高速搅拌机中，并添加由八N-(羟基乙基)-N-甲基氨基丙基笼形倍半硅氧烷和聚苯乙烯组成的二次改性剂，所述二次改性剂的加入量为碳酸钙细粉重量的1.5～2.5％，高速搅拌混合均匀，干燥研磨至600～800目，过筛得到所述改性碳酸钙。所述八N-(羟基乙基)-N-甲基氨基丙基笼形倍半硅氧烷和聚苯乙烯的质量比为1～10：1。相应、一种如上述的防腐蚀阻燃电线电缆的制备方法，主要包括内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层的电缆料制备，两层所用电缆料一致，具体制备方法如下：按所述配方进行配料，配好的物料加入双辊开炼机中熔融共混，混合温度为120～130℃，混合时间为8～15分钟，共混均匀后，下片剪裁，然后转移到平板硫化机上压片成型，成型温度为155～165℃，时间为8～10分钟，压力为15MPa,即可制得所需要的内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层的电缆料。本专利技术的有益效果：本专利技术的电线电缆设有内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层，通过多重设置，提高了本产品的防腐蚀和阻燃性能，其性能超出市售产品；同时制备所用的原料均为无卤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防腐蚀阻燃电线电缆，包括电缆本体，所述电缆本体包括导体、屏蔽层、加强层和防腐蚀阻燃层；其特征在于，所述防腐蚀阻燃层分为内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层，所述屏蔽层包裹在所述导体外，所述屏蔽层外包裹一层内防腐蚀阻燃层，所述加强层包裹在所述内防腐蚀阻燃层外，所述加强层外包裹一层外防腐蚀阻燃层；所述内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层都主要由以下重量份数的原料组成：100份聚酰亚胺树脂、12～30份丁腈橡胶、1～8份聚酰亚胺纤维、2～6份复合添加剂、1.5～3.5份茂金属低密度聚乙烯‑丁二烯‑马来酸酐共聚物、1～10份邻苯二甲酸二辛酯、2～7份聚乙烯腊、3.5～4.5份聚氧乙烯、1.5～6.5份3‑异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1～3份过氧化二异丙苯、5～8份改性碳酸钙、1～2份三聚氰胺氰尿酸盐和1～8份复合笼型倍半硅氧烷。

【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀阻燃电线电缆，包括电缆本体，所述电缆本体包括导体、屏蔽层、加强层和防腐蚀阻燃层；其特征在于，所述防腐蚀阻燃层分为内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层，所述屏蔽层包裹在所述导体外，所述屏蔽层外包裹一层内防腐蚀阻燃层，所述加强层包裹在所述内防腐蚀阻燃层外，所述加强层外包裹一层外防腐蚀阻燃层；所述内防腐蚀阻燃层和外防腐蚀阻燃层都主要由以下重量份数的原料组成：100份聚酰亚胺树脂、12～30份丁腈橡胶、1～8份聚酰亚胺纤维、2～6份复合添加剂、1.5～3.5份茂金属低密度聚乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、1～10份邻苯二甲酸二辛酯、2～7份聚乙烯腊、3.5～4.5份聚氧乙烯、1.5～6.5份3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1～3份过氧化二异丙苯、5～8份改性碳酸钙、1～2份三聚氰胺氰尿酸盐和1～8份复合笼型倍半硅氧烷。2.如权利要求1所述的防腐蚀阻燃电线电缆，其特征在于，所述复合添加剂由以下重量份数的原料组成：0.3～1份导电炭黑、0.3～0.8份纳米二氧化钛、5～8份磷酸三(二甲苯)酯、1.5～2.8份碳酸钙晶须以及1.5～8.8份4-羧基苯硼酸频哪醇酯。3.如权利要求1所述的防腐蚀阻燃电线电缆，其特征在于，所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比1：1的八萘基笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成。4.如权利要求3所述的防腐蚀阻燃电线电缆，其特征在于，所述八萘基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为萘基，所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为碘丙基。5.如权利要求3所述的防腐蚀阻燃电线电缆，其特征在于，所述含有离子液体的八碘丙基笼型倍半硅氧烷，通过以下方法制备得到：S1：将二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应72h；S2：反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷；S3：将步骤S2得到的八碘丙基笼型倍半硅氧烷加入由1-(3-(三氟甲基)吡啶-2-基)哌嗪和甲苯组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：南赞峰，张志坤，王国荣，
申请(专利权)人：陕西正泰电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61