一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料及制备方法，其成分按重量份数表示包括氯化聚乙烯共聚物60～90份、氯磺化聚乙烯10～40份、耐热剂1～3份、无机阻燃剂20～25份、协同阻燃剂5～8份，反应型增塑剂3～5、耐霉菌剂1‑2份。本发明专利技术制备的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，具有优异的高耐热寿命、耐霉菌性能以及耐盐雾性能优异，回弹性高，较好的柔韧性，高拉伸强度、高抗撕强度，具备优异的耐海洋恶劣环境能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料及制备方法
本专利技术涉及橡胶弹性体电缆料
，具体指一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料。
技术介绍
众所周知，海上风力新能源发电发展如火如荼，但海上风机机组应用环境复杂、工作条件恶劣，存在生存环境温度低、紫外线照射强烈、盐雾浓度高、霉菌菌群多等特点。特别是风机用电缆外护套需长期暴露在高盐雾潮湿霉菌环境，且在风机扭转过程中要频繁接触电缆卡扣，极易产生形变，影响风机安全运行，且风机行业因吊装、敷设等特殊因素，风机运行年限一般需要正常工作25年以上，电缆对应的使用寿命也需要25年以上，开发出高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料势在必行。电缆料的交联技术主要有三种：化学交联、硅烷交联和辐照交联。硅烷交联生产工艺简单，但交联方式的过程控制具有一定的不稳定性；辐照交联方式仅适用于小规格电缆，且交联层厚度受到限制，不适用于大截面电缆产品。化学交联方式材料挤出与交联同步进行，采用高温介质实现交联，不受电缆截面、交联层厚度的限制，适用范围宽，且交联过程稳定。目前使用的交联氯化聚乙烯护套材料普遍存在耐热寿命差，韧性低，机械性能不稳定且不耐霉菌、回弹性差等问题，难以较优地满足海上风电运行环境恶劣的实际情况。专利号：CN201410072301.5专利名称：一种高性能耐老化电缆护套材料，公开了一种高性能耐老化电缆护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯135B30-40份，氯磺化聚乙烯15-20份，氧化镁1.5-3份，邻苯二甲酸二辛酯4-6份，氯化石蜡5-8份，白炭黑20-30份，稀土稳定剂0.5-1份，铅盐复合稳定剂0.3-0.6份，三氧化二锑2-5份，硼酸锌8-12份，三氯乙基磷酸酯2-4份，炭黑N7708-12份，碳酸钙15-20份，表面活性剂γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.7-0.9份，硫化剂过氧化二异丙苯0.5-1.3份，助硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0.5-1份。本专利技术中，上述高性能耐老化电缆护套材料耐热阻燃效果优异，耐臭氧、耐油性能好，物理机械性能优异，使用寿命长，但其缺少反应型增塑剂、无机阻燃剂、耐霉菌剂，使得产品的实际使用效果并不理想，难以足海上风电运行环境恶劣的实际情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，能够提高材料耐热寿命、抗撕性能、机械性能，耐盐雾、耐霉菌性能优异，回弹性好。本专利技术的另一个目的在于提供一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料的制备方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实施的：一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其各组分重量配比是：氯化聚乙烯共聚物60～90份、氯磺化聚乙烯10～40份、耐热剂1～3份、无机阻燃剂20～25份、协同阻燃剂5～8份，反应型增塑剂3～5、耐霉菌剂1-2份。本专利技术所述的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其特征在于，其余各组分重量配比是：防老剂1～3份、补强剂14～18份、软化剂6～9份、偶联剂0.5～1份、填充剂50～80份、低温增塑剂3～5份、交联剂2～5份、助交联剂2-5份、色粉1-3份。本专利技术所述的氯化聚乙烯中氯元素含量为34～37％，熔融指数为0.1～2g/10min；所述的氯磺化聚乙烯的氯元素含量为35～38％，硫含量1～2％，门尼粘度值ML1+4(100℃)为90～120。本专利技术所述的阻燃剂包括一类含有碳酸镁石和水菱镁矿的天然矿物质，氧化镁含量36～39％，氧化钙含量5～8％，二氧化硅含量0.2～1％，比重2.5g/cm3，比表面积为10～18m2/g，1000℃烧失量50～53％；所述的协同阻燃剂为水滑石，粒径为400-600目，PH值为8-9，比表面为13-15m2/g。本专利技术所述的反应型增塑剂为液体丁腈橡胶，数据分子量为1000-2000，粘度15-50pa·s，丙烯腈含量为25-30％。本专利技术所述的耐热剂为超细氧化铈，产品粒径为0.8-1.0μm，氧化铈含量为99.0-99.9％。本专利技术所述的耐霉菌剂为APT-5DIDP，加纳色度为1-2，粘度95-105pa·s，折光率为1.4-1.5。本专利技术所述护套材料按照配方组分配料，然后通过密炼、薄通、辗页工序制备而得；首先将氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯加入密炼机混合2～4min，然后按照相应重量加入防老剂、软化剂、耐热剂，混炼2～3min，然后加入无机阻燃剂、协同阻燃剂、偶联剂、增塑剂、补强剂、填充剂、耐霉菌剂，混炼6～8min，混炼温度达到110～120℃时密炼机排料，将混炼好的胶料在开练机薄通1～2次，三辊压延机压延，不开条出片，冷却后的胶料放入密炼机加硫化剂及炭黑，混炼0.5～1min左右排料，排料后在开炼机薄通1～2次，三辊压延机压延开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却后，即得材料。本专利技术所述护套材料成型后需15min×175℃×15MPa硫化后以获得设计性能。本专利技术的有益效果在于：本专利技术护套料具有常规材料不具备的优异特性，本专利技术中所涉及交联型氯化聚乙烯护套材料是通过化学方法，使聚合物分子间形成网状结构，提高材料耐热寿命、抗撕性能、机械性能，耐盐雾、耐霉菌性能优异，回弹性好。具体实施方式与传统的氯化聚乙烯护套材料相比，本专利技术专注护套材料的耐恶劣环境性能，耐霉菌剂加入使得护套料具备优异抗霉菌性能，氯磺化聚乙烯加入使得护套料具备优异的耐盐雾、高抗撕性能，反应型增塑剂加入使得护套料具备优异的高弹性，耐热剂的加入使得护套料具备优异的耐热寿命。通过试验证明，此款护套料耐霉菌性能可通过GJB150的测试，性能为0级。回弹性为90-98之间。盐雾试验(336h)后材料拉伸强度和断裂伸长率基本无变化。护套料抗撕强度在7.5N/mm以上。耐热寿命(90℃)测试为25年以上。本专利技术的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料的制备工艺为通过密炼、薄通、辗页等工序制备而得；具体操作见如下：①按照配方组分计量精确称料。②各组分混合采用密炼机混炼成型，加料、密炼顺序及时间为：氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯加入密炼机混合2～4min，然后加入RD、低分子聚乙烯蜡、半精炼石蜡、超细氧化铈物料，混炼2～3min，然后加入天然无机阻燃剂、水滑石、硅烷偶联剂A-172、癸二酸二辛酯、液体丁腈橡胶、白炭黑、超细碳酸钙、耐霉菌剂APT-5DIDP物料，混炼6～8min，混炼温度达到110～120℃时密炼机排料，将混炼好的胶料在开练机薄通1～2次，三辊压延机压延，不开条出片。③冷却后的胶料放入密炼机加硫化剂过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯及N330炭黑，混炼0.5～1min左右排料，采用辗页或其他设备压延切割成2～3mm厚，宽度适当的胶条。④胶条采用防潮防尘的包装，防止在贮存、运输时造成污染。以下通过具体的实施例对本专利技术的上述内容作出进一步详细说明，但不应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其各组分重量配比是：氯化聚乙烯共聚物60～90份、氯磺化聚乙烯10～40份、耐热剂1～3份、无机阻燃剂20～25份、协同阻燃剂5～8份，反应型增塑剂3～5、耐霉菌剂1-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其各组分重量配比是：氯化聚乙烯共聚物60～90份、氯磺化聚乙烯10～40份、耐热剂1～3份、无机阻燃剂20～25份、协同阻燃剂5～8份，反应型增塑剂3～5、耐霉菌剂1-2份。


2.根据权利要求1所述的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其特征在于，其余各组分重量配比是：防老剂1～3份、补强剂14～18份、软化剂6～9份、偶联剂0.5～1份、填充剂50～80份、低温增塑剂3～5份、交联剂2～5份、助交联剂2-5份、色粉1-3份。


3.根据权利要求1或2所述的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其特征在于：所述的氯化聚乙烯中氯元素含量为34～37％，熔融指数为0.1～2g/10min；所述的氯磺化聚乙烯的氯元素含量为35～38％，硫含量1～2％，门尼粘度值ML1+4(100℃)为90～120。


4.根据权利要求1或2所述的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料，其特征在于：所述的阻燃剂包括一类含有碳酸镁石和水菱镁矿的天然矿物质，氧化镁含量36～39％，氧化钙含量5～8％，二氧化硅含量0.2～1％，比重2.5g/cm3，比表面积为10～18m2/g，1000℃烧失量50～53％；所述的协同阻燃剂为水滑石，粒径为400-600目，PH值为8-9，比表面为13-15m2/g。


5.根据权利要求1或2所述的高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料法，其特征在于：所述的反应型增塑剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖成龙，翟文蓉，张群，刘淑芳，李启，王洪祥，
申请(专利权)人：特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37