一种抗开裂阻燃电线料及其制备方法技术

本申请涉及橡胶领域，具体公开一种抗开裂阻燃电线料及其制备方法，主要由以下质量份数的原料制备而得：氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物10‑40份；聚烯烃树脂5‑30份；聚苯醚树脂3‑15份；软化油10‑40份；阻燃剂5‑30份；粉末丁腈橡胶3‑20份；偶联剂0.5‑2.5份；抗氧剂1‑3份。制备工艺为：S1：将氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物与软化油混合均匀，并静置11‑13h，得软化基体橡胶；S2：将粉末丁腈橡胶与偶联剂加热混合，得丁腈偶联橡胶；S3：将将各原料混合均匀，并在搅拌条件下加热至熔融，得熔融混合物；S4：通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出温度为170‑240℃，螺杆转速200‑500rpm，得抗开裂阻燃电线料。该电线料在极端的变温环境中具有优良的抗开裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗开裂阻燃电线料及其制备方法
本申请涉及橡胶的
，尤其是涉及一种抗开裂阻燃电线料及其制备方法。
技术介绍
随着城市以及乡村电网的逐渐发展和完善，目前对电线料的要求也逐渐增高，而除了最重要的绝缘性能之外，电线料还应该具有一定的阻燃能力。如申请号为CN201611019794.1的中国专利申请公开的一种阻燃电线包覆材料，包含以下按重量百分数计的原料：聚氯乙烯60-65％、增塑剂15-20％、碳酸氢钠10-20％、抗氧剂1-2％、二氧化锰0.5-1％。其以碳酸氢钠为填料，加入二氧化锰，从而达到良好的阻燃效果。但是在一些靠北方的复杂户外环境中，普遍存在户外昼夜温差大的问题，普通的电线料在长期的冷热交替环境中容易出现开裂的情况，使用寿命低。
技术实现思路
为了提高电线料在极端变温环境中的抗开裂性能，本申请提供一种抗开裂阻燃电线料及其制备方法。第一方面，本申请提供一种抗开裂阻燃电线料，采用如下的技术方案：一种抗开裂阻燃电线料，主要由以下质量份数的原料制备而得：氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10-40份；聚烯烃树脂5-30份；聚苯醚树脂3-15份；软化油10-40份；阻燃剂5-30份；粉末丁腈橡胶3-20份；偶联剂0.5-2.5份；抗氧剂1-3份。通过采用上述技术方案，以氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚烯烃树脂和聚苯醚树脂作为电线料的基体树脂原料，在软化油的作用下这三种树脂可起到相互配合的作用，使电线料在具有优良的绝缘效果的同时，还具有较为良好的耐候性，在严酷的变温环境中长久使用不易产生开裂。由于聚苯醚树脂和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中均含有苯基，从而使制得的电线料可具有良好的耐高温、抗紫外和抗老化能力，而聚烯烃树脂具有优良的耐低温性能，三种橡胶相互配合，使电线料的耐温范围更大，可有效抵抗昼夜温差的变化。而原料中还添加有粉末丁腈橡胶，并且通过偶联剂与其他的基体橡胶进行桥接配合。由于丁腈橡胶本身就具有优良的耐低温和耐高温性能，具有相当宽域的使用温度，因此将其共混后可提高电线料耐候性。并且丁腈橡胶还可与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物形成互穿聚合物网络结构，从而使两项的玻璃化转变区发生偏移并变宽，从而使其具有更宽的使用温度范围。优选的，原料中还含有质量份数为3-5份的四针状氧化锌晶须。通过采用上述技术方案，由于四针状氧化锌晶须具有三维四针状立体结构，其容易分散在基体橡胶当中。将其共混到电线料中，可有效提高电线料的韧性、抗老化性，并且最主要的，还可提高原料的热收缩和热变形的同向性和均匀性，在其他具有耐候性能的基体橡胶的配合下，进一步提高了电线料的抗开裂性能。优选的，原料中还含有质量份数为2-3份的石墨烯。通过采用上述技术方案，由于石墨烯具有优秀的力学性能，具有很好的韧性和拉伸强度，因此将其作为原料共混到电线料中，可进一步提高电线料的耐候和抗开裂性能。优选的，所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝和三聚氰胺氰脲酸盐的混合物，其用量比为1:(1-1.5)。通过采用上述技术方案，二乙基次膦酸铝和三聚氰胺氰脲酸盐可分别从两个不同的方向起到阻燃的作用，二乙基次膦酸铝主要从凝相机理进行阻燃，而三聚氰胺氰脲酸盐主要从气相机理进行阻燃，两种物质相互配合，使电线料具有良好的阻燃性。并且这两种物质均不含卤素，因此更加绿色环保。优选的，所述软化油为环烷基软化油。通过采用上述技术方案，由于环氧基软化油与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有更好的相容性，可使氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与聚烯烃树脂以及聚苯醚树脂进行更好的混合，使电线料中各相原料更加均匀，从而使电线料具有更好的抗开裂能力。优选的，原料中还含有质量份数为0.5-3份的气体吸收剂。通过采用上述技术方案，由于电线料在生产以及加工过程中，在高温下容易产生多种气体小分子，从而产生废气并且容易对环境造成影响，而在原料中添加气体吸收剂，可在高温下与产生的气体小分子进行螯合，防止气味的发散，从而使其符合橡胶生产过程的气味标准要求。第二方面，本申请提供一种抗开裂阻燃电线料的制备方法，采用如下的技术方案：包括以下工艺步骤：S1：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与软化油混合均匀，并静置11-13h，得软化基体橡胶；S2：将粉末丁腈橡胶加热到55-65℃，在900-1000r/min的搅拌速度下添加偶联剂，添加完成后继续搅拌15-20min，得丁腈偶联橡胶；S3：将软化基体橡胶、聚烯烃树脂、聚苯醚树脂、阻燃剂、丁腈偶联橡胶、抗氧剂和气体吸收剂混合均匀，并在搅拌条件下加热至熔融，得熔融混合物；S4：在熔融混合物中添加四针状氧化锌晶须和石墨烯，混合均匀后通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出温度为170-240℃，螺杆转速200-500rpm，得抗开裂阻燃电线料。通过采用上述技术方案，步骤S1先使用软化油使氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物软化，使其软化并改变其加工性能，使其可与聚烯烃树脂和聚苯醚树脂更好的混合。步骤S2中，由于丁腈树脂有一定的极性，其跟树脂体系之间存在一定的不相容性，因此使用偶联剂对其进行处理，使其与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物之间产生桥接作用，使丁腈树脂能更好的混合到体系之中。S3和S4则为熔融混合以及造粒的过程。并且在上述步骤中公开了一些重要的工艺参数，通过特定的工艺参数，可使各相组分之间更好的进行混合，并且产生更好的配合作用。优选的，步骤S4中，先将石墨烯添加到熔融混合物中，在800-900r/min的搅拌速度下搅拌混合8-10min，然后保持搅拌并将四针状氧化锌晶须分4-5次添加到熔融混合物中，添加的时间间隔为3-4min，添加完成后继续搅拌5-8min，然后再进行挤出造粒。通过采用上述技术方案，先将石墨烯进行混合，然后将四针状氧化锌晶须分多次添加，有助于提高氧化锌在基体橡胶以及石墨烯之间的均匀性，使四针状氧化锌晶须能够更好地发挥作用，使制得的电线料具有更好的抗开裂性能。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请提供一种抗开裂阻燃电线料，以氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚烯烃树脂和聚苯醚树脂三中不同的树脂作为基体橡胶，并添加粉末丁腈橡胶，使电线料具有更宽域的使用温度，能更好的适应温差的变化，具有优良的防开裂性能。2.本申请的优选方案在原料中进一步添加了四针状氧化锌晶须和石墨烯，更进一步提高了电线料的抗开裂性能。3.本申请的优选方案公开了阻燃剂的具体组成，具有更好阻燃效果，并且更加环保。4.本申请的优选方案还在原料中进一步添加了气体吸收剂，减少电线料在生产过程中产生的小分子废气，使其符合橡胶生产气味标准，更加绿色环保。5.本申请还提供了一种抗开裂阻燃电线料的制备方法，通过该制备方法，可使制得的电线料具有更好的抗开裂性能。6.本申请的优选方案中，在步骤S4中对四针状氧化锌晶须进行分步添加，使其具有更好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：主要由以下质量份数的原料制备而得：/n氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10-40份；/n聚烯烃树脂5-30份；/n聚苯醚树脂3-15份；/n软化油10-40份；/n阻燃剂5-30份；/n粉末丁腈橡胶3-20份；/n偶联剂0.5-2.5份；/n抗氧剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：主要由以下质量份数的原料制备而得：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10-40份；
聚烯烃树脂5-30份；
聚苯醚树脂3-15份；
软化油10-40份；
阻燃剂5-30份；
粉末丁腈橡胶3-20份；
偶联剂0.5-2.5份；
抗氧剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：原料中还含有质量份数为3-5份的四针状氧化锌晶须。


3.根据权利要求2所述的一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：原料中还含有质量份数为2-3份的石墨烯。


4.根据权利要求1所述的一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝和三聚氰胺氰脲酸盐的混合物，其用量比为1:（1-1.5）。


5.根据权利要求1所述的一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：所述软化油为环烷基软化油。


6.根据权利要求1所述的一种抗开裂阻燃电线料，其特征在于：原料中还含有质量份数为0.5-3份的气体吸收剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：毛罕文，王雪锋，贺磊盈，
申请(专利权)人：杭州卓时新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33