[發明專利]一種耐火耐高溫電纜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410374408.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104151739A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 魏若琳;解世政;劉松;劉慶義;劉芬松;劉曉山;邊文浩;王興宇;李篤文
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;山東電力集團公司臨沂供電公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L31/04;C08L83/07;C08L11/00;C08L51/06;C08K13/02;C08K5/1515;C08K5/098;C08K3/22;C08K3/32;C08K5/138;C08K5/40;C08K5/103
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于電力電纜的高分子塑料領域，具體涉及一種耐火耐高溫電纜材料及其制備方法。

背景技術

電纜是將電力系統中從降壓配電變電站出口到用戶端的這一段系統。輸電線路中對電纜大多架于兩個電線桿之間，而且大多暴露于室外，因此對電纜的性能要求極高，應該具備較好的機械性能和絕緣耐火性能。

近年來隨著生產生活電線電纜的運用日益發展和普及，電力電纜的需要量增加很快，而且隨著經濟的發展，對其材料的要求也越來越高，它要求柔軟、耐磨、耐低溫等性能。而較多的出現的是耐火耐高溫電纜，耐火耐高溫電纜顧名思義，指在規定試驗條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內，殘焰或殘灼在限定時間內能自行熄滅的電纜。其根本特性是：在火災情況下有可能被燒壞而不能運行，但可阻止火勢的蔓延。通俗地講，電線萬一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內，不產生蔓延，保住其他的各種設備，避免造成更大的損失。能更大限度的保護生命安全及財產安全，所以運用較為普遍。

而無論從機械性、熱火化學耐受性以及災害防護角度考慮，電纜材料在防護內部原料受損以維持其正常運行方面均起到至關重要的作用，在具體應用過程中，電纜材料必須能都抵抗日曬、UV輻射、臭氧老化、化學藥品侵蝕，同時在意外災害情況下仍能保證或暫時保證其正常運行，隨著電氣火災事故的頻繁發生，電線電纜的阻燃問題逐漸引起世界各國的重視；電纜燃燒時釋放出大量煙霧和有毒的、腐蝕性的氣體是火災中危險因素，在火災中妨礙了人們的安全撤離和滅火工作，使生命財產遭到嚴重損失，同時隨著通訊事業、汽車工業和計算機工業的發展，特別是航空導線、汽車用線、高溫儀表電纜、石油鉆井平臺電纜等許多場合，越來越需要使用耐火、熱穩定性能好、熱變形溫度高的電纜材料。

聚氯乙烯電纜料是以PVC樹脂為基礎，加入各種配合劑的多組份混合材料。由于它機械性能優越、耐氣候性好、有優良的電氣絕緣性能、加工容易和成本低廉等優點，因此被廣泛用于電線電纜的絕緣和護層材料。但是目前市場上的電纜料仍然存在缺陷，有的粘性過大，有的伸長率不高，所以我們急需改良該材料，并且現有技術中為了增加電纜耐火耐高溫特征，加入了大量的無機阻燃材料，導致電纜整體硬度增加，甚至容易出現外層斷裂。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術存在的不足，提供一種耐火耐高溫電纜材料及其制備方法，該電纜不但具備較好的機械性能，而且耐火耐高溫性能好，制備工藝簡單，原料成本低廉。

為了實現上述發明目的，本發明通過如下技術方案來實現：

一種耐火耐高溫電纜材料，該電纜材料由如下重量份的原料制備而成：

聚氯乙烯80-120份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10-15份、甲基乙烯基硅橡膠10-15份、GNA型氯丁橡膠8-12份、環氧脂肪酸辛酯3-5份、硬脂酸鋇2-3份、氫氧化鋁1-2份、相容劑1-2份、阻燃劑0.5-0.8份、抗氧劑0.3-0.5份、四硫化雙五亞甲基秋蘭姆0.1-0.2份以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.2份。

上述電纜材料的制備方法包括如下步驟：

1)制備基礎樹脂：按重量份取聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基乙烯基硅橡膠、GNA型氯丁橡膠混合均勻得到主料，將主料置于單螺桿擠出機中共混，造粒得到基礎樹脂；

2)制備物料A：打開密煉機并預熱至50-55℃，然后加入步驟1)所得基礎樹脂進行密煉，密煉時間為3-4min，即得物料A；

3)制備物料B：向制備的物料A中加入環氧脂肪酸辛酯、硬脂酸鋇、氫氧化鋁、相容劑、阻燃劑以及抗氧劑，1000轉/min攪拌3分鐘，混合均勻，即得物料B；

4)制備電纜材料：待溫度至105-110℃，加入四硫化雙五亞甲基秋蘭姆與三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混煉2-3min，投入螺桿擠出機中擠出即得；其中，擠出溫度為220-230℃，在擠出過程中蒸汽壓強控制在1Mpa左右；

優選地，所述相容劑為：POE-g-MAH、EVA-g-MAH按照重量比1∶1混合而成；

所述抗氧劑為：2，2’-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；

所述阻燃劑為：紅磷∶氫氧化鎂按照3∶1的重量比混合而成。

本發明取得的有益效果主要包括：