[發明專利]一種高抗撕高耐磨礦用電纜氯化聚乙烯電纜護套料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010137829.1
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111286129A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 常星宇;劉雄軍
• 申請（專利權）人: 江蘇上上電纜集團新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/28
• 分類號: C08L23/28;C08L91/06;C08K13/04;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/098;C08K7/26;C08K5/14;H01B3/28
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種高抗撕高耐磨礦用氯化聚乙烯電纜護套料，其原料包括：氯化聚乙烯100份，硫化劑2?5份，硫化促進劑1?3.5份，氧化鎂5?15份，增塑劑20?35份，硬脂酸鉛4?12份，抗氧劑2.5?5份，阻燃劑CM80?LA 10?20份，白炭黑20?50份，埃洛石納米管5?15份，滑石粉5?15份和顏料1?2份，其中，埃洛石納米管長度為0.2?2um、外徑為40?70nm、內徑為10?40nm，硫化劑和硫化促進劑的質量比為4：(2～3)。發明將特定大小的埃洛石納米管用于氯化聚乙烯橡膠，由于埃洛石納米管極大的長徑比，較小的分子間作用力，且納米管表面有羥基存在，會與氯化聚乙烯發生作用，因此會牽拉氯化聚乙烯分子，形成足夠大的作用力，起到很好的補強效果，從而提高膠料的抗撕性能和耐磨性能，可以滿足礦井下嚴苛的作業環境和使用功率。

技術領域

本發明涉及一種高抗撕高耐磨礦用電纜氯化聚乙烯電纜護套料及其制備方法，屬于氯化聚乙烯電纜護套料領域。

背景技術

氯化聚乙烯作為一種非結晶型的飽和含氯橡膠，具有優良的柔韌性、耐熱老化性、耐候性和耐臭氧性能，同時分子中的氯原子又提供了良好的耐油、耐化學和阻燃性能，所以氯化聚乙烯常作為電纜護套材料使用。

隨著世界工業化程度的發展，對煤炭等資源的需求與日俱增，煤炭工業借此獲得迅速的發展。為了滿足巨大的煤炭需求量，各大煤礦紛紛采用大功率采煤設備以提高其作業效率。大功率采煤機以及礦井下惡劣的作業環境對電纜護套的性能要求越來越高。

礦用電纜在使用的過程中要頻繁的與礦井地面及墻體發生摩擦、碰撞，如果表層護套的耐磨性能不好，就會發生嚴重的磨損，使電纜破皮從而露出絕緣或導體線芯，帶來安全隱患；同時電纜在使用過程中會頻繁受到掉落礦石的撞擊，如果抗撕性能不好，會出現破口并持續蔓延，影響電纜的使用壽命，給作業工人帶來極大的安全隱患。

發明內容

本發明提供一種高抗撕高耐磨礦用氯化聚乙烯電纜護套料，在配方體系中引入特定大小的無機埃洛石納米管，使得高性能耐磨高抗撕的礦用電纜氯化聚乙烯護套具有良好的耐磨性能，高抗撕性能，可以滿足礦井下嚴苛的作業環境和采煤設備巨大的使用功率。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種高抗撕高耐磨礦用氯化聚乙烯電纜護套料，其原料包括：氯化聚乙烯100份，硫化劑2-5份，硫化促進劑1-3.5份，氧化鎂5-15份，增塑劑20-35份，硬脂酸鉛4-12份，抗氧劑2.5-5份，阻燃劑CM80-LA 10-20份，白炭黑20-50份，埃洛石納米管5-15份，滑石粉5-15份和顏料1-2份，其中，埃洛石納米管長度為0.2-2um、外徑為40-70nm、內徑為10-40nm，硫化劑和硫化促進劑的質量比為4：(2～3)，所述份數為重量份數。

埃洛石納米管的化學組成為Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O，是一種價格低廉的天然硅酸鹽礦物，隸屬高嶺石類；由于埃洛石納米管特殊的結構，分子間的相互作用力較小，在基體中易于分散、不易纏繞；其極大的長徑比可以在一定程度上牽拉氯化聚乙烯大分子，使整體獲得更加牢固的相互作用力，從而提高抗撕性能，同時埃洛石納米管具有較高的剛性和機械強度，可以優先承受載荷，有利于提高電纜的硬度和耐磨性能；無機粉體埃洛石納米管具有極大的長徑比，分子中含有結晶水，在高溫下可以脫去結晶水，有一定的阻燃作用。

本申請選用特定大小的無機埃洛石納米管作為補強填充劑，憑借其極大的長徑比以及較高的強度和耐熱性，在材料中均勻分散以后，可以起到提高材料耐磨性能和抗撕性能的效用，本申請所得的礦用電纜抗撕強度可達10.0N/mm，且有著極好的耐磨性能。同時混合工藝簡單，只需要將埃洛石納米管和其余粉料按一定比例放在高速攪拌機中攪拌1-2分鐘即可，具有很強的可操作性。