CN101885873B - 一种屏蔽用半导电eva塑料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种屏蔽用半导电EVA塑料及其生产方法。配方中包括EVA树脂、炭黑、分散剂、交联剂、偶联剂及其它助剂，通过分散剂及相关助剂使炭黑高度分散，再依托炭黑粒子的连锁结构，使该EVA塑料制品具较好的导电能力。本发明的有益效果是：其进一步提高电缆的技术含量，提高其阻燃、耐高温能力，降低产品成本，提升经济效益，加入较大份量的石墨作为阻燃和耐高温的填料，石墨和适量的氯化石蜡及锡酸锌共同辅助增强了电缆的阻燃性能。填充剂与其它物料配伍性良好，分散性良好，与其它稳定剂相互配合，制品具较强的耐热稳定与阻燃性能。与此同时也较大程度地提高了制品的润滑性能，PVC混合料具备良好的均匀塑化及高速熔融流动性，制品表面光滑，手感柔和，性能优异。

Description

一种屏蔽用半导电EVA塑料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种电线电缆塑料及其生产方法，特别涉及一种屏蔽用半导电EVA塑料的配方及其生产方法。

背景技术

随着信息传送综合化、宽带化、智能化、数字化的发展，建筑与建筑群的综合布线***工程中多种线路愈来愈集中地布置在一起，高速率数据流受到同频电磁相互干拢，电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益明显。

早期的电磁屏蔽技术主要使用金属及其复合材料，这类材料具有良好的屏蔽性能，但是其弹性低、密度大、易腐蚀，价格昂贵，屏蔽效能也难于调节。

近年来电磁屏蔽聚合物材料得到了快速发展，以绝缘聚合物为基质，在其中加入一定量具有优良导电性能的物质使聚合物获得导电能力，也可以选用分子结构本身能导电或经过掺杂处理之后具有导电功能的聚合物。

电线电缆用电磁屏蔽聚合物材料通常有半导电带和半导电塑料两种。半导电带为布基绕包，故不易绕包平服，且导致导体、屏蔽层、绝缘层之间出现不可避免的空隙或气孔，这些空隙或气孔在高电压场强下，孔内气体发生电离，损伤绝缘层，继而产生树枝状放电，最后导致绝缘层击穿。半导电塑料具有使用方便、质量轻、易加工成型等特点。

半导电塑料用半导电屏蔽料实际上是多品种系列产品。非交联型半导电屏蔽料在基体树脂选择上有很大的灵活性，易加工，可以满足耐水性、耐低温性、耐油性等的要求，然而，由于这类半导电屏蔽料的耐温性低，限制了其应用范围。可交联型半导电屏蔽料成型后能转化为具有交联网络又有一定变形能力的材料。与非交联型相比，可交联型半导电屏蔽料具有消除应力破坏性能好、热稳定性较佳、机械及电气性能较好的优点，同时，耐温性也大大提高。但由于配方和工艺的限制，其耐久性，耐热性和性价比方面还有待提高。

可交联半导电屏蔽料按交联工艺可分为：(a)过氧化物的化学交联型；(b)硅烷的水煮交联型；(c)高能辐射交联型；三种交联技术各有利弊。过氧化物交联法用途广，但需采用高温高压；硅烷水煮交联法投资小，且可获得较过氧化物交联法更优异的可剥离性能，但生产工艺复杂，挤塑后必须在湿气中进行交联，易使绝缘层上产生含水微孔；辐射交联法为室温交联，所得屏蔽层性能好，生产效率高，但需要昂贵的设备，如电子射线加速器等。因此如何改进配方，进而带动工艺优化，制造出抗拉强度高，柔软度好，耐久性和耐热性能优异的半导电屏蔽材料就成为一个重要而具有经济效益的问题。

基于现有电线电缆用电磁屏蔽聚合物材料的不足之处，本发明人研制了本发明“一种屏蔽用半导电EVA塑料配方及其生产方法”。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种屏蔽用半导电EVA塑料配方及其生产方法。该屏蔽电缆料制品抗拉强度高，柔软度好，耐久性和耐热性能优异。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种屏蔽用半导电EVA塑料，其配方由以下份量的物料组成：

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)100份计，其它组份的重量配比为：

炭黑35-50份，

三甲氧基硅烷偶联剂1-4

分散剂1.2-1.8份

聚乙烯蜡1-2份

碳酸钙15-25份

氧化锌2-3份

磷酸三甲苯酯1-2份

抗氧剂0.4-1.0份

交联剂1-4份

助交联剂0.3-0.7份。

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)树脂中醋酸乙烯含量为17-19，维卡软化点在65-69℃，断裂伸长率≥750。

所述的炭黑为导电炉法碳黑或超导电炉法炭黑。

所述的交联剂为4，4’-双[叔丁过过氧基]戊酸正丁酯，也可为过氧化二异丙苯(DCP)、1，3一双[叔丁过氧基异丙基]苯、2，5-二甲基-2，5-双[叔丁过氧基]己烷和所替代，份量不变。

所述的助交联剂为TAIC也可为TAC取代，份量不变。

所述的分散剂为油酸酰胺，也可为芥酸酰胺所取代，份量不变。

所述的抗氧剂为4，4’-硫代双[3-甲基-6-叔丁基苯酚]。

本发明一种屏蔽用半导电EVA塑料配方及其生产方法包括以下步骤：

第一步：碳黑35-50份，碳酸钙15-25份，氧化锌2-3份在高速混合机内预热干燥至80-85℃，除去水分后分批或一次投入1-4份的三甲氧基硅烷偶联剂，高速搅拌约5分钟后出料，迅速冷却。

第二步：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、分散剂1.2-1.8份聚乙烯蜡1-2份，磷酸三甲苯酯1-2份，抗氧剂0.4-1.0份及第一步冷却物料一同放入密炼机中混炼，混炼过程中控制温度为95-105℃。混炼时间控制为10-15分钟。

第三步：将1-4重量份的交联剂及0.3-0.7重量份的助交联剂加入密炼机后保温混炼，保持温度不变，密炼时间为10-12分钟，即可得到屏蔽用半导电EVA塑料。

本发明一种屏蔽用半导电EVA塑料配方及其生产方法的有益效果是：

(1)性价比使理，在保持较高导电性及相应抗拉强度及伸长率的情况下，加入一定量的填料，保持了制品的价格低廉。

(2)表面润滑，光泽明亮。

(3)制品具有较高的弹性，可使电缆不同层之间更紧贴，可大大减少由于各种原因引起的局部电荷的过度集中，以及由此导致的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题。

(4)物料分散及润滑作用良好，制品耐热、耐久性优良。

(5)导电性能良好，并且可随着配方内相应物料的改变对体积电阻率进行调节。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

具体实施方式

本发明是这样实施的：

实施例一：

取导电炉法碳黑35份；碳酸钙20份；氧化锌2份在高速混合机内预热干燥至80-85℃，除去水分后一次投入1.5份的三甲氧基硅烷偶联剂，高速搅拌约5分钟后出料，迅速冷却。

取乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)100份作为基料，在其中添加油酸酰胺1.5份；聚乙烯蜡2份；磷酸三甲苯酯1份；4，4’-硫代双[3-甲基-6-叔丁基苯酚]0.4份；连同第一步冷却物料经混合后一同放入密炼机中混炼，混炼过程中控制温度为95-105℃。混炼时间控制为10-15分钟。

将4，4’-双[叔丁过过氧基]戊酸正丁酯2份；TAIC 0.4份加入密炼机后保温混炼，保持温度不变，密炼时间为10-12分钟，即可得到屏蔽用半导电EVA塑料。

相关性能：体积电阻率4.23×10⁶Ω·cm。

实施例二：

将实例一中导电炉法碳黑增加至40份；碳酸钙减少为15份；三甲氧基硅烷偶联剂增加为2份，芥酸酰增加为2份，其它物料配比不变，工艺参数亦保持不变。

相关性能：体积电阻率3.16×10⁴Ω·cm。

实施例三：

将实例二中导电炉法碳黑增加至48份；其它物料配比不变，工艺参数亦保持不变。

相关性能：体积电阻率5.71×10²Ω·cm。

以上所述，仅是本发明一种屏蔽用半导电EVA塑料其生产方法的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种屏蔽用半导电EVA塑料，其特征在于由以下份量的物料组成：

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)100份，

炭黑35-50份；

三甲氧基硅烷偶联剂1-4份；

油酸酰胺或芥酸酰胺1.2-1.8份；

聚乙烯蜡1-2份；

碳酸钙15-25份；

氧化锌2-3份；

磷酸三甲苯酯1-2份；

抗氧剂0.4-1.0份；

交联剂1-4份；

助交联剂0.3-0.7份。

2.根据权利要求1所述的一种屏蔽用半导电EVA塑料，其特征在于炭黑为导电炉法炭黑或超导电炉法炭黑。

3.根据权利要求1所述的一种屏蔽用半导电EVA塑料，其特征在于所述的交联剂为4，4’-双[叔丁过氧基]戊酸正丁酯、过氧化二异丙苯(DCP)、1，3-双[叔丁过氧基异丙基]苯或2，5-二甲基-2，5-双[叔丁过氧基]己烷。

4.根据权利要求1所述的一种屏蔽用半导电EVA塑料，其特征在于所述的助交联剂为TAIC或TAC。

5.根据权利要求1所述的一种屏蔽用半导电EVA塑料，其特征在于所述的抗氧剂为4，4’-硫代双[3-甲基-6-叔丁基苯酚]。

6.一种权利要求1所述的屏蔽用半导电EVA塑料的生产方法，其特征在于：第一步：在原料预处理阶段，炭黑35-50份，碳酸钙15-25份，氧化锌2-3份需在高速混合机内预热干燥，其预热干燥温度为80-85℃，之后投入1-4份的三甲氧基硅烷偶联剂后高速搅拌，时间控制为5分钟，之后出料，出料后迅速冷却；第二步：将配方中除交联剂及助交联剂以外的其它物料及第一步冷却物料一同放入密炼机中混炼，混炼过程中控制温度为95-105℃，混炼时间控制为10-15分钟；

第三步：交联剂及助交联剂加入密炼机后保温混炼，保持温度不变，密炼时间为10-12分钟。