CN108912470A - 一种爽滑型电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种爽滑型电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种爽滑型电缆料及其制备方法。所述电缆料包括如下重量份数的组分：20‑50份聚烯烃树脂、10‑30份低摩擦树脂、2‑10份聚氨酯、2‑10份相容剂、40‑60份阻燃填料和2‑4份爽滑剂。所述电缆料是通过先将配方量的各组分混合，通过密炼机密炼，再通过挤出机挤出的方法制备得到。本发明提供的电缆料在保持良好的机械性能的同时，具有较低的摩擦系数，表面爽滑，做成电线不粘连，能够轻松滑动伸缩。

Description

一种爽滑型电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆绝缘材料技术领域，具体涉及一种爽滑型电缆料及其制备方法。
背景技术
由于聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好、良好的机械强度、电绝缘性等优点，具有弹性同时能保持良好热塑性能的聚烯烃组合物已经广泛应用于各种领域中，例如薄膜、管材、板材、各种成型制品、和电线电缆等。
当聚烯烃应用于电线电缆中时，由于电缆材料的阻燃性能要求较高，因此通常会在聚烯烃中填充大量的无机型阻燃材料，如氢氧化镁、氢氧化铝等来阻燃。但大量无机阻燃材料的添加，会导致电缆料的机械性能变差，且表面摩擦系数较高。在实际应用过程中，电线电缆容易因摩擦或碰撞等原因导致表层发生划伤或剥落现象，带来安全隐患。而且，过高的摩擦系数也会使电线电缆表面粘连，滑动困难，不利于布线。
现有技术中为了改善电缆料的耐磨性能，防止其表面摩擦受损，通常采用的方法是提高其表面强度，减少因摩擦产生的损耗。如CN 104292688A公开了一种耐磨电缆料，即通过采用抗耐磨粉与高温增塑剂融合，增强线缆的硬度及表面密度，从而起到抗摩擦的效果。但是，这种方法制备的电缆料的摩擦系数并没有得到改善，仍然存在伸缩滑动困难的缺陷；而且外加的耐磨粉通常为无机物，对于电缆料的机械强度影响较大。
因此，如何降低电缆料的摩擦系数，同时使其保持良好的机械性能，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种爽滑型电缆料及其制备方法。该电缆料在保持良好的机械性能的同时，还具有摩擦系数低，不粘连的优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
本发明中，低摩擦树脂与爽滑剂具有协同降低材料摩擦系数的作用，本发明利用二者在特定的比例下配合，再结合其他组分，从而使电缆料在保持良好的机械性能的同时，摩擦系数得到降低。
本发明中，所述聚烯烃树脂的重量份数可以是20份、22份、23份、25份、26份、28份、30份、32份、33份、35份、36份、38份、40份、42份、43份、45份、46份、48份或50份等。
所述低摩擦树脂的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。
所述聚氨酯的重量份数可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
所述相容剂的重量份数可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
所述阻燃填料的重量份数可以是40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。
所述爽滑剂的重量份数可以是2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份、3份、3.1份、3.2份、3.3份、3.4份、3.5份、3.6份、3.7份、3.8份、3.9份或4份等。
作为本发明的优选技术方案，所述聚烯烃树脂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物(AEM)或乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：EVA与AEM的组合、EVA与POE的组合、AEM与POE的组合。
优选地，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)。
作为本发明的优选技术方案，所述低摩擦树脂为高密度聚乙烯(HDPE)和/或聚丙烯(PP)。
优选地，所述相容剂选自POE-g-MAH(马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物)、EVA-g-MAH(马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯共聚物)或PE-g-MAH(马来酸酐接枝的聚乙烯)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：POE-g-MAH与EVA-g-MAH的组合、POE-g-MAH与PE-g-MAH的组合、EVA-g-MAH与PE-g-MAH的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述阻燃填料为氢氧化镁和/或氢氧化铝。
作为本发明的优选技术方案，所述爽滑剂选自甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅油或聚四氟乙烯微粉中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：甲基乙烯基硅橡胶与二甲基硅油的组合、甲基乙烯基硅橡胶与聚四氟乙烯微粉、二甲基硅油与聚四氟乙烯微粉的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述电缆料还包括3-10份(例如3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等)协效阻燃剂。
优选地，所述协效阻燃剂选自硼酸锌、氧化锌或红磷中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：硼酸锌与氧化锌的组合、硼酸锌与红磷的组合、氧化锌与红磷的组合等。
优选地，所述电缆料还包括1-5份(例如1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等)润滑剂。
优选地，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、硬脂酸锌、硬脂酸钙或聚乙烯蜡中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：乙撑双硬脂酰胺与硬脂酸锌的组合、乙撑双硬脂酰胺与聚乙烯蜡的组合、硬脂酸钙与聚乙烯蜡的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述电缆料还包括0.4-1.2份(例如0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份或1.2份等)偶联剂。
优选地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)、硅烷偶联剂KH550(3-氨丙基三乙氧基硅烷)或硅烷偶联剂KH171(乙烯基三甲氧基硅烷)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：KH172与KH550的组合、KH172与KH171的组合、KH550与KH171的组合等。
优选地，所述电缆料还包括0.1-0.5份(例如0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等)抗氧剂。
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯)或抗氧剂168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：抗氧剂1010与抗氧剂1076的组合、抗氧剂1010与抗氧剂1076的组合、抗氧剂1076与抗氧剂168的组合等。
本发明提供的电缆料中，还可以根据实际需要添加0.1-1份色粉，例如炭黑。
另一方面，本发明提供一种上述电缆料的制备方法，所述制备方法为：按配方将各组分混合，先通过密炼机密炼，再通过挤出机挤出，得到所述爽滑型电缆料。
作为本发明的优选技术方案，所述密炼的温度为140-150℃，例如可以是140℃、141℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃或150℃等；时间为15-20分钟，例如可以是15分钟、15.5分钟、16分钟、16.5分钟、17分钟、17.5分钟、18分钟、18.5分钟、19分钟、19.5分钟或20分钟等。
优选地，所述挤出的温度为135-155℃，例如可以是135℃、136℃、137℃、138℃、139℃、140℃、141℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃、150℃、151℃、152℃、153℃、154℃或155℃等；停留时间为3-5分钟，例如可以是3分钟、3.2分钟、3.5分钟、3.8分钟、4分钟、4.2分钟、4.5分钟、4.8分钟或5分钟等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法为：按配方将各组分混合，加入密炼机中，在140℃下密炼，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为3-5分钟，在135-155℃下挤出，得到所述爽滑型电缆料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用低摩擦树脂与爽滑剂的协同作用，再与其他特定比例的组分相配合，从而使电缆料在保持良好的机械性能的同时，摩擦系数得到降低。其拉伸强度为10.8-12.5MPa，断裂伸长率为240-275％，摩擦系数为0.18-0.23，表面爽滑，做成电线不粘连，能够轻松滑动伸缩。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在140℃下密炼20分钟，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为3分钟，在155℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
实施例2
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在150℃下密炼15分钟，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为5分钟，在135℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
实施例3
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在145℃下密炼18分钟，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为4分钟，在140℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
实施例4
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在142℃下密炼16分钟，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为3.5分钟，在150℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
实施例5
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在148℃下密炼20分钟，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为4.5分钟，在140℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
实施例6
本实施例提供一种爽滑型电缆料，包括如下重量份数的组分：
上述爽滑型电缆料的制备方法如下：
按配方将各组分混合，加入密炼机中，在145℃下密炼，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为3分钟，在150℃下挤出，得到上述爽滑型电缆料。
对比例1
与实施例6的区别在于，聚丙烯的重量份数为21份，聚四氟乙烯微粉的用量为0，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例2
与实施例6的区别在于，聚丙烯的用量为0，聚四氟乙烯微粉的重量份数为21份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例3
与实施例6的区别在于，乙烯-辛烯共聚物的重量份数为15份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例4
与实施例6的区别在于，乙烯-辛烯共聚物的重量份数为55份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例5
与实施例6的区别在于，聚丙烯的重量份数为7份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例6
与实施例6的区别在于，聚丙烯的重量份数为33份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例7
与实施例6的区别在于，聚氨酯的重量份数为1份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对比例8
与实施例6的区别在于，聚氨酯的重量份数为13份，其他组分、用量及制备方法与实施例6相同。
对上述实施例1-6和对比例1-7提供的电缆料的机械性能和摩擦系数进行测试，测试标准和结果如下表1所示：
表1
由表1的结果可知，本发明中低摩擦树脂和爽滑剂具有协同降低电缆料摩擦系数的作用，当只添加低摩擦树脂或爽滑剂时，电缆料的摩擦系数均会明显变大。通过各组分在合适的比例下相配合，能够使电缆料保持良好的机械性能，当各组分的含量过多或过少时，均会导致电缆料的各项机械性能难以均衡，综合性能变差。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种爽滑型电缆料，其特征在于，所述电缆料包括如下重量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的电缆料，其特征在于，所述聚烯烃树脂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的电缆料，其特征在于，所述低摩擦树脂为高密度聚乙烯和/或聚丙烯；
所述相容剂选自POE-g-MAH、EVA-g-MAH或PE-g-MAH中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电缆料，其特征在于，所述阻燃填料为氢氧化镁和/或氢氧化铝。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电缆料，其特征在于，所述爽滑剂选自甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅油或聚四氟乙烯微粉中的一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电缆料，其特征在于，所述电缆料还包括3-10份协效阻燃剂；
优选地，所述协效阻燃剂选自硼酸锌、氧化锌或红磷中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述电缆料还包括1-5份润滑剂；
优选地，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙或聚乙烯蜡中的一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电缆料，其特征在于，所述电缆料还包括0.4-1.2份偶联剂；
优选地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH172、硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH171中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述电缆料还包括0.1-0.5份抗氧剂；
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168中的一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电缆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按配方将各组分混合，先通过密炼机密炼，再通过挤出机挤出，得到所述爽滑型电缆料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述密炼的温度为140-150℃，时间为15-20分钟；
优选地，所述挤出的温度为135-155℃，停留时间为3-5分钟。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按配方将各组分混合，加入密炼机中，在140℃下密炼，然后将得到的混合物料加入挤出机中，控制停留时间为3-5分钟，在135-155℃下挤出，得到所述爽滑型电缆料。
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