本发明涉及电缆料领域，具体涉及一种电信工程用电线电缆料及其制备方法。
背景技术：
电线电缆是一种用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品。电线电缆作为电力传输的主要载体，广泛应用于电力工程中。
现有的电线电缆燃烧时释放出的大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用阻燃、热稳定性能好、热变形温度高的电线电缆材料。
此外，现有的用于电力工程的电线电缆料还存在着强度低、韧性差和易老化的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电信工程用电线电缆料及其制备方法，本发明电缆料通过原料间的协配作用，具有高强度、耐热耐候性、耐腐蚀性和耐老化性的优点，抗拉伸性和抗断裂性能优异，原料不含卤族元素，燃烧无烟无有害气体产生，绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂50-60份、三元乙丙橡胶20-30份、环氧树脂8-15份、改性蒙脱石粉12-18份、硅藻土8-15份、玻璃纤维10-16份、聚丙烯腈纤维12-18份、轻质碳酸钙14-20份、氧化镍4-9份、纳米氧化锌5-10份、纳米氮化硼4-9份、钛白粉3-7份、碳黑3-7份、甲壳素4-9份、锐态型纳米二氧化钛5-10份、增塑剂1.5-2.4份、偶联剂1.8-3.2份、阻燃剂1.6-2.8份和抗氧剂1.2-1.8份。
优选地，包括以下重量份计的原料：PVC树脂53-57份、三元乙丙橡胶23-27份、环氧树脂10-13份、改性蒙脱石粉14-16份、硅藻土10-13份、玻璃纤维12-14份、聚丙烯腈纤维14-16份、轻质碳酸钙16-18份、氧化镍5-8份、纳米氧化锌6-9份、纳米氮化硼5-8份、钛白粉4-6份、碳黑4-6份、甲壳素5-8份、锐态型纳米二氧化钛6-9份、增塑剂1.8-2.1份、偶联剂2.4-2.8份、阻燃剂2.1-2.4份和抗氧剂1.4-1.6份。
优选地，包括以下重量份计的原料：PVC树脂55份、三元乙丙橡胶25份、环氧树脂12份、改性蒙脱石粉15份、硅藻土11份、玻璃纤维13份、聚丙烯腈纤维15份、轻质碳酸钙17份、氧化镍7份、纳米氧化锌8份、纳米氮化硼7份、钛白粉5份、碳黑5份、甲壳素7份、锐态型纳米二氧化钛8份、增塑剂2份、偶联剂2.6份、阻燃剂2.3份和抗氧剂1.5份。
优选地，所述改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比8-15:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在55-60摄氏度下，高频分散50-60分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
优选地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸脂偶联剂。
优选地，所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
优选地，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-联苯基二膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸二硬脂酸季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在70-80摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在70-80摄氏度下，以300-400转/分钟的速度混合5-10分钟后，加入偶联剂继续混合8-12分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在50-58摄氏度下，以800-1000转/分钟的速度混合15-20分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
优选地，所述步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度174-180摄氏度，螺杆转速为110-130转/分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明电缆料通过原料间的协配作用，具有高强度、耐热耐候性、耐腐蚀性和耐老化性的优点，抗拉伸性和抗断裂性能优异，原料不含卤族元素，燃烧无烟无有害气体产生，绿色环保。
(2)本发明中通过三元乙丙橡胶、环氧树脂、聚丙烯腈纤维和甲壳素间的配合作用，增强材料的抗拉伸性和机械韧性。
(3)本发明中添加有改性蒙脱石粉，蒙脱石粉具有优异的耐腐蚀性、耐候性和耐酸性，添加到材料中可以增加材料的综合性能，通过反应将有机铵阳离子进入粘土晶层空间，是粘土表面得到改性，晶层间距增加，片层表面被有机离子上的烷基长链覆盖，是粘土表面由亲水性变成亲油性，增加粘土与高分子的亲和性。
(4)本发明中原料中通过锐态型纳米二氧化钛、钛白粉和碳黑合理比例的混合使用，增强材料的紫外线屏蔽作用和光稳定作用，同时可以增强材料的强度和耐磨性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂50份、三元乙丙橡胶20份、环氧树脂8份、改性蒙脱石粉12份、硅藻土8份、玻璃纤维10份、聚丙烯腈纤维12份、轻质碳酸钙14份、氧化镍4份、纳米氧化锌5份、纳米氮化硼4份、钛白粉3份、碳黑3份、甲壳素4份、锐态型纳米二氧化钛5份、增塑剂1.5份、偶联剂1.8份、阻燃剂1.6份和抗氧剂1.2份。
改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比8:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在55摄氏度下，高频分散50分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
优选地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
偶联剂为硅烷偶联剂。
阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
本实施例中的电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在70摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在70摄氏度下，以300转/分钟的速度混合5分钟后，加入偶联剂继续混合8分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在50摄氏度下，以800转/分钟的速度混合15分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度174摄氏度，螺杆转速为110转/分钟。
实施例2
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂60份、三元乙丙橡胶30份、环氧树脂15份、改性蒙脱石粉18份、硅藻土15份、玻璃纤维16份、聚丙烯腈纤维18份、轻质碳酸钙20份、氧化镍9份、纳米氧化锌10份、纳米氮化硼9份、钛白粉7份、碳黑7份、甲壳素9份、锐态型纳米二氧化钛10份、增塑剂2.4份、偶联剂3.2份、阻燃剂1.6-2.8份和抗氧剂1.8份。
改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比15:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在60摄氏度下，高频分散60分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
偶联剂为钛酸脂偶联剂。
阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
抗氧剂为4,4-联苯基二膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯。
本实施例中的电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在80摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在80摄氏度下，以400转/分钟的速度混合10分钟后，加入偶联剂继续混合12分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在58摄氏度下，以1000转/分钟的速度混合20分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟。
实施例3
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂53份、三元乙丙橡胶23份、环氧树脂10份、改性蒙脱石粉14份、硅藻土10份、玻璃纤维12份、聚丙烯腈纤维14份、轻质碳酸钙16份、氧化镍5份、纳米氧化锌6份、纳米氮化硼5份、钛白粉4份、碳黑4份、甲壳素5份、锐态型纳米二氧化钛6份、增塑剂1.8份、偶联剂2.4份、阻燃剂2.1份和抗氧剂1.4份。
改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比10:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在56摄氏度下，高频分散52分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
优选地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
偶联剂为硅烷偶联剂。
阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
抗氧剂为二亚磷酸二硬脂酸季戊四醇酯。
本实施例中的电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在72摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在74摄氏度下，以320转/分钟的速度混合7分钟后，加入偶联剂继续混合10分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在52摄氏度下，以900转/分钟的速度混合17分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度176摄氏度，螺杆转速为115转/分钟。
实施例4
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂57份、三元乙丙橡胶27份、环氧树脂13份、改性蒙脱石粉16份、硅藻土13份、玻璃纤维14份、聚丙烯腈纤维16份、轻质碳酸钙18份、氧化镍8份、纳米氧化锌9份、纳米氮化硼8份、钛白粉6份、碳黑6份、甲壳素8份、锐态型纳米二氧化钛9份、增塑剂2.1份、偶联剂2.8份、阻燃剂2.4份和抗氧剂1.6份。
改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比12:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在58摄氏度下，高频分散56分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
优选地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
偶联剂为钛酸脂偶联剂。
阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
述抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
本实施例中的电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在76摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在76摄氏度下，以360转/分钟的速度混合8分钟后，加入偶联剂继续混合9分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在54摄氏度下，以850转/分钟的速度混合18分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度174-180摄氏度，螺杆转速为125转/分钟。
实施例5
一种电信工程用电线电缆料，包括以下重量份计的原料：
PVC树脂55份、三元乙丙橡胶25份、环氧树脂12份、改性蒙脱石粉15份、硅藻土11份、玻璃纤维13份、聚丙烯腈纤维15份、轻质碳酸钙17份、氧化镍7份、纳米氧化锌8份、纳米氮化硼7份、钛白粉5份、碳黑5份、甲壳素7份、锐态型纳米二氧化钛8份、增塑剂2份、偶联剂2.6份、阻燃剂2.3份和抗氧剂1.5份。
改性蒙脱石粉的制备方法为：
(a)将蒙脱石粉和长碳链烷基季铵盐按照质量比14:1进行混合，加入一定量的稀盐酸溶液浸没蒙脱石粉，搅拌混合均匀，得到混合物；
(b)将步骤(a)中制得的混合物放入超声波分散机中，在59摄氏度下，高频分散58分钟；
(c)步骤(b)中高速分散后的混合物进行沉降、过滤、洗涤烘干，即得改性蒙脱石粉。
优选地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯、偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸双十一酯按照质量比1:3:3混合组成。
偶联剂为硅烷偶联剂。
阻燃剂为磷酸三甲苯酯、磷酸酯、亚磷酸脂按照质量比3:3:1混合组成。
抗氧剂为二亚磷酸二硬脂酸季戊四醇酯。
本实施例中的电信工程用电线电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将PVC树脂、PVC树脂、三元乙丙橡胶分别放入真空干燥箱中在78摄氏度下，脱水干燥8小时；
(2)将改性蒙脱石粉、硅藻土、玻璃纤维、聚丙烯腈纤维、轻质碳酸钙、氧化镍、纳米氧化锌、纳米氮化硼、钛白粉、碳黑、甲壳素、锐态型纳米二氧化钛依次加入高速混合机中，在78摄氏度下，以380转/分钟的速度混合9分钟后，加入偶联剂继续混合11分钟；
(3)将步骤(1)干燥后的PVC树脂、三元乙丙橡胶和环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、抗氧剂依次加入步骤(2)制得的混合物中，在56摄氏度下，以950转/分钟的速度混合19分钟；
(4)将步骤(3)制得混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料置于70摄氏度的烘箱中，真空干燥5小时，即得所述电信工程用电线电缆料。
步骤(4)中的双螺杆挤出机的挤出温度178摄氏度，螺杆转速为125转/分钟。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。