一种高速铁路动车组用低吸水电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种高速铁路动车组用低吸水电缆料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅速发展，电线电缆在高速铁路动车行业中得到了广泛的应用。近几 年高速铁路动车电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重 视。电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体严重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。同时目前市场上的高速铁路动车组用电缆料还普遍存 在着吸水率高的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统高速铁 路动车组电缆料配方，开发一种全新的高速铁路动车组电缆料，以降低高速铁路动车组电 线电缆的吸水率。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐水性好、机械强度高、耐腐蚀 性好的高速铁路动车组用低吸水电缆料及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种高速铁路动车组用低吸水电缆料，由以下重量份的原料制成：聚丙烯81-92、 聚对苯二甲酸丁二醇酯43-55、氯醚树脂27-39、凡士林3-5、结晶硅微粉22-26、十三氟辛 基三乙氧基硅烷4-6、对羟基苯甲酸酰肼1-2、吡咯烷酮羧酸锌3-4、辛酸亚锡2-3、三硬脂 酸甘油酯4-6、煅烧高岭土 15-20、三盐基顺丁烯二酸铅3-4、α -苯基吲哚1-2、复合阻燃剂 21-27、抗氧剂 1520 L 5-2. 5 ;
[0006] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0007] (1)按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀， 粉碎，过 100-150 目筛，然后 600-800r/min 球磨 0· 5-lh ;
[0008] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50_60g/L的悬浮液，再加入一 定体积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ; 超声分散15_20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加 lmol/L氢氧化钠 溶液，直至溶液PH = 9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即 得氢氧化镁一次包覆处理的粉体；
[0009] (3)按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸 锌加4-8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉 体，200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌 反应5-7h，过滤，烘干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0010] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 2-4%的三（三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500171^11高速分散 8_12min，烘干，研磨，过150-200目筛即可。
[0011] 上述复合阻燃剂是先将坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡三种无机物混合制成粉体， 然后再依次在混合粉体表面包覆氢氧化镁、磷酸锌，最后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 三（三甲基硅烷）硼酸酯、蓖麻油酸聚氧丙烯酯对包覆粉体进行表面改性，提高包覆粉体与 高分子聚合物的相容性，该方法实现了坡缕石、凹凸棒土、偏硼酸钡、氢氧化镁和磷酸锌这 几种无机阻燃剂的化学复合，最大程度地发挥上述无机组分的协同阻燃抑烟效应，显著提 高复合无机阻燃剂的阻燃效果。
[0012] 本发明的高速铁路动车组用低吸水电缆料的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、 聚对苯二甲酸丁二醇酯、氯醚树脂、十三氟辛基三乙氧基硅烷、辛酸亚锡、三硬脂酸甘油酯 加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到75-95°C时，再加入余下原料，继续搅拌至 料温达到90-100°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至45-55°C时出料；将混 合好的物料转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014] 本发明生产出来的电缆料吸水率低，耐水性优越，同时具有强度高、热稳定性好、 抗冲击、耐老化、耐腐蚀、耐疲劳、环保阻燃等优异性能，具有十分广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0015] 一种高速铁路动车组用低吸水电缆料，由以下重量（kg)的原料制成：聚丙烯86、 聚对苯二甲酸丁二醇酯52、氯醚树脂33、凡士林4、结晶硅微粉24、十三氟辛基三乙氧基硅 烷5、对羟基苯甲酸酰肼1. 5、吡咯烷酮羧酸锌3、辛酸亚锡2. 5、三硬脂酸甘油酯5、煅烧高岭 土 18、三盐基顺丁烯二酸铅3. 5、α -苯基吲哚1. 5、复合阻燃剂24、抗氧剂1520 2 ;
[0016] 所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0017] (1)按质量比5:3:2的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均勾，粉碎，过 150目筛，然后650r/min球磨Ih ;
[0018] (2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50g/L的悬浮液，再加入一定 体积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤⑴球磨得到的粉末的质量比为1:2 ;超 声分散16min，然后水浴加热至65°C，在搅拌和超声的同时滴加 lmol/L氢氧化钠溶液，直至 溶液PH = 9,停止滴加，恒温搅拌4h，过滤，烘干，研磨，过150目筛，即得氢氧化镁一次包覆 处理的粉体；
[0019] (3)按摩尔比4:3:2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加5倍 量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40 %的步骤（2)制得的粉体，300r/min 分散I. 5h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至90°C，搅拌反应5h，过滤，烘干， 即得磷酸锌二次包覆处理的粉体；
[0020] (4)上述步骤（3)制得的粉体中加入4%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、3%的 三（三甲基硅烷）硼酸酯、1.5%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1500r/min高速分散8min，烘干， 研磨，过150目筛即可。
[0021] 一种高速铁路动车组用低吸水电缆料的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、聚对 苯二甲酸丁二醇酯、氯醚树脂、十三氟辛基三乙氧基硅烷、辛酸亚锡、三硬脂酸甘油酯加入 到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到75-95°C时，再加入余下原料，继续搅拌至料温 达到90-100°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至45-55°C时出料；将混合好 的物料转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装后即得成品。
[0022] 上述制得的电缆料的性能测试结果如下：
[0023]
【主权项】
1. 一种高速铁路动车组用低吸水电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚 丙烯81-92、聚对苯二甲酸丁二醇酯43-55、氯醚树脂27-39、凡士林3-5、结晶硅微粉 22-26、十三氟辛基三乙氧基硅烷4-6、对羟基苯甲酸酰肼1-2、吡咯烷酮羧酸锌3-4、辛酸 亚锡2-3、三硬脂酸甘油酯4-6、煅烧高岭土 15-20、三盐基顺丁烯二酸铅3-4、a -苯基吲哚 1-2、复合阻燃剂21-27、抗氧剂1520 L 5-2. 5 ; 所述复合阻燃剂的制备方法如下： (1) 按质量比4-7:3-5:2-3的比例称取坡缕石、凹凸棒土和偏硼酸钡，混合均匀，粉碎， 过 100-150 目筛，然后 600-800r/min 球磨 0? 5-lh ; (2) 将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为50-60g/L的悬浮液，再加入一定体 积的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2与步骤（1)球磨得到的粉末的质量比为1:2-3 ;超 声分散15-20min，然后水浴加热至60-70°C，在搅拌和超声的同时滴加lmol/L氢氧化钠溶 液，直至溶液PH=9-10,停止滴加，恒温搅拌3-6h，过滤，烘干，研磨，过150-200目筛，即得氢 氧化镁一次包覆处理的粉体； (3) 按摩尔比3-6:2-4:1-2的比例称取硫酸锌、磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，取硫酸锌加 4-8倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量35-45%的步骤（2)制得的粉体， 200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氢钠、聚丙烯酰胺，搅拌升温至80-90°C，搅拌反 应5-7h，过滤，烘干，即得磷酸锌二次包覆处理的粉体； (4) 上述步骤（3)制得的粉体中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-4%的三 (三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500r/min高速分散8-12min，烘 干，研磨，过150-200目筛即可。
2. 根据权利要求1所述的高速铁路动车组用低吸水电缆料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：将聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氯醚树脂、十三氟辛基三乙氧基硅烷、辛 酸亚锡、三硬脂酸甘油酯加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到75-95°C时，再加 入余下原料，继续搅拌至料温达到90-100°C时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却 至45-55°C时出料；将混合好的物料转入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料经干燥、筛选、包装 后即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种高速铁路动车组用低吸水电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：聚丙烯81-92、聚对苯二甲酸丁二醇酯 43-55、氯醚树脂 27-39、凡士林 3-5、结晶硅微粉 22-26、十三氟辛基三乙氧基硅烷 4-6、对羟基苯甲酸酰肼1-2、吡咯烷酮羧酸锌3-4、辛酸亚锡2-3、三硬脂酸甘油酯4-6、煅烧高岭土15-20、三盐基顺丁烯二酸铅3-4、α-苯基吲哚1-2、复合阻燃剂21-27、抗氧剂1520 1.5-2.5。本发明生产出来的电缆料吸水率低，耐水性优越，同时具有强度高、热稳定性好、抗冲击、耐老化、耐腐蚀、耐疲劳、环保阻燃等优异性能，具有十分广阔的应用前景。
【IPC分类】C08K9-06, H01B3-44, H01B7-295, C08L23-12, C08K3-34, C08K5-5419, C08K13-06, C08L71-03, C08K5-103, C08K3-22, C08L67-02, C08K9-10
【公开号】CN104804301
【申请号】CN201510155698
【发明人】李训祥, 王新祥, 周志梅, 李贻凤, 胡云昌
【申请人】安徽省康利亚实业有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月2日