用于电缆制造的复合材料及制备方法
【专利摘要】本发明是一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料制成：氯化聚乙烯CPE60-70；乙烯丙烯酸酯橡胶AEM?20-30；煅烧高岭土30-35；三氧化二锑10-20；十溴二苯乙烷20-30；硬脂酸0.2-0.5；过氧化二异丙苯DCP3-8；邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC1.5-3。本发明还涉及前述材料的制法。本发明采用三元复合制成高性能的复合材料，该材料具有高绝缘性、高气密性、超强耐候性和高阻燃性的特点，特别适合作海底及风力发电专用电缆料。本发明复合材料制成的电缆产品绝缘性能可以提高10倍，拉伸强度提高6MPa，断裂伸长率，耐候性、耐油、耐溶剂性、弹性和加工性能能均有显著提高。
【专利说明】用于电缆制造的复合材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料，特别是一种用于电缆制造的复合材料；本发明还涉及 该复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于社会的高速发展以及能源的欠缺，风力发电、水力发电技术的应用越来越广 泛，并被国家所提倡。所以，风力、水力发电的专用电缆在质与量上的需求也越来越高。然 而，现有技术中的电缆存在着绝缘性能、气密性、耐候性和阻燃性等方面的不足，不能满足 风力发电、水力发电的需要，研发绝缘性能、气密性、耐候性和阻燃性更好的电缆制造材料 具有重要的社会和经济意义。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种配方更为合理、产 品的绝缘性能、气密性、耐候性和阻燃性优越的用于电缆制造的复合材料。
[0004] 本发明所要解决的另一个技术问题是提供了如上所述的用于电缆制造的复合材 料的一种制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用于 电缆制造的复合材料，其特点是，该复合材料主要由以下重量配比的原料制成： 氯化聚乙烯CPE 60-70 ； 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 20-30 ； 煅烧高岭土 30-35 ; 三氧化二锑 10-20 ; 十溴二苯乙烷 20-30; 硬脂酸 0.2-0. 5; 过氧化二异丙苯DCP 3-8 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 1.5-3。
[0006] 本发明所述一种用于电缆制造的复合材料技术方案中最优选的各原料的重量配 比为： 氯化聚乙烯CPE 70; 乙烯丙烯酸酯橡胶 AEM 30; 煅烧高岭土 35 ; 三氧化二锑 10 ; 十溴二苯乙烷 20; 硬脂酸 0.5; 过氧化二异丙苯DCP 7 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 2。
[0007] 本发明所述一种用于电缆制造的复合材料的原料中还可以含有重量配比为0. 5-3 的颜料。所述的颜料为现有技术中公开的或者市售的任何一种可适用于本发明的颜料。
[0008] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明 还提供了一种如以上技术方案中任何一项所述的用于电缆制造的复合材料的制备方法， 其特点是，其步骤如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯 AEM、煅烧高岭土、硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷加入密炼机中进行混炼，混炼温度为 90-1KTC，时间为5-8分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合 搅拌1-5分钟，再倒入单螺杆挤出机挤出，挤出机温度为80-90°C，经多孔状模头中挤出，由 旋转切粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥即得。
[0009] 本发明用于电缆制造的复合材料的制备方法的进一步优选的步骤如下：按所述重 量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯AEM、煅烧高岭土、硬脂酸、三氧化 二锑和十溴二苯乙烷加入密炼机中进行混炼，混炼温度为l〇〇°C，时间为5分钟；然后加入 过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合搅拌2分钟，再倒入单螺杆挤出机挤 出，挤出机温度为85°C，经多孔状模头中挤出，由旋转切粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥 即得。
[0010] 本发明复合材料中，氯化聚乙烯（CPE)为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒 无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及 着色性能。韧性良好(在_30°C仍有柔韧性)，与本发明中其它的材料之间具有良好的相容 性，分解温度较高。本发明复合材料，不仅保留了 CPE的高绝缘性及优点，还可以通过AEM 的使用协同提高其耐油性、韧性、气密性，通过煅烧高岭土增加其强度，及配合剂辅助优化 其性能。
[0011] 与现有技术相比，本发明采用三元复合制成高性能的复合材料，该材料具有高绝 缘性、高气密性、超强耐候性和高阻燃性的特点，特别适合作海底及风力发电专用电缆料。 本发明复合材料制成的电缆产品绝缘性能可以提高10倍，拉伸强度提高6MPa，断裂伸长 率，耐候性、耐油、耐溶剂性、弹性和加工性能能均有显著提高。
【发明内容】
[0012] 以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解 本发明，而不构成对其权利的限制。
[0013] 实施例1，一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料 制成： 氯化聚乙烯CPE 60; 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 20; 煅烧高岭土 30 ; 三氧化二锑 10 ; 十溴二苯乙烷 20; 硬脂酸 0.2; 过氧化二异丙苯DCP 3 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 1.5。
[0014] 本实施例的复合材料可以按照常规方法制备。
[0015] 实施例2, 一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料 制成： 氯化聚乙烯CPE 70; 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 30; 煅烧高岭土 35 ; 三氧化二锑 20 ; 十溴二苯乙烷 30; 硬脂酸 0.5; 过氧化二异丙苯DCP 8; 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 3。
[0016] 实施例3, 一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料 制成： 氯化聚乙烯CPE 62; 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 28; 煅烧高岭土 32 ; 三氧化二锑 18 ; 十溴二苯乙烷 22; 硬脂酸 0.3; 过氧化二异丙苯DCP 5; 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 1.8。
[0017] 实施例4, 一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料 制成： 氯化聚乙烯CPE 65; 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 25; 煅烧高岭土 33 ; 三氧化二锑 15 ; 十漠-苯乙烧 25 ； 硬脂酸 0· 4 ; 过氧化二异丙苯DCP 6 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 2.5。
[0018] 实施例5,实施例1 一 4任何一项所述一种用于电缆制造的复合材料中：原料中还 含有重量配比为〇. 5的颜料。
[0019] 实施例6,实施例1 一 4任何一项所述一种用于电缆制造的复合材料中：原料中还 含有重量配比为3的颜料。
[0020] 实施例7,实施例1 一 6任何一项所述的用于电缆制造的复合材料的制备方法，其 步骤如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯AEM、煅烧高岭 土、硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷(或者再加入颜料）加入密炼机中进行混炼，混炼温 度为90°C，时间为5分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合搅 拌1分钟，再倒入单螺杆挤出机挤出，挤出机温度为80°C，经多孔状模头中挤出，由旋转切 粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥即得。
[0021] 实施例8,实施例1 一 6任何一项所述的用于电缆制造的复合材料的制备方法，其 步骤如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯AEM、煅烧高岭 土、硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷(或者再加入颜料）加入密炼机中进行混炼，混炼温 度为110°C，时间为8分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合 搅拌5分钟，再倒入单螺杆挤出机挤出，挤出机温度为90°C，经多孔状模头中挤出，由旋转 切粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥即得。
[0022] 实施例9, 一种用于电缆制造的复合材料，该复合材料主要由以下重量配比的原料 制成： 氯化聚乙烯CPE 70; 乙烯丙烯酸酯橡胶 AEM 30; 煅烧高岭土 35 ; 三氧化二锑 10 ; 十溴二苯乙烷 20; 硬脂酸 0.5; 过氧化二异丙苯DCP 7 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 2。
[0023] 其制备方法步骤如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙 烯酸酯AEM、煅烧高岭土、硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷加入密炼机中进行混炼，混炼 温度为l〇〇°C，时间为5分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混 合搅拌2分钟，再倒入单螺杆挤出机挤出，挤出机温度为85°C，经多孔状模头中挤出，由旋 转切粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥即得。
[0024] 取本实施例所得的复合材料，按照常规检测方法进行物理性能测试，结果如下： 体积电阻率/Ω ·πι 5. 65*1014 ； 氧指数 34 ; 老化后拉伸强度保持率 89. 6% ; 老化后断裂伸长保持率 83. 55% ; 耐油后拉伸强度保持率 52. 78% ; 耐油后断裂伸长保持率 60.06%; 拉伸强度/MPa 16. 73 ； 断裂伸长率 327. 15%。
【权利要求】
1. 一种用于电缆制造的复合材料，其特征在于，该复合材料主要由以下重量配比的原 料制成： 氯化聚乙烯CPE 60-70 ； 乙烯丙烯酸酯橡胶AEM 20-30 ； 煅烧高岭土 30-35 ; 三氧化二锑 10-20 ; 十溴二苯乙烷 20-30; 硬脂酸 0.2-0. 5; 过氧化二异丙苯DCP 3-8 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 1.5-3。
2. 根据权利要求1所述一种用于电缆制造的复合材料，其特征在于，各原料的重量配 比为： 氯化聚乙烯CPE 70; 乙烯丙烯酸酯橡胶 AEM 30; 煅烧高岭土 35 ; 三氧化二锑 10 ; 十溴二苯乙烷 20; 硬脂酸 0.5; 过氧化二异丙苯DCP 7 ； 邻苯二甲酸二烯丙脂TAIC 2。
3. 根据权利要求1所述一种用于电缆制造的复合材料，其特征在于，原料中还含有重 量配比为0. 5-3的颜料。
4. 一种如权利要求1-3中任何一项所述的用于电缆制造的复合材料的制备方法，其 特征在于，其步骤如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯 AEM、煅烧高岭土、硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷加入密炼机中进行混炼，混炼温度为 90-1KTC，时间为5-8分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合 搅拌1 一 5分钟，再倒入单螺杆挤出机挤出，挤出机温度为80-90°C，经多孔状模头中挤出， 由旋转切粒后经风冷却，得出粒状物料，干燥即得。
5. 根据权利要求4所述的用于电缆制造的复合材料的制备方法，其特征在于，其步骤 如下：按所述重量配比准备各原料，先将氯化聚乙烯CPE、乙烯丙烯酸酯AEM、煅烧高岭土、 硬脂酸、三氧化二锑和十溴二苯乙烷加入密炼机中进行混炼，混炼温度为l〇〇°C，时间为5 分钟；然后加入过氧化二异丙苯DCP、邻苯二甲酸二烯丙酯TAIC混合搅拌2分钟，再倒入单 螺杆挤出机挤出，挤出机温度为85°C，经多孔状模头中挤出，由旋转切粒后经风冷却，得出 粒状物料，干燥即得。
【文档编号】C08K3/22GK104194173SQ201410451716
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】张万鹏 申请人:连云港德翔新材料有限公司