本發(fā)明涉及一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料及其制造方法，屬于房屋布線用電纜材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，人們對(duì)生活工作設(shè)施的安全提出了更高的要求，房屋是生活和工作的場(chǎng)所，房屋內(nèi)布線的正常安全工作，是保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全的保障。傳統(tǒng)房屋內(nèi)布線為聚氯乙烯絕緣材料電纜，但此類電纜具有一定的弊端，摩擦系數(shù)大，在穿管敷設(shè)時(shí)，容易擦傷擦壞絕緣表面，降低電纜使用壽命，增加使用隱患；另外，絕緣電纜在長(zhǎng)時(shí)間使用后絕緣電阻降低嚴(yán)重，在長(zhǎng)期接觸陽(yáng)光照射的條件下電纜易開裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料及其制造方法，采用該絕緣材料的電纜，具有較高的絕緣電阻，相等的阻燃性能，較低的摩擦系數(shù)，優(yōu)異的耐日光性能，解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料，原料組分及重量含量如下：低密度聚乙烯70份、抗氧劑0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑2-3份、交聯(lián)引發(fā)劑0.1-0.3份、阻燃劑25-30份、潤(rùn)滑劑3-5份，炭黑母粒3-5份。

所述低密度聚乙烯，即LDPE；抗氧劑為季戊四醇脂；硅烷偶聯(lián)劑為KH550；交聯(lián)引發(fā)劑，即DCP。

本發(fā)明較佳實(shí)施例由兩個(gè)：

所述絕緣材料的原料組分及重量含量如下，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.3份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550） 2份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.1份、阻燃劑25份、潤(rùn)滑劑3份，炭黑母粒3份。

所述絕緣材料的原料組分及重量含量如下，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550）3份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.3份、阻燃劑30份、潤(rùn)滑劑5份，炭黑母粒5份。

一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料的制造方法，包含如下工藝步驟：

①按以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550）2-3份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.1-0.3份、阻燃劑25-30份、潤(rùn)滑劑3-5份，炭黑母粒3-5份；

②先將所有組分材料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理20-30min；再分別按比例稱重混合在立體旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)上，充分?jǐn)嚢杌旌?-10min，最后在130℃-170℃的雙螺桿造粒機(jī)上擠出造粒，冷卻干燥備用。

所述雙螺桿擠出機(jī)，螺桿長(zhǎng)徑比為25：1，雙螺桿擠出機(jī)的工作流程順序?yàn)椋涸先肟?、一區(qū)℃、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)、法蘭區(qū)和機(jī)頭；造粒從原料入口的進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度130±5，混合好的材料從加料斗進(jìn)入機(jī)筒內(nèi)，由于溫度的作用，材料被開始預(yù)熱并把多余的氣體從加料口排出；二區(qū)溫度150±5℃，三區(qū)溫度160±5℃，在二區(qū)和三區(qū)內(nèi)，由于溫度的作用，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的材料變成可塑的熔融狀態(tài)；四區(qū)溫度165±5℃，五區(qū)溫度170±5℃，在四區(qū)和五區(qū)內(nèi)，保持材料熔膠溫度均勻及穩(wěn)定熔融狀態(tài)；法蘭區(qū)溫度170±5℃，在法蘭區(qū)，螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力作用，并通過(guò)多孔過(guò)濾板使塑料致密并塑化壓實(shí)保證塑化效果，同時(shí)穩(wěn)定的溫度保證塑料順利進(jìn)入機(jī)頭；機(jī)頭溫度175±5℃，機(jī)頭區(qū)域使材料保持熔融狀態(tài)，同時(shí)使產(chǎn)品表面平整光滑。

所述擠出機(jī)螺桿及機(jī)頭、法蘭區(qū)采用水冷，擠出塑料采用漸變式水冷方式，水溫逐漸降至室溫。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）常規(guī)交聯(lián)聚乙烯材料不具有阻燃性能，使得用此材料制造而成的電纜在火災(zāi)情況下易熔融成流態(tài)，變向成為助燃劑，從而限制了此材料加工產(chǎn)品的使用場(chǎng)合。而本發(fā)明材料內(nèi)加入阻燃劑25-30份，使得材料具有一定的阻燃性能，提高了電纜的安全使用性能，同時(shí)阻燃劑與其余輔料的特殊比例搭配使得阻燃劑于其他材料能夠完全分散融合，而常規(guī)交聯(lián)聚乙烯材料即使加入本發(fā)明組分中阻燃劑也不會(huì)融合。

2）現(xiàn)有具有阻燃性能的交聯(lián)聚乙烯材料多為輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵材料，具有較高的密度，同時(shí)因大量阻燃成分的加入使得材料的絕緣體積電阻率與PVC材料相當(dāng)。而本發(fā)明材料絕緣體積電阻率可較PVC絕緣體積電阻率高出10³。

本發(fā)明的有益效果是：采用該絕緣材料的電纜，具有較高的絕緣電阻，相等的阻燃性能，較低的摩擦系數(shù)，優(yōu)異的耐日光性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)域工序布置示意圖；

圖2為本發(fā)明采用立體攪拌設(shè)備物料分布圖；

圖3為采用普通攪拌設(shè)備物料分布圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料，原料組分及重量含量如下：低密度聚乙烯70份、抗氧劑0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑2-3份、交聯(lián)引發(fā)劑0.1-0.3份、阻燃劑25-30份、潤(rùn)滑劑3-5份，炭黑母粒3-5份。

所述低密度聚乙烯，即LDPE；抗氧劑為季戊四醇脂；硅烷偶聯(lián)劑為KH550；交聯(lián)引發(fā)劑，即DCP。

本發(fā)明較佳實(shí)施例由兩個(gè)：

所述絕緣材料的原料組分及重量含量如下，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.3份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550） 2份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.1份、阻燃劑25份、潤(rùn)滑劑3份，炭黑母粒3份。

所述絕緣材料的原料組分及重量含量如下，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550）3份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.3份、阻燃劑30份、潤(rùn)滑劑5份，炭黑母粒5份。

一種房屋布線用阻燃耐日光自潤(rùn)滑電纜絕緣材料的制造方法，包含如下工藝步驟：

①按以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.2-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑（KH550）2-3份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.1-0.3份、阻燃劑25-30份、潤(rùn)滑劑3-5份，炭黑母粒3-5份；

②先將所有組分材料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理20-30min；再分別按比例稱重混合在立體旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)上，充分?jǐn)嚢杌旌?-10min，最后在130℃-170℃的雙螺桿造粒機(jī)上擠出造粒，冷卻干燥備用。

所述雙螺桿擠出機(jī)，螺桿長(zhǎng)徑比為25：1，雙螺桿擠出機(jī)的工作流程順序?yàn)椋涸先肟凇⒁粎^(qū)℃、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)、法蘭區(qū)和機(jī)頭；造粒從原料入口的進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度130±5，混合好的材料從加料斗進(jìn)入機(jī)筒內(nèi)，由于溫度的作用，材料被開始預(yù)熱并把多余的氣體從加料口排出；二區(qū)溫度150±5℃，三區(qū)溫度160±5℃，在二區(qū)和三區(qū)內(nèi)，由于溫度的作用，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的材料變成可塑的熔融狀態(tài)；四區(qū)溫度165±5℃，五區(qū)溫度170±5℃，在四區(qū)和五區(qū)內(nèi)，保持材料熔膠溫度均勻及穩(wěn)定熔融狀態(tài)；法蘭區(qū)溫度170±5℃，在法蘭區(qū)，螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力作用，并通過(guò)多孔過(guò)濾板使塑料致密并塑化壓實(shí)保證塑化效果，同時(shí)穩(wěn)定的溫度保證塑料順利進(jìn)入機(jī)頭；機(jī)頭溫度175±5℃，機(jī)頭區(qū)域使材料保持熔融狀態(tài)，同時(shí)使產(chǎn)品表面平整光滑。

所述擠出機(jī)螺桿及機(jī)頭、法蘭區(qū)采用水冷，擠出塑料采用漸變式水冷方式，水溫逐漸降至室溫。

實(shí)施例一

絕緣材料的制造步驟如下：

1）按以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.3份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 2份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.1份、阻燃劑25份、潤(rùn)滑劑3份，炭黑母粒3份。

2）先將所有組分材料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理20-30min。再分別按比例稱重混合在立體旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)上充分?jǐn)嚢杌旌?-10min，最后在130℃-170℃的雙螺桿造粒機(jī)上擠出造粒 、冷卻干燥包裝備用。

所述絕緣材料從雙螺桿擠出機(jī)上擠出，螺桿長(zhǎng)徑比為25：1，擠出溫度設(shè)置為：一區(qū)130±5℃，二區(qū)150±5℃，三區(qū)160±5℃，四區(qū)165±5℃，五區(qū)170±5℃，機(jī)頭175±5℃，法蘭區(qū)170±5℃。擠出機(jī)螺桿及機(jī)頭法蘭采用水冷，擠出塑料采用漸變式水冷方式，水溫逐漸降至室溫。

實(shí)施例二

絕緣材料的制造步驟如下：

1）按以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，低密度聚乙烯（LDPE）70份、抗氧劑（季戊四醇脂）0.2~0.6份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 3份、交聯(lián)引發(fā)劑（DCP）0.3份、阻燃劑30份、潤(rùn)滑劑5份，炭黑母粒5份。

2）先將所有組分材料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理20-30min。再分別按比例稱重混合在立體旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)上充分?jǐn)嚢杌旌?-10min，最后在130℃-170℃的雙螺桿造粒機(jī)上擠出造粒 、冷卻干燥包裝備用。

所述絕緣材料從雙螺桿擠出機(jī)上擠出，螺桿長(zhǎng)徑比為25：1，擠出溫度設(shè)置為：一區(qū)130±5℃，二區(qū)150±5℃，三區(qū)160±5℃，四區(qū)165±5℃，五區(qū)170±5℃，機(jī)頭175±5℃，法蘭區(qū)170±5℃。擠出機(jī)螺桿及機(jī)頭法蘭采用水冷，擠出塑料采用漸變式水冷方式，水溫逐漸降至室溫。

對(duì)于實(shí)施例一和實(shí)施例二的絕緣材料制成的電纜進(jìn)行燃燒測(cè)試，測(cè)試方法按照UL 1581的方法進(jìn)行FT2水平燃燒測(cè)試，炭化長(zhǎng)度均不大于100mm，且不引燃棉花。按照UL 1581的方法進(jìn)行VW-1垂直燃燒測(cè)試，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均未引燃指示旗，且不引燃棉花。

對(duì)于實(shí)施例一和實(shí)施例二的絕緣材料制成的電纜絕緣進(jìn)行耐日光測(cè)試，測(cè)試方法按照UL 1581的方法進(jìn)行進(jìn)行耐日光測(cè)試，經(jīng)過(guò)720小時(shí)的碳弧及氙弧光暴露處理后，絕緣的抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率與老化前相比保留率均大于80%。

對(duì)于實(shí)施例一和實(shí)施例二的絕緣材料制成的電纜絕緣進(jìn)行U型管穿管拉力試驗(yàn)，電纜經(jīng)過(guò)7米長(zhǎng)的U型管所需的拉力均比普通絕緣電纜小20%以上。

對(duì)于實(shí)施例一和實(shí)施例二的絕緣材料制成的電纜絕緣進(jìn)行U型管穿管拉力試驗(yàn)，電纜經(jīng)過(guò)7米長(zhǎng)的U型管所需的拉力均比普通絕緣電纜小20%以上。

對(duì)于實(shí)施例一和實(shí)施例二的絕緣材料，采用立體旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備制備混合，其與普通混合設(shè)備的區(qū)別為：常規(guī)混合設(shè)備為料筒與固定托架緊密結(jié)合固定在地面或平臺(tái)上，而立體旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備的料筒側(cè)面設(shè)置電機(jī)，電機(jī)與固定托架緊密結(jié)合，而料筒相對(duì)固定托架為懸空狀，電機(jī)輸出的動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞到料筒底部，料筒在工作時(shí)，料筒進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。在混料時(shí)，普通混合設(shè)備因各組分比重不同使大比重組分置于料筒底部，造成混料不均勻，立體旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備則避免了此問(wèn)題的出現(xiàn)。立體旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備混合的絕緣材料，與其他普通設(shè)備混合的絕緣進(jìn)行掃描電鏡進(jìn)行對(duì)比（參照附圖2、3），采用立體旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備的絕緣各組分在絕緣中分散均勻性明顯高于普通設(shè)備混合制成的材料，保證絕緣材料各種性能均勻穩(wěn)定。