本發(fā)明涉及電線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐老化電線用材料及制備方法。
背景技術(shù)：
電線電纜料是以塑料、橡膠材質(zhì)為基礎(chǔ)樹(shù)脂，添加穩(wěn)定劑、增塑劑、無(wú)機(jī)填料、助劑和潤(rùn)滑劑等助劑，經(jīng)捏合、混煉、擠出而制備的粒子。其中塑料材質(zhì)尤以聚氯乙烯為居多，因其具有質(zhì)輕、難燃、耐磨、抗化學(xué)腐蝕、電絕緣性能優(yōu)良和機(jī)械強(qiáng)度高，且原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，加工性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于制造電線電纜外層的護(hù)套，起著絕緣和防護(hù)作用，在電線電纜行業(yè)一直占據(jù)著重要份額。然而由于現(xiàn)有聚氯乙烯分子鏈中含有較多雙鍵，其制成的電線電纜護(hù)套對(duì)光和熱的穩(wěn)定性較差，防紫外能力弱，抗老化性能不足。在風(fēng)雨、陽(yáng)光(紫外線)、熱、臭氧等因素影響下，易引起大分子鏈斷裂和化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生有害變化，過(guò)早出現(xiàn)老化、變脆、龜裂等現(xiàn)象，使其物理機(jī)械性能變壞甚至失去絕緣和保護(hù)作用，造成了一定的潛在危險(xiǎn)，對(duì)社會(huì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了很大的隱患，這是在大量利用聚氯乙烯作為電線電纜料所不得不面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。
因此，研究開(kāi)發(fā)一種既具有較好耐老化作用的電線用材料具有重要意義，也符合目前市場(chǎng)的需求，具有較好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種耐老化電線用材料及制備方法，所述材料應(yīng)用于電線領(lǐng)域，不僅具有較好的耐老化效果，大大延長(zhǎng)了電線的使用壽命，還具有較好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了電線的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種耐老化電線用材料，包括如下重量份的各原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物28~39份、酚醛樹(shù)脂15~23份、異戊橡膠12~17份、石墨烯1.5~5份、三氧化二銻4~9份、納米二氧化鈦7~12份、硬脂酰乳酸鋅8~15份、氫氧化鎂10~14份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯5~10份、白炭黑6~12份、改性凹凸棒土9~16份、潤(rùn)滑劑3~7份、相容劑5~11份、防老劑8~13份。
優(yōu)選地，所述材料包括如下重量份的各原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物35份、酚醛樹(shù)脂19份、異戊橡膠15份、石墨烯3.2份、三氧化二銻6份、納米二氧化鈦10份、硬脂酰乳酸鋅12份、氫氧化鎂11份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯8份、白炭黑9份、改性凹凸棒土14份、潤(rùn)滑劑5份、相容劑7份、防老劑9份。
優(yōu)選地，所述改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、酸化后的產(chǎn)物。
優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為二甲基硅油、硅酸酯、潤(rùn)滑油中的任一種。
優(yōu)選地，所述相容劑為環(huán)狀酸酐型相容劑或者羧酸型相容劑。
優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑4010或者防老劑aw。
本發(fā)明還涉及一種制備耐老化電線用材料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取乙烯-醋酸乙烯共聚物、異戊橡膠加入到反應(yīng)釜中，熔融混合均勻，然后加入石墨烯，攪拌反應(yīng)1~2h，得到產(chǎn)物a1；
（2）將產(chǎn)物a1轉(zhuǎn)移到混煉機(jī)中，按照配比加入酚醛樹(shù)脂、三氧化二銻、硬脂酰乳酸鋅、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、相容劑，混煉5~10min，得到產(chǎn)物a2；
（3）再向產(chǎn)物a2中加入納米二氧化鈦、氫氧化鎂、白炭黑、改性凹凸棒土、潤(rùn)滑劑和防老劑，繼續(xù)混煉3~5min，得到混合物a3；
（4）然后將混合物a3轉(zhuǎn)移至螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出成型，造粒，即得所述電線用材料。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中擠出成型之后要先置于水中冷卻，然后再進(jìn)行造粒處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的耐老化電線用材料，應(yīng)用于電線領(lǐng)域，不僅具有較好的耐老化效果，大大延長(zhǎng)了電線的使用壽命，還具有較好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了電線的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
（2）本發(fā)明所述的耐老化電線用材料中添加有石墨烯，首先對(duì)聚合物進(jìn)行石墨烯改性處理，由于石墨烯具有獨(dú)特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得石墨烯改性后制備得到的材料具有較好的物理隔絕防水防腐蝕作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，進(jìn)而使得使用此材料制備的電線具有較好的耐刮擦、耐磨的力學(xué)性能及較好的環(huán)境穩(wěn)定性。
（3）本發(fā)明所述的耐老化電線用材料中添加有改性后的凹凸棒土，具有較好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)。再加上凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
（4）本發(fā)明所述耐老化電線用材料的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、設(shè)備投資少，且所述涂料的制備原料易得，成本較低，且生產(chǎn)過(guò)程安全、無(wú)污染，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)，具有較好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克?。簩?shí)驗(yàn)室手冊(cè)（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種耐老化電線用材料及制備方法；
乙烯-醋酸乙烯共聚物35份、酚醛樹(shù)脂19份、異戊橡膠15份、石墨烯3.2份、三氧化二銻6份、納米二氧化鈦10份、硬脂酰乳酸鋅12份、氫氧化鎂11份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯8份、白炭黑9份、改性凹凸棒土14份、潤(rùn)滑劑5份、相容劑7份、防老劑9份。
所述改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、酸化后的產(chǎn)物。
選用改性之后的凹凸棒土是因?yàn)槠渚哂休^好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)。再加上凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
所述潤(rùn)滑劑為二甲基硅油。
所述相容劑為環(huán)狀酸酐型相容劑。
所述防老劑為防老劑4010。
本發(fā)明制備耐老化電線用材料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取乙烯-醋酸乙烯共聚物、異戊橡膠加入到反應(yīng)釜中，熔融混合均勻，然后加入石墨烯，攪拌反應(yīng)2h，得到產(chǎn)物a1；
（2）將產(chǎn)物a1轉(zhuǎn)移到混煉機(jī)中，按照配比加入酚醛樹(shù)脂、三氧化二銻、硬脂酰乳酸鋅、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、相容劑，混煉10min，得到產(chǎn)物a2；
（3）再向產(chǎn)物a2中加入納米二氧化鈦、氫氧化鎂、白炭黑、改性凹凸棒土、潤(rùn)滑劑和防老劑，繼續(xù)混煉3min，得到混合物a3；
（4）然后將混合物a3轉(zhuǎn)移至螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出成型，造粒，即得所述電線用材料。
步驟（4）中擠出成型之后要先置于水中冷卻，然后再進(jìn)行造粒處理。
實(shí)施例2：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種耐老化電線用材料及制備方法；
所述耐老化電線用材料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物28份、酚醛樹(shù)脂15份、異戊橡膠12份、石墨烯1.5份、三氧化二銻4份、納米二氧化鈦7份、硬脂酰乳酸鋅8份、氫氧化鎂10份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯5份、白炭黑6份、改性凹凸棒土9份、潤(rùn)滑劑3份、相容劑5份、防老劑8份。
所述改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、酸化后的產(chǎn)物。
選用改性之后的凹凸棒土是因?yàn)槠渚哂休^好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)。再加上凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
所述潤(rùn)滑劑為硅酸酯。
所述相容劑為羧酸型相容劑。
所述防老劑為防老劑aw。
本發(fā)明制備耐老化電線用材料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取乙烯-醋酸乙烯共聚物、異戊橡膠加入到反應(yīng)釜中，熔融混合均勻，然后加入石墨烯，攪拌反應(yīng)1h，得到產(chǎn)物a1；
（2）將產(chǎn)物a1轉(zhuǎn)移到混煉機(jī)中，按照配比加入酚醛樹(shù)脂、三氧化二銻、硬脂酰乳酸鋅、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、相容劑，混煉5min，得到產(chǎn)物a2；
（3）再向產(chǎn)物a2中加入納米二氧化鈦、氫氧化鎂、白炭黑、改性凹凸棒土、潤(rùn)滑劑和防老劑，繼續(xù)混煉3min，得到混合物a3；
（4）然后將混合物a3轉(zhuǎn)移至螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出成型，造粒，即得所述電線用材料。
步驟（4）中擠出成型之后要先置于水中冷卻，然后再進(jìn)行造粒處理。
實(shí)施例3：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種耐老化電線用材料及制備方法；
所述耐老化電線用材料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物39份、酚醛樹(shù)脂23份、異戊橡膠17份、石墨烯5份、三氧化二銻9份、納米二氧化鈦12份、硬脂酰乳酸鋅15份、氫氧化鎂14份、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯10份、白炭黑12份、改性凹凸棒土16份、潤(rùn)滑劑7份、相容劑11份、防老劑13份。
所述改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、酸化后的產(chǎn)物。
選用改性之后的凹凸棒土是因?yàn)槠渚哂休^好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)。再加上凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
所述潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑油。
所述相容劑為環(huán)狀酸酐型相容劑。
所述防老劑為防老劑4010。
本發(fā)明制備耐老化電線用材料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取乙烯-醋酸乙烯共聚物、異戊橡膠加入到反應(yīng)釜中，熔融混合均勻，然后加入石墨烯，攪拌反應(yīng)2h，得到產(chǎn)物a1；
（2）將產(chǎn)物a1轉(zhuǎn)移到混煉機(jī)中，按照配比加入酚醛樹(shù)脂、三氧化二銻、硬脂酰乳酸鋅、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、相容劑，混煉10min，得到產(chǎn)物a2；
（3）再向產(chǎn)物a2中加入納米二氧化鈦、氫氧化鎂、白炭黑、改性凹凸棒土、潤(rùn)滑劑和防老劑，繼續(xù)混煉5min，得到混合物a3；
（4）然后將混合物a3轉(zhuǎn)移至螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行擠出成型，造粒，即得所述電線用材料。
步驟（4）中擠出成型之后要先置于水中冷卻，然后再進(jìn)行造粒處理。
綜上所述，本發(fā)明所述的耐老化電線用材料，應(yīng)用于電線領(lǐng)域，不僅具有較好的耐老化效果，大大延長(zhǎng)了電線的使用壽命，還具有較好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了電線的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明所述耐老化電線用材料的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、設(shè)備投資少，且所述涂料的制備原料易得，成本較低，且生產(chǎn)過(guò)程安全、無(wú)污染，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)，具有較好的應(yīng)用前景。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。