一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電纜料，具體涉及一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，電線電纜在鐵路機車車輛行業(yè)中得到了廣泛的應用。近幾 年鐵路機車車輛電氣火災事故的頻繁發(fā)生，電線電纜的阻燃問題逐漸引起世界各國的重 視。電纜燃燒時釋放出大量煙霧和有毒的、腐蝕性的氣體嚴重妨礙了人們的安全撤離和滅 火工作，使生命財產(chǎn)遭到嚴重損失。同時目前市場上的鐵路機車車輛電纜料還普遍存在著 耐熱性差的缺點，導致其使用壽命短，無法滿足市場需求。因此，急需改變傳統(tǒng)鐵路機車車 輛電纜料配方，開發(fā)一種全新的鐵路機車車輛電纜料，以提高鐵路機車車輛電線電纜的耐 熱性和阻燃性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜 料及其制備方法。本發(fā)明制得的電纜料具有優(yōu)異的阻燃性和耐熱性，滿足市場對鐵路機車 車輛電線電纜高性能的需求。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯 78-94、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物33-51、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇雙異丁酸酯11-17、 廢玻璃粉16-22、水鎂石粉10-15、油酸二乙醇酰胺硼酸酯3-6、三硫化二銻4-8、芥酸酰胺 3. 5-5、氧化聚乙烯蠟2-4、三羥甲基丙烷三油酸酯1. 5-2. 5、復合阻燃劑17-23、二鹽基亞磷 酸鉛2-3、異辛酸鈰1-2、五氯聯(lián)苯1-2、對叔丁基苯甲酸甲酯2-3 ;
[0006] 所述復合阻燃劑的制備方法如下：
[0007] (1)按質(zhì)量比4-5:2-3:1的比例稱取硬硼鈣石、蒙脫土和鉬酸鎂，混合均勻，粉碎， 過 80-120 目篩，然后 500-600r/min 球磨 1-2h ;
[0008] (2)將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為40_50g/L的懸浮液，再加入一 定體積的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl 3與步驟（1)球磨得到的粉末的質(zhì)量比為1:1-2 ;超聲 分散10-15min，然后水浴加熱至70-80°C，在攪拌和超聲的同時滴加2mol/L氫氧化鈉溶液， 直至溶液PH = 8-9,停止滴加，恒溫攪拌1-2h，過濾，烘干，研磨，過100-150目篩，即得氫氧 化鋁一次包覆處理的粉體；
[0009] (3)按摩爾比7-10:7-10:2-3:1-1. 5的比例稱取硫酸鋅、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化 鋅，取硫酸鋅加5-10倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量40-50%的步驟 (2)制得的粉體，300-500r/min分散0. 5-lh，然后加入硼砂、氧化鋅、聚丙烯酰胺，攪拌升溫 至90-100°C，并保持反應體系PH = 5-6,保溫反應6-8h，過濾，烘干，即得硼酸鋅二次包覆處 理的粉體；
[0010] (4)上述步驟（3)制得的粉體中加入5-10%的鄰苯二甲酸二乙酯、3-6%的羊 毛脂、2-3%的鱷梨油酸聚氧乙烯酯、1-2%的亞磷酸二正丁酯，1500-20001'/1^11高速分散 5-10min，烘干，研磨，過100-150目篩即可。
[0011] 上述復合阻燃劑是先將具有阻燃作用的硬硼鈣石、蒙脫土和鉬酸鎂三種無機物混 合制成粉體，然后再依次在混合粉體表面包覆氫氧化鋁、硼酸鋅，最后用鄰苯二甲酸二乙 酯、羊毛脂、鱷梨油酸聚氧乙烯酯、亞磷酸二正丁酯對包覆粉體進行表面改性，提高包覆粉 體與高分子聚合物的相容性，該方法實現(xiàn)了硬硼鈣石、蒙脫土、鉬酸鎂、氫氧化鋁和硼酸鋅 這幾種無機阻燃劑的化學復合，最大程度地發(fā)揮上述無機組分的協(xié)同阻燃抑煙效應，顯著 提高復合無機阻燃劑的阻燃效果。
[0012] 本發(fā)明的鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料的制備方法，包括以下步驟：
[0013] (1)將低密度聚乙烯、廢玻璃粉、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、三硫化二銻、芥酸酰胺加 入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到75-95 °C時，將物料放入冷混機中低速攪拌， 當物料冷卻至30-40°C時出料；得混合料A ;
[0014] (2)將四氟乙烯-六氟丙稀共聚物、水鎂石粉、氧化聚乙烯蠟、三羥甲基丙烷三油 酸酯加入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到80-100°C時，將物料放入冷混機中低 速攪拌，當物料冷卻至40-50°C時出料；得混合料B ;
[0015] (3)將上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合機中高速 混合3-5min后放料，再轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料經(jīng)干燥、篩選、包裝后即得成品。 [0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明制得的電纜料具有優(yōu)異的阻燃性和耐熱性，能夠使電纜在使用過程中有效 地起到阻燃效果，且在高溫條件下能夠長期工作，不軟化，不變形，使用效果好，使用壽命 長，滿足市場對鐵路機車車輛電線電纜高性能的需求。
【具體實施方式】
[0018] 一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料，由以下重量（kg)的原料制成：低密度聚乙 烯86、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物44、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇雙異丁酸酯15、廢玻璃 粉17、水鎂石粉13、油酸二乙醇酰胺硼酸酯4. 5、三硫化二銻6、芥酸酰胺4、氧化聚乙烯蠟 3、三羥甲基丙烷三油酸酯2、復合阻燃劑19、二鹽基亞磷酸鉛2. 5、異辛酸鈰1. 5、五氯聯(lián)苯 1、對叔丁基苯甲酸甲酯2.5 ;
[0019] 所述復合阻燃劑的制備方法如下：
[0020] (1)按質(zhì)量比4:3:1的比例稱取硬硼鈣石、蒙脫土和鉬酸鎂，混合均勾，粉碎，過 120目篩，然后600r/min球磨Ih ;
[0021] (2)將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為45g/L的懸浮液，再加入一定 體積的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl 3與步驟（1)球磨得到的粉末的質(zhì)量比為1:2 ;超聲分散 lOmin，然后水浴加熱至80°C，在攪拌和超聲的同時滴加2mol/L氫氧化鈉溶液，直至溶液PH =9,停止滴加，恒溫攪拌I. 5h，過濾，烘干，研磨，過100目篩，即得氫氧化鋁一次包覆處理 的粉體；
[0022] (3)按摩爾比8:9:2. 5:1. 5的比例稱取硫酸鋅、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化鋅，取硫酸 鋅加8倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量44%的步驟（2)制得的粉體， 400r/min分散lh，然后加入硼砂、氧化鋅、聚丙烯酰胺，攪拌升溫至90°C，并保持反應體系 PH = 5,保溫反應7h，過濾，烘干，即得硼酸鋅二次包覆處理的粉體；
[0023] (4)上述步驟（3)制得的粉體中加入8%的鄰苯二甲酸二乙酯、4%的羊毛脂、2% 的鱷梨油酸聚氧乙烯酯、1. 5%的亞磷酸二正丁酯，2000r/min高速分散6min，烘干，研磨， 過100目篩即可。
[0024] -種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (1)將低密度聚乙烯、廢玻璃粉、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、三硫化二銻、芥酸酰胺加 入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到75-95 °C時，將物料放入冷混機中低速攪拌， 當物料冷卻至30-40°C時出料；得混合料A ;
[0026] (2)將四氟乙烯-六氟丙稀共聚物、水鎂石粉、氧化聚乙烯蠟、三羥甲基丙烷三油 酸酯加入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到80-100°C時，將物料放入冷混機中低 速攪拌，當物料冷卻至40-50°C時出料；得混合料B ;
[0027] (3)將上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合機中高速 混合3-5min后放料，再轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料經(jīng)干燥、篩選、包裝后即得成品。
[0028] 上述制得的電纜料的性能測試結(jié)果如下：
[0029]
【主權(quán)項】
1. 一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：低 密度聚乙烯78-94、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物33-51、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇雙異 丁酸酯11-17、廢玻璃粉16-22、水鎂石粉10-15、油酸二乙醇酰胺硼酸酯3-6、三硫化二 銻4-8、芥酸酰胺3. 5-5、氧化聚乙烯蠟2-4、三羥甲基丙烷三油酸酯1. 5-2. 5、復合阻燃劑 17-23、二鹽基亞磷酸鉛2-3、異辛酸鈰1-2、五氯聯(lián)苯1-2、對叔丁基苯甲酸甲酯2-3 ; 所述復合阻燃劑的制備方法如下： (1) 按質(zhì)量比4-5:2-3:1的比例稱取硬硼鈣石、蒙脫土和鉬酸鎂，混合均勻，粉碎，過 80-120 目篩，然后 500-600r/min 球磨 1-2h ; (2) 將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為40-50g/L的懸浮液，再加入一定體 積的lmol/L AlCl3溶液，使AlCl3與步驟（1)球磨得到的粉末的質(zhì)量比為1:1-2 ;超聲分散 10-15min，然后水浴加熱至70-80°C，在攪拌和超聲的同時滴加2mol/L氫氧化鈉溶液，直至 溶液PH=8-9,停止滴加，恒溫攪拌1-2h，過濾，烘干，研磨，過100-150目篩，即得氫氧化鋁一 次包覆處理的粉體； (3) 按摩爾比7-10:7-10:2-3:1-1. 5的比例稱取硫酸鋅、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化鋅， 取硫酸鋅加5-10倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量40-50%的步驟（2) 制得的粉體，300-500r/min分散0. 5-lh，然后加入硼砂、氧化鋅、聚丙烯酰胺，攪拌升溫至 90-KKTC，并保持反應體系PH=5-6,保溫反應6-8h，過濾，烘干，即得硼酸鋅二次包覆處理 的粉體； (4) 上述步驟（3)制得的粉體中加入5-10%的鄰苯二甲酸二乙酯、3-6%的羊毛脂、2-3% 的鱷梨油酸聚氧乙烯酯、1-2%的亞磷酸二正丁酯，1500-2000r/min高速分散5-10min，烘 干，研磨，過100-150目篩即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將低密度聚乙烯、廢玻璃粉、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、三硫化二銻、芥酸酰胺加入到 高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到75-95°C時，將物料放入冷混機中低速攪拌，當物 料冷卻至30-40°C時出料；得混合料A ; (2) 將四氟乙烯-六氟丙稀共聚物、水鎂石粉、氧化聚乙烯蠟、三羥甲基丙烷三油酸酯 加入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到80-100 °C時，將物料放入冷混機中低速攪 拌，當物料冷卻至40-50°C時出料；得混合料B ; (3) 將上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合機中高速混合 3-5min后放料，再轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料經(jīng)干燥、篩選、包裝后即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵路機車車輛用阻燃耐熱電纜料及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯 78-94、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物 33-51、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯 11-17、廢玻璃粉 16-22、水鎂石粉10-15、油酸二乙醇酰胺硼酸酯3-6、三硫化二銻4-8、芥酸酰胺3.5-5、氧化聚乙烯蠟2-4、三羥甲基丙烷三油酸酯 1.5-2.5、復合阻燃劑 17-23、二鹽基亞磷酸鉛2-3、異辛酸鈰1-2、五氯聯(lián)苯1-2、對叔丁基苯甲酸甲酯 2-3。本發(fā)明制得的電纜料具有優(yōu)異的阻燃性和耐熱性，能夠使電纜在使用過程中有效地起到阻燃效果，且在高溫條件下能夠長期工作，不軟化，不變形，使用效果好，使用壽命長，滿足市場對鐵路機車車輛電線電纜高性能的需求。
【IPC分類】C08K5-20, C08L23-06, C08K13-06, H01B3-44, C08K9-04, C08K3-30, C08K3-38, C08K9-10, C08K3-40, C08K5-55, C08L23-30, C08L27-20
【公開號】CN104804281
【申請?zhí)枴緾N201510155730
【發(fā)明人】李訓祥, 王新祥, 周志梅, 李貽鳳, 胡云昌
【申請人】安徽省康利亞實業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月2日