一种铁路机车车辆用耐老化电缆料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种铁路机车车辆用耐老化电缆料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：SG-3型PVC树脂 52-68、氯化聚乙烯 34-56、聚α-甲基苯乙烯树脂19-27、骨炭粉14-22、硬脂酸锌型钛白粉10-15、炭黑N660 17-23、环氧硬脂酸丁酯 5-8、双硬脂酸铝 3-5、荷荷巴油 4-7、复合阻燃剂 14-19、角闪石粉 15-20、季戊四醇四苯甲酸酯 5-10、三(巯基丙酸异辛酯)锑 2-3、水杨酸对辛基苯酯 1-2、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯 0.5-1。本发明通过调整原料配方，使得电缆料不仅具有优异的耐老化性和耐疲劳性，还具有较高的机械强度和较好的电绝缘性，且低烟、阻燃，调整后的汽车电线电缆达到了安全使用要求，满足了市场的需求。

1.  一种铁路机车车辆用耐老化电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：SG-3型PVC树脂 52-68、氯化聚乙烯 34-56、聚α-甲基苯乙烯树脂19-27、骨炭粉14-22、硬脂酸锌型钛白粉10-15、炭黑N660 17-23、环氧硬脂酸丁酯 5-8、双硬脂酸铝 3-5、荷荷巴油 4-7、复合阻燃剂 14-19、角闪石粉 15-20、季戊四醇四苯甲酸酯 5-10、三(巯基丙酸异辛酯)锑 2-3、水杨酸对辛基苯酯 1-2、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯 0.5-1；
所述复合阻燃剂的制备方法如下：
    （1）按质量比4-5:2-3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均匀，粉碎，过80-120目筛，然后500-600r/min球磨1-2h；
    （2）将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为40-50g/L的悬浮液，再加入一定体积的1mol/L AlCl₃溶液，使 AlCl₃与步骤（1）球磨得到的粉末的质量比为1:1-2；超声分散10-15min，然后水浴加热至70-80℃，在搅拌和超声的同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液，直至溶液PH=8-9，停止滴加，恒温搅拌1-2h，过滤，烘干，研磨，过100-150目筛，即得氢氧化铝一次包覆处理的粉体；
    （3）按摩尔比7-10:7-10:2-3:1-1.5的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化锌，取硫酸锌加5-10倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40-50%的步骤（2）制得的粉体，300-500r/min分散0.5-1h，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温至90-100℃，并保持反应体系PH=5-6，保温反应6-8h，过滤，烘干，即得硼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5-10%的邻苯二甲酸二乙酯、3-6%的羊毛脂、2-3%的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1-2%的亚磷酸二正丁酯，1500-2000r/min高速分散5-10min，烘干，研磨，过100-150目筛即可。

2.      根据权利要求1所述的铁路机车车辆用耐老化电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将SG-3型PVC树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、环氧硬脂酸丁酯、硬脂酸锌型钛白粉、双硬脂酸铝加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到95-115℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-55℃时出料；得混合料A；
（2）将氯化聚乙烯、季戊四醇四苯甲酸酯、三(巯基丙酸异辛酯)锑、角闪石粉加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到80-100℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至35-40℃时出料；得混合料B；
（3）将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速混合4-7min 后放料，再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。

一种铁路机车车辆用耐老化电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种铁路机车车辆用耐老化电缆料及其制备方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，电线电缆在铁路机车车辆行业中得到了广泛的应用。近几年铁路机车车辆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。同时目前市场上的铁路机车车辆电缆料还普遍存在着耐老化性差的缺点，导致其使用寿命短，无法满足市场需求。因此，急需改变传统铁路机车车辆电缆料配方，开发一种全新的铁路机车车辆电缆料，以提高铁路机车车辆电线电缆的耐老化性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路机车车辆用耐老化电缆料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铁路机车车辆用耐老化电缆料，由以下重量份的原料制成：SG-3型PVC树脂52-68、氯化聚乙烯34-56、聚α-甲基苯乙烯树脂19-27、骨炭粉14-22、硬脂酸锌型钛白粉10-15、炭黑N660 17-23、环氧硬脂酸丁酯5-8、双硬脂酸铝3-5、荷荷巴油4-7、复合阻燃剂14-19、角闪石粉15-20、季戊四醇四苯甲酸酯5-10、三(巯基丙酸异辛酯)锑2-3、水杨酸对辛基苯酯1-2、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯0.5-1；
所述复合阻燃剂的制备方法如下：
(1)按质量比4-5:2-3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均匀，粉碎，过80-120目筛，然后500-600r/min球磨1-2h；
(2)将上述球磨得到的粉末加水搅拌配制成浓度为40-50g/L的悬浮液，再加入一定体积的1mol/L AlCl₃溶液，使AlCl₃与步骤(1)球磨得到的粉末的质量比为1:1-2；超声分散10-15min，然后水浴加热至70-80℃，在搅拌和超声的 同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液，直至溶液PH＝8-9，停止滴加，恒温搅拌1-2h，过滤，烘干，研磨，过100-150目筛，即得氢氧化铝一次包覆处理的粉体；
(3)按摩尔比7-10:7-10:2-3:1-1.5的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化锌，取硫酸锌加5-10倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量40-50％的步骤(2)制得的粉体，300-500r/min分散0.5-1h，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温至90-100℃，并保持反应体系PH＝5-6，保温反应6-8h，过滤，烘干，即得硼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5-10％的邻苯二甲酸二乙酯、3-6％的羊毛脂、2-3％的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1-2％的亚磷酸二正丁酯，1500-2000r/min高速分散5-10min，烘干，研磨，过100-150目筛即可。
上述复合阻燃剂是先将硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁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铝、硼酸锌，最后用邻苯二甲酸二乙酯、羊毛脂、鳄梨油酸聚氧乙烯酯、亚磷酸二正丁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，该方法实现了硬硼钙石、蒙脱土、钼酸镁、氢氧化铝和硼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。
本发明的铁路机车车辆用耐老化电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将SG-3型PVC树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、环氧硬脂酸丁酯、硬脂酸锌型钛白粉、双硬脂酸铝加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到95-115℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-55℃时出料；得混合料A；
(2)将氯化聚乙烯、季戊四醇四苯甲酸酯、三(巯基丙酸异辛酯)锑、角闪石粉加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到80-100℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至35-40℃时出料；得混合料B；
(3)将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速混合4-7min后放料，再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。
本发明的有益效果：
本发明通过调整原料配方，使得电缆料不仅具有优异的耐老化性和耐疲劳 性，还具有较高的机械强度和较好的电绝缘性，且低烟、阻燃，调整后的汽车电线电缆达到了安全使用要求，满足了市场的需求。
具体实施方式
一种铁路机车车辆用耐老化电缆料，由以下重量(kg)的原料制成：SG-3型PVC树脂62、氯化聚乙烯48、聚α-甲基苯乙烯树脂24、骨炭粉18、硬脂酸锌型钛白粉12、炭黑N660 21、环氧硬脂酸丁酯7、双硬脂酸铝4、荷荷巴油6、复合阻燃剂16、角闪石粉18、季戊四醇四苯甲酸酯7、三(巯基丙酸异辛酯)锑2.5、水杨酸对辛基苯酯1.5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯0.8；
所述复合阻燃剂的制备方法如下：
(1)按质量比5:3:1的比例称取硬硼钙石、蒙脱土和钼酸镁，混合均匀，粉碎，过100目筛，然后600r/min球磨1h；
(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1mol/L AlCl₃溶液，使AlCl₃与步骤(1)球磨得到的粉末的质量比为1:1；超声分散15min，然后水浴加热至75℃，在搅拌和超声的同时滴加2mol/L氢氧化钠溶液，直至溶液PH＝8，停止滴加，恒温搅拌1.5h，过滤，烘干，研磨，过120目筛，即得氢氧化铝一次包覆处理的粉体；
(3)按摩尔比7:7:2:1的比例称取硫酸锌、硼砂、聚丙烯酰胺、氧化锌，取硫酸锌加7倍量的去离子水，搅拌均匀后再加入相当于溶液重量42％的步骤(2)制得的粉体，450r/min分散0.5h，然后加入硼砂、氧化锌、聚丙烯酰胺，搅拌升温至90℃，并保持反应体系PH＝5，保温反应7h，过滤，烘干，即得硼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7％的邻苯二甲酸二乙酯、4.5％的羊毛脂、2％的鳄梨油酸聚氧乙烯酯、1.5％的亚磷酸二正丁酯，1800r/min高速分散7min，烘干，研磨，过150目筛即可。
本发明的铁路机车车辆用耐老化电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将SG-3型PVC树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、环氧硬脂酸丁酯、硬脂酸锌型钛白粉、双硬脂酸铝加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到95-115℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至50-55℃时出料；得混合料A；
(2)将氯化聚乙烯、季戊四醇四苯甲酸酯、三(巯基丙酸异辛酯)锑、角闪石粉加入到高速混合机中高速搅拌，当物料温度达到80-100℃时，将物料放入冷混机中低速搅拌，当物料冷却至35-40℃时出料；得混合料B；
(3)将上述制得的混合料A、混合料B以及余下原料一同加入到高速混合机中高速混合4-7min后放料，再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。
上述制得的电缆料的性能测试结果如下：