[发明专利]一种高电性耐候薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高电性耐候薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料，由以下重量份计的原料组成：聚乙烯70～90份，接枝料5～20份，无机阻燃剂110～140份，阻燃协效剂5～10份，润滑剂1～5份，抗氧剂1～5份，光稳定剂1～3份，金属离子钝化剂1～3份和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1～3份，其中，聚乙烯为线性低密度和高密度聚乙烯质量比为(1‑2)：(2‑4)的混合物；金属离子钝化剂为1,2双‑[β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基)丙基酰]肼；抗氧剂至少包括四[β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本发明聚烯烃辐照料，不仅具备优异的电性能和耐候性能，同时也具备优异的阻燃性能、耐刮磨性能和耐油性能，安全性能和环保性能可靠。

技术领域

本发明涉及一种高电性耐候薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料及其制备方法，属于电缆领域。

背景技术

近年来随着国家轨道交通发展迅速，动车机组、高速机组的控制越来越复杂，电气控制设备越来越多，其电缆需求量也随之增长。然而机车内的空间是有限的，因此尽可能通过减少电缆的皮层厚度、缩小电缆外径来提高空间利用率，对机车电缆来说，这就提出了更高的要求，不仅需要具备更高的耐温等级和电缆的载流量，同时也要具备更优的耐磨、耐油、耐老化、高绝缘性等特性，以此提高电缆运行的安全性和可靠性。

在已公开的中国专利文献中，也有关于薄壁机车电缆料的技术信息报道，但均未关注挤包成电缆绝缘性能的可靠性，同时薄壁机车电缆或多或少会暴露在光照下，针对材料的耐候性能方面相关报道也很少。如CN 105820558 A：一种薄壁机车电缆用高耐磨无卤阻燃绝缘料，虽然其机械性能较好，但是阻燃剂中含有三氧化二锑，其不符合Q/CRRC J26-2018轨道交通装备产品禁用和限用物质要求；如CN 105440412 A：薄壁机车电缆用125℃辐照交联高耐磨无卤阻燃绝缘料，虽然其耐刮磨和阻燃性能优异，但是其阻燃剂中含有较多的多聚磷酸铵，其燃烧过程中会产生一氧化氮，导致其毒性指数较高，不符合TJ/CL 313-2014动车组电线电缆暂行技术条件中规定的毒性指数要求。

由上述说明可知已有技术中的薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料均未对耐候性和挤包成电缆绝缘性能的可靠性改进，同时在环保性能方面尚有不足。

发明内容

本发明提供一种高电性耐候薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料及其制备方法，解决了现有技术中聚烯烃辐照料在耐候性、绝缘性能和环保方面的不足，同时具有耐刮磨、阻燃、低烟、耐油等性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高电性耐候薄壁机车电缆用无卤阻燃聚烯烃辐照料，由以下重量份计的原料组成：

其中，聚乙烯为线性低密度和高密度聚乙烯质量比为(1-2)：(2-4)的混合物；金属离子钝化剂为1,2双-[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基)丙基酰]肼；抗氧剂至少包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

申请人经研究发现，上述金属离子钝化剂在一定程度上能够抑制金属离子对聚烯烃材料的加速氧化降解反应，同时也具有优异的抗氧效果，尤其是与四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯有非常显著的协同作用。

为了进一步提高物料的加工性能和所得产品的耐候性，接枝料为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。

上述无机阻燃剂为氢氧化镁。

为了促进阻燃效果的提升，同时确保产品的机械性能，阻燃协效剂为纳米蒙脱土、硼酸锌或纳米稀土中的至少一种。

为了确保物料的加工性能，润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的至少一种。进一步优选，润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸钙质量比为(0.8-1.2)：1的混合物。