[发明专利]一种辐照交联CPE电缆材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种辐照交联CPE电缆材料及其制备方法和应用。所述辐照交联CPE电缆材料的制备原料按重量百分比计包括：氯化聚乙烯30‑50％、改性纳米碳酸钙40‑60％、聚乙烯蜡1‑5％和胶粘剂0.5‑5％。本发明提供的辐照交联CPE电缆材料中改性纳米碳酸钙的含量较高，且各组分之间合理配比，相互配合，使所得材料具有较高的伸长率，弹性较好，且其余各项物理性能均较优，阻燃性和绝缘性同样符合电缆材料的标准。

技术领域

本发明属于电缆绝缘材料领域，涉及一种辐照交联CPE电缆材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种高弹性辐照交联CPE电缆材料及其制备方法和应用。

背景技术

电线电缆已成为人们生活中不可或缺的产品，其在不同的使用场合有不同的要求。传统绝缘线缆的橡胶根据其配方主要分为以下几类：天然丁苯胶、三元乙丙胶、氯化聚乙烯或氯璜化聚乙烯橡胶。其中，氯化聚乙烯橡胶最常用，氯化聚乙烯橡胶以氯化聚乙烯(Chlorinated Polyethylene，CPE)为主体材料，加入其他配合剂经蒸汽连续硫化反应进行硫化交联或辐照交联制备得到。

氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。传统的氯化聚乙烯橡胶需要经过蒸汽交联，通过煤或油锅炉燃烧产生蒸汽，属于高耗能工艺，方能满足其电性能要求。若不采用三元乙丙橡胶，只将氯化聚乙烯与各配合剂硫化交联，则其电性能非常差，不能满足标准要求。

若采用辐照法生产则无需硫化剂，简化了炼胶工序，不用担心焦烧问题；且厂房设备占地面积小，不用烧锅炉，有利于环保和减少能耗；生产的线材异味轻，铜丝不易氧化发黑；挤出速度和生产效率大幅提高，且废品率低。如此众多优势，使辐照技术在线缆生产中得以快速推广应用。

CN106280024A公开了一种防腐阻燃风能电缆护套和绝缘材料及其制备方法。其内层绝缘材料配方由以下重量组分配比制成：三元乙丙胶40-60份、聚氯乙烯10-25份、石蜡油5-10份、碳酸钙5-15份、高岭土30-60份、防老剂1-3份等。此发明提供的电缆能够长期在40-100℃环境中使用，并具有柔软、耐油、耐寒、耐磨、耐酸碱和阻燃等优良性能，然而，此方面提供的电缆的制备原料使用较多的高岭土。

高岭土作为一种常用的电线电缆的填充料，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，多无光泽，质量较纯时颜白细腻，如含杂质时可带有灰、黄、褐等色，外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状。然而现有的相关技术中，高岭土成分不稳定，作为填充料时会导致电缆的性能不稳定，不利于使用，且对于较纯的高岭土其价格较高，用于制备电缆时会导致成本较高，无法普及。碳酸钙是一种耐磨的无机填料，但因碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚，当直接或大量填充有机基体材料时，难以均匀地分散，且与基体结合力很弱，导致两相界面缺陷、复合材料综合性能下降，难以真正地工业化应用。其用作电缆材料时，通常与其余无机填料配合使用，且用量较少。

因此，需要开发一种不使用高岭土、性质稳定且成本较低、物理性能较好的辐照交联CPE电缆材料，以满足市场需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种辐照交联氯化聚乙烯(CPE)电缆材料及其制备方法和应用。所述CPE材料具有较好的物理性能，伸长率较好、阻燃性能较好且成本较低的高弹性辐照交联CPE电缆材料。为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种辐照交联CPE电缆材料，所述辐照交联CPE电缆材料的制备原料按重量百分比计包括如下组分：