[发明专利]一种高抗撕高耐磨矿用电缆氯化聚乙烯电缆护套料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗撕高耐磨矿用氯化聚乙烯电缆护套料，其原料包括：氯化聚乙烯100份，硫化剂2‑5份，硫化促进剂1‑3.5份，氧化镁5‑15份，增塑剂20‑35份，硬脂酸铅4‑12份，抗氧剂2.5‑5份，阻燃剂CM80‑LA 10‑20份，白炭黑20‑50份，埃洛石纳米管5‑15份，滑石粉5‑15份和颜料1‑2份，其中，埃洛石纳米管长度为0.2‑2um、外径为40‑70nm、内径为10‑40nm，硫化剂和硫化促进剂的质量比为4：(2～3)。发明将特定大小的埃洛石纳米管用于氯化聚乙烯橡胶，由于埃洛石纳米管极大的长径比，较小的分子间作用力，且纳米管表面有羟基存在，会与氯化聚乙烯发生作用，因此会牵拉氯化聚乙烯分子，形成足够大的作用力，起到很好的补强效果，从而提高胶料的抗撕性能和耐磨性能，可以满足矿井下严苛的作业环境和使用功率。

技术领域

本发明涉及一种高抗撕高耐磨矿用电缆氯化聚乙烯电缆护套料及其制备方法，属于氯化聚乙烯电缆护套料领域。

背景技术

氯化聚乙烯作为一种非结晶型的饱和含氯橡胶，具有优良的柔韧性、耐热老化性、耐候性和耐臭氧性能，同时分子中的氯原子又提供了良好的耐油、耐化学和阻燃性能，所以氯化聚乙烯常作为电缆护套材料使用。

随着世界工业化程度的发展，对煤炭等资源的需求与日俱增，煤炭工业借此获得迅速的发展。为了满足巨大的煤炭需求量，各大煤矿纷纷采用大功率采煤设备以提高其作业效率。大功率采煤机以及矿井下恶劣的作业环境对电缆护套的性能要求越来越高。

矿用电缆在使用的过程中要频繁的与矿井地面及墙体发生摩擦、碰撞，如果表层护套的耐磨性能不好，就会发生严重的磨损，使电缆破皮从而露出绝缘或导体线芯，带来安全隐患；同时电缆在使用过程中会频繁受到掉落矿石的撞击，如果抗撕性能不好，会出现破口并持续蔓延，影响电缆的使用寿命，给作业工人带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种高抗撕高耐磨矿用氯化聚乙烯电缆护套料，在配方体系中引入特定大小的无机埃洛石纳米管，使得高性能耐磨高抗撕的矿用电缆氯化聚乙烯护套具有良好的耐磨性能，高抗撕性能，可以满足矿井下严苛的作业环境和采煤设备巨大的使用功率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高抗撕高耐磨矿用氯化聚乙烯电缆护套料，其原料包括：氯化聚乙烯100份，硫化剂2-5份，硫化促进剂1-3.5份，氧化镁5-15份，增塑剂20-35份，硬脂酸铅4-12份，抗氧剂2.5-5份，阻燃剂CM80-LA 10-20份，白炭黑20-50份，埃洛石纳米管5-15份，滑石粉5-15份和颜料1-2份，其中，埃洛石纳米管长度为0.2-2um、外径为40-70nm、内径为10-40nm，硫化剂和硫化促进剂的质量比为4：(2～3)，所述份数为重量份数。

埃洛石纳米管的化学组成为Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O，是一种价格低廉的天然硅酸盐矿物，隶属高岭石类；由于埃洛石纳米管特殊的结构，分子间的相互作用力较小，在基体中易于分散、不易缠绕；其极大的长径比可以在一定程度上牵拉氯化聚乙烯大分子，使整体获得更加牢固的相互作用力，从而提高抗撕性能，同时埃洛石纳米管具有较高的刚性和机械强度，可以优先承受载荷，有利于提高电缆的硬度和耐磨性能；无机粉体埃洛石纳米管具有极大的长径比，分子中含有结晶水，在高温下可以脱去结晶水，有一定的阻燃作用。

本申请选用特定大小的无机埃洛石纳米管作为补强填充剂，凭借其极大的长径比以及较高的强度和耐热性，在材料中均匀分散以后，可以起到提高材料耐磨性能和抗撕性能的效用，本申请所得的矿用电缆抗撕强度可达10.0N/mm，且有着极好的耐磨性能。同时混合工艺简单，只需要将埃洛石纳米管和其余粉料按一定比例放在高速搅拌机中搅拌1-2分钟即可，具有很强的可操作性。