本發明涉及一種電纜料，特別是涉及一種耐磨阻燃三元乙丙電纜料的制造方法。
背景技術：
三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物，1963年開始商業化生產。三元乙丙橡膠由于高度的耐老化性、優秀的耐臭氧性能、較高的熱穩定性、好的耐熱老化性能、優異的耐天候性、良好的耐化學藥品性、耐油性、卓越的耐水、耐過熱水、及耐水蒸汽性、優異的電絕緣性(介電損失極低、耐電暈性也好)，所以使用壽命是其他橡膠的8-10倍，也因此三元乙丙橡膠正逐漸代替NR、IIR、CR等，用于高壓、中壓、低壓電線電纜絕緣層(護套)。不過，一般的三元乙丙橡膠的氧指數為20左右，阻燃性不佳，而且其耐磨性也不甚理想。
公開號為CN104448664B、公開日為2015.11.18、申請人為江蘇榮宜電纜有限公司的中國專利公開了“一種電線電纜用三元乙丙橡膠料及其制備方法”，三元乙丙橡膠料它以重量份數計的各組分配比：三元乙丙橡膠85～115份，丙烯酸2.5～10份，硬脂酸鈉1.5～7份，引發劑1.5～6份，防老劑2.5-8份，無機填料0.5-1.5份，阻燃劑1-2份，其制備方法為將混合物加入雙螺桿擠出機中擠出造粒。該發明雖然解決了阻燃性不佳的問題，但是仍然存在耐磨性不理想的問題。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種耐磨阻燃三元乙丙電纜料的制造方法，制造出的耐磨阻燃三元乙丙電纜料具有較好的阻燃性和較強的耐磨性。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
一種耐磨阻燃三元乙丙電纜料的制造方法，其步驟包括：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到流紋巖質火山灰細粉；
(3)將步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，將棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，硫化劑4-5份，促進劑3-4份，防老劑2-3份，填充劑25-30份，硫化助劑4-5份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉6-11份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入填充劑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入硫化劑、促進劑、硫化助劑、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
優選地，本發明所述步驟(2)中，流紋巖質火山灰細粉的平均粒徑為45μm。
優選地，本發明所述步驟(3)中，流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水的重量比為80:2:1:500。
優選地，本發明所述步驟(4)中，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，棕櫚酸的重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％。
優選地，本發明所述步驟(4)中，硫化劑為DCP。
優選地，本發明所述步驟(5)中，促進劑為促進劑TETD。
優選地，本發明所述步驟(5)中，防老劑由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成。
優選地，本發明所述步驟(5)中，填充劑為白炭黑。
優選地，本發明所述步驟(5)中，硫化助劑為TMPTMA。
優選地，本發明所述步驟(6)中，擠塑機的擠出溫度為160-180℃。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
流紋巖質火山灰具有較低的耐磨系數和優良的耐火性，不過其粒徑較大，活性較低，與三元乙丙的性質差異較大，因此本發明先將流紋巖質火山灰煅燒、粉碎得到煅燒流紋巖質火山灰，煅燒過程有效提高了流紋巖質火山灰的活性，同時將其結構中的自由水、吸附水、層間水、結晶水，使其得到了純化，然后將煅燒流紋巖質火山灰球磨、過篩得到粒徑大大降低的流紋巖質火山灰細粉，再將流紋巖質火山灰細粉通過硫酸鈉、硫酸鈣活化處理得到活性被進一步激發提高的活性流紋巖質火山灰細粉，然后將活性流紋巖質火山灰細粉通過棕櫚酸表面改性處理得到改性流紋巖質火山灰細粉，棕櫚酸在活性流紋巖質火山灰細粉表面形成了有機包覆層并起到了偶聯作用，大大改善了其與三元乙丙之間的相容性和結合強度，與三元乙丙共混后能大幅提高三元乙丙電纜料的耐磨性和阻燃性。
具體實施方式
下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
實施例1
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 4份，促進劑TETD 4份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑2.1份，白炭黑26份，TMPTMA 4.5份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉9份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
實施例2
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 4.2份，促進劑TETD 3.8份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑2.5份，白炭黑28份，TMPTMA 4份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉11份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
實施例3
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 4.4份，促進劑TETD 3.6份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑2份，白炭黑30份，TMPTMA 4.8份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉7份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
實施例4
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 4.6份，促進劑TETD 3.4份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑3份，白炭黑25份，TMPTMA 4.2份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉10份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
實施例5
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 4.8份，促進劑TETD 3.2份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑2.4份，白炭黑27份，TMPTMA 5份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉6份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
實施例6
按照下列步驟制造耐磨阻燃三元乙丙電纜料：
(1)將流紋巖質火山灰置于馬弗爐中，以5℃/分的速度升溫至110℃后保溫1小時，然后以10℃/分的速度升溫至800℃后保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出，粉碎后得到煅燒流紋巖質火山灰；
(2)將步驟(1)所得煅燒流紋巖質火山灰加入行星式球磨機，4500轉/分轉速下球磨30分鐘，取出后置于負壓篩上過篩后得到平均粒徑為45μm的流紋巖質火山灰細粉；
(3)將重量比為80:2:1:500的步驟(2)所得流紋巖質火山灰細粉、硫酸鈉、硫酸鈣、水加入燒瓶中，加熱至50℃后攪拌至均勻，自然冷卻至室溫后陳化2天，置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，取出后用方孔篩篩除團聚物，得到活性流紋巖質火山灰細粉；
(4)將步驟(3)所得活性流紋巖質火山灰細粉加入環己烷中，攪拌成均勻的懸浮液，懸浮液中活性流紋巖質火山灰細粉、環己烷的固液比為1:25g/mL，將重量為活性流紋巖質火山灰細粉重量的75％的棕櫚酸加入懸浮液中，加熱至60℃后攪拌2小時得到反應液，將反應液抽濾后用環己烷反復洗滌得到濾餅，將濾餅置于真空烘箱中100℃下干燥至恒重，研磨后得到改性流紋巖質火山灰細粉；
(5)按下列重量份數稱取原料：三元乙丙100份，DCP 5份，促進劑TETD 3份，由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑2.8份，白炭黑29份，TMPTMA 4.4份，步驟(4)所得改性流紋巖質火山灰細粉8份，氧化鋅3份，硬脂酸1份；
(6)將密煉機預熱至75℃，將三元乙丙加入密煉機中240轉/分轉速下密煉20分鐘，過程中打三角包6次，然后加入白炭黑、改性流紋巖質火山灰細粉，120轉/分轉速下密煉30分鐘，再加入由重量比為1:1的防老劑MB和防老劑RD混合而成的防老劑，80轉/分轉速下密煉12分鐘，然后加入DCP、促進劑TETD、TMPTMA、氧化鋅、硬脂酸，105轉/分轉速下密煉14分鐘，然后升溫至150℃后繼續密煉15分鐘，轉入擠塑機中160-180℃下塑化造粒，得到耐磨阻燃三元乙丙電纜料。
對實施例1-6制得的耐磨阻燃三元乙丙電纜料以及對比例的阻燃性和耐磨性分別進行測試，對比例為公開號為CN104448664B的中國專利。阻燃性參考GB/T 2406-2008標準測試待測物的氧指數，氧指數越高阻燃性越好，耐磨性方面則通過磨耗體積來表征，磨耗體積越小耐磨性越強。
測試結果如下表所示：
由該表可以看出，本發明實施例1-6制得的耐磨阻燃三元乙丙電纜料的氧指數與對比例相差不大，而磨耗體積則明顯小于對比例，表明阻燃性較好耐磨性較強。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。