一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電纜料，具體涉及一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的迅速發展，電線電纜在高速鐵路動車行業中得到了廣泛的應用。近幾 年高速鐵路動車電氣火災事故的頻繁發生，電線電纜的阻燃問題逐漸引起世界各國的重 視。電纜燃燒時釋放出大量煙霧和有毒的、腐蝕性的氣體嚴重妨礙了人們的安全撤離和滅 火工作，使生命財產遭到嚴重損失。同時目前市場上的高速鐵路動車組用電纜料還普遍存 在著抗彎折性差的缺點，導致其使用壽命短，無法滿足市場需求。因此，急需改變傳統高速 鐵路動車組電纜料配方，開發一種全新的高速鐵路動車組電纜料，以提高高速鐵路動車組 電線電纜的抗彎折性。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種彎曲強度高、電氣性能穩定、阻 燃效果好的高速鐵路動車組用抗彎折電纜料及其制備方法。
[0004] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0005] -種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料，由以下重量份的原料制成：尼龍647-63、 無規共聚聚丙烯21-34、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物14-26、磷酸三（丁氧基 乙基）酯10-15、妥爾油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸鋅1. 5-2、鄰羥基苯甲酸苯酯8-14、有機 膨潤土 10-15、氟化鈣3-4、山崳酸酰胺2. 5-4. 5、復合阻燃劑15-20、二硼化鋯微粉5-10、二 氧化硫脲1-2、三硫代亞磷酸三（十二烷基）酯1-2 ;
[0006] 所述復合阻燃劑的制備方法如下：
[0007] (1)按質量比4-7:3-5:2-3的比例稱取坡縷石、凹凸棒土和偏硼酸鋇，混合均勻， 粉碎，過 100-150 目篩，然后 600-800r/min 球磨 0· 5-lh ;
[0008] (2)將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為50_60g/L的懸浮液，再加入一 定體積的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2與步驟（1)球磨得到的粉末的質量比為1:2-3 ; 超聲分散15_20min，然后水浴加熱至60-70°C，在攪拌和超聲的同時滴加 lmol/L氫氧化鈉 溶液，直至溶液PH = 9-10,停止滴加，恒溫攪拌3-6h，過濾，烘干，研磨，過150-200目篩，即 得氫氧化鎂一次包覆處理的粉體；
[0009] (3)按摩爾比3-6:2-4:1-2的比例稱取硫酸鋅、磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，取硫酸 鋅加4-8倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量35-45%的步驟（2)制得的粉 體，200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，攪拌升溫至80-90°C，攪拌 反應5-7h，過濾，烘干，即得磷酸鋅二次包覆處理的粉體；
[0010] (4)上述步驟（3)制得的粉體中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 2-4%的三（三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500171^11高速分散 8_12min，烘干，研磨，過150-200目篩即可。
[0011] 上述復合阻燃劑是先將坡縷石、凹凸棒土和偏硼酸鋇三種無機物混合制成粉體， 然后再依次在混合粉體表面包覆氫氧化鎂、磷酸鋅，最后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 三（三甲基硅烷）硼酸酯、蓖麻油酸聚氧丙烯酯對包覆粉體進行表面改性，提高包覆粉體與 高分子聚合物的相容性，該方法實現了坡縷石、凹凸棒土、偏硼酸鋇、氫氧化鎂和磷酸鋅這 幾種無機阻燃劑的化學復合，最大程度地發揮上述無機組分的協同阻燃抑煙效應，顯著提 高復合無機阻燃劑的阻燃效果。
[0012] 本發明的高速鐵路動車組用抗彎折電纜料的制備方法，包括以下步驟：將尼龍6、 無規共聚聚丙烯、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、鄰羥基苯甲酸苯酯、復合阻燃 劑、有機膨潤土、蓖麻油酸鋅、山崳酸酰胺加入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到 75-85°C時，再加入余下原料，繼續攪拌至料溫達到90-100°C時，將物料放入冷混機中低速 攪拌，當物料冷卻至45-50°C時出料；將混合好的物料轉入雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料經 干燥、篩選、包裝后即得成品。
[0013] 本發明的有益效果：
[0014] 本發明生產出來的電纜料柔韌性好，彎曲強度高，抗彎折優異，彎折不易老化、開 裂，且具有良好的阻燃性、電絕緣性、耐化學腐蝕性、耐熱性和抗沖擊性，使用壽命長，能夠 適應高速鐵路動車組工作環境的需求。
【具體實施方式】
[0015] 一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料，由以下重量（kg)的原料制成：尼龍658、無 規共聚聚丙烯27、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物22、磷酸三（丁氧基乙基）酯 13、妥爾油二乙醇酰胺3、蓖麻油酸鋅2、鄰羥基苯甲酸苯酯12、有機膨潤土 14、氟化鈣3. 5、 山崳酸酰胺3. 5、復合阻燃劑18、二硼化鋯微粉7、二氧化硫脲1. 5、三硫代亞磷酸三（十二 烷基）醋1;
[0016] 所述復合阻燃劑的制備方法如下：
[0017] (1)按質量比6:4:3的比例稱取坡縷石、凹凸棒土和偏硼酸鋇，混合均勾，粉碎，過 150目篩，然后600r/min球磨Ih ;
[0018] (2)將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為60g/L的懸浮液，再加入一定 體積的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2與步驟⑴球磨得到的粉末的質量比為1:3 ;超 聲分散20min，然后水浴加熱至70°C，在攪拌和超聲的同時滴加 lmol/L氫氧化鈉溶液，直至 溶液PH = 9. 5,停止滴加，恒溫攪拌4h，過濾，烘干，研磨，過200目篩，即得氫氧化鎂一次包 覆處理的粉體；
[0019] (3)按摩爾比5:3:1. 5的比例稱取硫酸鋅、磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，取硫酸鋅加 6倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量40%的步驟（2)制得的粉體，300r/ min分散I. 5h，然后加入磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，攪拌升溫至85°C，攪拌反應6h，過濾，烘 干，即得磷酸鋅二次包覆處理的粉體；
[0020] (4)上述步驟（3)制得的粉體中加入5%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、3%的 三（三甲基硅烷）硼酸酯、1.5%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1500r/min高速分散lOmin，烘干， 研磨，過200目篩即可。
[0021] 一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料的制備方法，包括以下步驟：將尼龍6、無 規共聚聚丙烯、α -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、鄰羥基苯甲酸苯酯、復合阻燃 劑、有機膨潤土、蓖麻油酸鋅、山崳酸酰胺加入到高速混合機中高速攪拌，當物料溫度達到 75-85°C時，再加入余下原料，繼續攪拌至料溫達到90-100°C時，將物料放入冷混機中低速 攪拌，當物料冷卻至45-50°C時出料；將混合好的物料轉入雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料經 干燥、篩選、包裝后即得成品。
[0022] 上述制得的電纜料的性能測試結果如下：
[0023]
【主權項】
1. 一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：尼 龍6 47-63、無規共聚聚丙稀21-34、a-甲基苯乙稀-苯乙稀-丙稀腈共聚物14-26、磷酸 三(丁氧基乙基）酯10-15、妥爾油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸鋅1. 5-2、鄰羥基苯甲酸苯酯 8-14、有機膨潤土 10-15、氟化鈣3-4、山崳酸酰胺2. 5-4. 5、復合阻燃劑15-20、二硼化鋯 微粉5-10、二氧化硫脲1-2、三硫代亞磷酸三（十二烷基）酯1-2 ; 所述復合阻燃劑的制備方法如下： (1) 按質量比4-7:3-5:2-3的比例稱取坡縷石、凹凸棒土和偏硼酸鋇，混合均勻，粉碎， 過 100-150 目篩，然后 600-800r/min 球磨 0? 5-lh ; (2) 將上述球磨得到的粉末加水攪拌配制成濃度為50-60g/L的懸浮液，再加入一定體 積的lmol/L Mg(NO3)2溶液，使Mg(NO3)2與步驟（1)球磨得到的粉末的質量比為1:2-3 ;超 聲分散15-20min，然后水浴加熱至60-70°C，在攪拌和超聲的同時滴加lmol/L氫氧化鈉溶 液，直至溶液PH=9-10,停止滴加，恒溫攪拌3-6h，過濾，烘干，研磨，過150-200目篩，即得氫 氧化鎂一次包覆處理的粉體； (3) 按摩爾比3-6:2-4:1-2的比例稱取硫酸鋅、磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，取硫酸鋅加 4-8倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入相當于溶液重量35-45%的步驟（2)制得的粉體， 200-400r/min分散1-2h，然后加入磷酸二氫鈉、聚丙烯酰胺，攪拌升溫至80-90°C，攪拌反 應5-7h，過濾，烘干，即得磷酸鋅二次包覆處理的粉體； (4) 上述步驟（3)制得的粉體中加入3-6%的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-4%的三 (三甲基硅烷）硼酸酯、1-2%的蓖麻油酸聚氧丙烯酯，1000-1500r/min高速分散8-12min，烘 干，研磨，過150-200目篩即可。
2. 根據權利要求1所述的高速鐵路動車組用抗彎折電纜料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟：將尼龍6、無規共聚聚丙烯、a -甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、鄰羥 基苯甲酸苯酯、復合阻燃劑、有機膨潤土、蓖麻油酸鋅、山崳酸酰胺加入到高速混合機中高 速攪拌，當物料溫度達到75-85°C時，再加入余下原料，繼續攪拌至料溫達到90-100°C時， 將物料放入冷混機中低速攪拌，當物料冷卻至45-50°C時出料；將混合好的物料轉入雙螺 桿擠出機擠出造粒，粒料經干燥、篩選、包裝后即得成品。
【專利摘要】本發明公開了一種高速鐵路動車組用抗彎折電纜料及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：尼龍6 47-63、無規共聚聚丙烯 21-34、α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物 14-26、磷酸三（丁氧基乙基）酯 10-15、妥爾油二乙醇酰胺2-4、蓖麻油酸鋅1.5-2、鄰羥基苯甲酸苯酯 8-14、有機膨潤土 10-15、氟化鈣 3-4、山崳酸酰胺2.5-4.5、復合阻燃劑 15-20、二硼化鋯微粉 5-10、二氧化硫脲1-2、三硫代亞磷酸三(十二烷基)酯 1-2。本發明生產出來的電纜料柔韌性好，彎曲強度高，抗彎折優異，彎折不易老化、開裂，且具有良好的阻燃性、電絕緣性、耐化學腐蝕性、耐熱性和抗沖擊性，使用壽命長，能夠適應高速鐵路動車組工作環境的需求。
【IPC分類】H01B3-30, C08L77-02, C08K9-06, C08K3-32, C08L23-14, C08K3-38, C08L25-12, C08K3-34, C08K3-22, C08K13-06, C08K9-10
【公開號】CN104804417
【申請號】CN201510155650
【發明人】李訓祥, 王新祥, 周志梅, 李貽鳳, 胡云昌
【申請人】安徽省康利亞實業有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月2日