一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料及制备方法与流程

1.本发明涉及电缆护套材料技术领域，具体是一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料及其制备方法。


背景技术：

2.煤炭作为一种固体燃料，目前是世界上最主要的能源之一，广泛应用于发电、冶金等领域。在煤炭的井巷开采过程中，需要利用铠装电缆将高压电输送到井下中央变电所，再用非铠装电缆将低压电输送到采区，并对采区设备进行供电。现有技术中的矿用非铠装电缆的护套多由绝缘橡胶或辐照交联聚烯烃材料制成，这种电缆的护套不具有抗静电效果，当这种电缆长时间工作在井下，会在电缆表面积聚电荷，有产生静电火花的潜在危险。由于煤矿井下普遍存在大量的瓦斯气体，而瓦斯气体在达到爆炸极限时遇到火花具有发生爆炸的风险，因此，存在较大的安全隐患，尤其是在高瓦斯矿井，这种安全隐患更大。


技术实现要素：

3.发明要解决的技术问题是：提供一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料，采用该抗静电无卤低烟阻燃塑料制成的矿用电缆外护套长时间工作在煤矿井下，电缆护套表面不会积聚电荷，不会产生静电火花。
4.解决问题所采取的技术方案：一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料，原料配方由下列质量份的材料构成：eva6110m
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25-30；pe-ma
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4-6；eva-ma
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2-3；poe
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4-6；mh
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50-60；ac-77
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1-2；色母料
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0.5-1；硬脂酸
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0.3-0.5；抗氧剂1010
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0.05-0.1；dltp
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0.05-0.1；sdbs
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0.1-2。
5.作为本发明的进一步改进方案：一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料，原料配方由下列质量份的材料构成：eva6110m
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27.67；pe-ma
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5.55；eva-ma
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2.78；poe
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5.55；
mh
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55.15；ac-77
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1.39；色母料
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0.83；硬脂酸
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0.42；抗氧剂1010
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0.08；dltp
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0.08；sdbs
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0.50。
6.发明要解决的另一技术问题是：提供一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料的制备方法，采用该方法可以生产出质量稳定的具有抗静电效果的电缆外护套塑料。
7.解决另一技术问题所采取的技术方案：一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料的制备方法，包括以下工艺步骤：1）按照配方称取eva6110m、pe-ma、eva-ma、poe、mh、ac-77、色母料、硬脂酸、抗氧剂1010、dltp和sdbs；2）将前步称取的上述原料放入搅拌机内，搅拌30-50min，得到混合料；3）将混合料投入双螺杆挤出机造粒得到本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料颗粒料。
8.作为本发明方法的进一步改进方案：在步骤3）的挤出造粒过程中，挤出机温度设定为：挤出区一区温度为200℃，挤出机二区温度为215℃，挤出机三区温度为220℃，挤出机四区温度为225℃，挤出机五区温度为236℃，挤出机六区温度为230℃，挤出机七区温度为220℃，挤出机八区温度为220℃，挤出机九区温度为230℃，挤出机机头温度为230℃。
9.在步骤3）的挤出造粒过程中，挤出机内熔体压力4.55mpa，熔体温度为263℃，真空度4.8mpa。
10.有益效果：本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料，由于在配方中使用了sdbs，使得本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料的体积电阻率降低，从而使采用该抗静电无卤低烟阻燃塑料制成的矿用电缆外护套长时间工作在煤矿井下，电缆护套表面不会积聚电荷，不会产生静电火花，并且，该电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料可以与普通辐照交联聚烯烃内护套进行共挤，内护套与外护套结合效果更好，长期使用、反复折曲不会发生内外护套层分离的现象。采用本发明方法可以生产出质量稳定的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料。
具体实施方式
11.下面对本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料及其制备方法作进一步的详细说明。
12.本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料，原料配方如表1所示。
13.表1
表中：eva6110m，为乙烯-醋酸乙烯共聚物，eva扬子巴斯夫6110m；pe-ma，为马来酸酐接枝聚乙烯；eva-ma，为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物；poe，为乙烯辛烯共聚物；mh，为微米氢氧化镁；ac-77，为乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷；dltp，为硫代二丙酸双月桂酯；sdbs，十二烷基苯磺酸钠。
14.一种电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料的制备方法，包括以下工艺步骤：1）按照表1配方称取eva6110m、pe-ma、eva-ma、poe、mh、ac-77、色母料、硬脂酸、抗氧剂1010、dltp和sdbs原料；2）将前步称取的上述原料放入搅拌机内，搅拌30-50min，出料得到混合料；3）将混合料投入双螺杆挤出机造粒得到抗静电无卤低烟阻燃塑料颗粒料，挤出机温度设定为：挤出区一区温度为200℃，挤出机二区温度为215℃，挤出机三区温度为220℃，挤出机四区温度为225℃，挤出机五区温度为236℃，挤出机六区温度为230℃，挤出机七区温度为220℃，挤出机八区温度为220℃，挤出机九区温度为230℃，挤出机机头温度为230℃。挤出机内熔体压力4.55mpa，熔体温度为263℃，真空度4.8mpa，挤出机螺杆转速488r/min，切粒机频率为3mhz。
15.煤矿井下用抗静电无卤低烟阻燃电缆，其护套由绝缘的内护套层和抗静电的外护套层共挤构成。本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料专门用于生产煤矿井下用抗静电无卤低烟阻燃电缆的外护套层。煤矿井下用抗静电无卤低烟阻燃电缆护套的绝缘性能主要取决于内护套层材料的绝缘性能，外护套层除具有与内护套层良好的结合性能外，还需要具有无卤低烟阻燃特性、抗静电特性。
16.表2为本发明的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料试验数据，表中所述标准要求为gb/t32129-2015标准。
17.表2通过本材料的试验数据与gb/t32129-2015标准进行对比可知，本材料的20℃体积电阻和介电强度率略低于常规无卤低烟阻燃塑料，电导率高于常规无卤低烟阻燃塑料，而
此三项试验数据能够充分的表征材料的抗静电特性。故采用该抗静电无卤低烟阻燃塑料制成的矿用电缆外护套长时间工作在煤矿井下，电缆护套表面不会积聚电荷，不会产生静电火花。
18.通过本材料的试验数据与gb/t32129-2015标准进行对比，本材料试验除20℃体积电阻率、介电强度以及电导率与标准要求不符，其机械性能符合煤矿用电缆试验标准mt 818.11-2009，其阻燃性能符合煤矿用电缆阻燃性能的试验方法和判定规则mt 386-2011。本发明家的电缆外护套用抗静电无卤低烟阻燃塑料挤包电缆外护套时采用常规交联工艺即可。
19.以上内容是结合具体的标准对本材料的性能解析，充分的解释说明了本材料在使用过程中的性能。