CN101928456B - 热塑性聚氨酯弹性特种护套料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性聚氨酯弹性体特种护套料，主要由热塑性聚氨酯弹性体TPU90A与炭黑母料及助剂经混合、混炼、挤出、冷却、切粒、烘干等步骤制得；本发明具有优异的机械性能，耐磨、耐候、抗油污、阻燃；具有普通电缆所没有的低温柔韧性、弹性以及热稳定性；可广泛应用在要求柔软、耐磨、耐油等的光缆、汽车电缆、勘探电缆、风能发电电缆上，特别适合用于城市地铁电缆和要求严格的野战光缆。

Description

热塑性聚氨酯弹性特种护套料

㈠技术领域：本发明涉及光电线缆使用的一种护套材料，具体是热塑性聚氨酯弹性特种护套料。

㈡背景技术：目前普通电力电线、电缆的外护套是由聚氯乙烯加炭黑改性制成，普通通信电缆、光缆的外护套是由聚乙烯加炭黑改性制成；但这些普通的外护套由于其硬度较低，柔韧性较差，不能满足如海底电缆、勘探电缆、船用电缆、野战光缆等在野外环境下所要求的耐磨性、耐油性、耐卷曲性、耐恶劣多变气候的特殊要求，因此，必须选用新的高分子聚合材料作基料再加炭黑及助剂进行混炼改性加工制成特种光电线缆所需的护套料。

㈢发明内容：本发明的目的就是提供一种适合光缆电缆护套加工工艺，硬度高，弹性好，在野外特殊环境下具有优异的阻燃性、耐磨性、耐油性和抗撕裂性、抗扭曲性的热塑性聚氨酯弹性特种护套料。

本发明由下述重量百分含量的原料制备而成：

热塑性聚氨酯弹性体90A              70%

十溴苯乙烷                          8-10%

氰尿酸三聚氨胺盐                    5-8%

三氧化二锑                          3-5%

红磷粉                              1-3%

炭黑母料                            5-6%

雾面剂                              3-5%

抗氧剂                              0.2-0.4%

上述原料的重量百分含量之和为100%，其中炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。

本发明按现有的工艺方法进行制备，其工艺过程如下：

⒈将热塑性聚氨酯弹性体90A （简称TPU90A）与固体助剂氰尿酸三聚氨胺盐（简称MCA610 ）、红磷粉（简称P95）、十溴苯乙烷、三氧化二锑、抗氧化剂、炭黑母料按配方用量投入高混机内，运行2分钟后再加入液体助剂雾面剂，运行3分钟；

⒉将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，其中挤出机温度控制在160-180℃之间。 

本发明所选用TPU 基料的型号为90A，这是基于特种护套料加工的特种电缆用于条件恶劣的野外、井下、地下且容易缠绕弯曲的场合，因为TPU90A耐磨性，抗撕裂性强，弯曲性能优秀，抗张强度及断裂伸长率高，耐低温（-35 ～-50 ℃）及耐高温（110℃），长期压缩变形率低，耐油，对氧和臭氧有抵抗性和耐老化特性，再加上辅助材料选用进口卡博特公司的炭黑母料，其产品质量好，炭黑分散性特好，与塑料热溶性好，其主要添加剂为十溴二苯乙烷作为助燃剂具有极优异的热稳定性和极高的溴含量。其裂解和燃烧时不产生有毒的多溴化二苯等物质。三氧化二锑作为辅助的阻燃剂和十溴二苯乙烷，MCA处于同一体系协同效应，阻燃作用显著。而MCA610（氰尿酸三聚氨胺盐）的使用是保证其阻燃效果达到美国UL94 标准V-0级别，其特点是耐温性能好。在腐蚀性环境下及发生火灾条件时均有其他阻燃剂所没有的明显优势，同时使用该产品的经济性好，成本较低。红磷粉也是用作助燃，可部分代替十溴二苯乙烷的作用（无卤阻燃）。主要和其他添加剂协同作用。抗氧剂选用AT-10和AT168属有机酚类抗氧剂，用于热塑性塑料中，具有优异的抗氧化、抗老化作用。配方中加入少量的雾面剂是为了提高产品的加工性能，使特种电缆、光缆具有用户满意的光滑度和表现。因此，将上述原料及助剂组合所制备出的护套料，具有优异的机械性能，耐磨助燃、抗油污性、低温柔韧性、弹性以及热稳定性，同时具有优良的电缆加工性能，可广泛应用在要求柔软、耐磨、耐油等的光缆、车船电缆、勘探电缆、风力发电电缆上，特别适合用于要求严格的野战光缆。

该材料的性能指标如下表所示：

                                                 

 ㈣具体实施方式：

实施例1：取热塑性聚氨酯弹性体90A 70kg ，氰尿酸三聚氨胺盐5kg ，红磷粉3kg ，炭黑母料5kg，十溴苯乙烷8kg，三氧化二锑 4kg，抗氧化剂AT-10  0.1kg ，AT-168 0.1kg，按配方用量投入高混机内，运行2分钟后，再加入液体助剂雾面剂 4.8kg ，运行3分钟；

将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，挤出机温度控制在160-180℃之间。

上述炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。 

实施例2：取热塑性聚氨酯弹性体90A  70kg ，氰尿酸三聚氨胺盐8kg ，红磷粉1kg ，炭黑母料6kg，十溴苯乙烷8kg，三氧化二锑 3kg，抗氧化剂AT-10  0.2kg ，AT-168 0.1kg，按配方用量投入高混机内，运行2分钟后，再加入液体助剂雾面剂 3.7kg ，运行3分钟；

将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，挤出机温度控制在160-180℃之间。

上述炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。 

实施例3：取热塑性聚氨酯弹性体90A 70kg ，氰尿酸三聚氨胺盐5kg ，红磷粉1kg ，炭黑母料5kg，十溴苯乙烷10kg，三氧化二锑 3kg，抗氧化剂AT-10  0.1kg ，AT-168 0.1kg，按配方用量投入高混机内，运行2分钟后，再加入液体助剂雾面剂 5.8kg ，运行3分钟；

将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，挤出机温度控制在160-180℃之间。

上述炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。 

实施例4：取热塑性聚氨酯弹性体90A 70kg ， 氰尿酸三聚氨胺盐7kg ，红磷粉1kg ，炭黑母料5kg，十溴苯乙烷8kg，三氧化二锑 5kg，抗氧化剂AT-10  0.2kg ，AT-168 0.2kg，按配方用量投入高混机内，运行2分钟后，再加入液体助剂雾面剂 3.6kg ，运行3分钟；

将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，挤出机温度控制在160-180℃之间。

上述炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。 

实施例5：取热塑性聚氨酯弹性体90A 70kg ， 氰尿酸三聚氨胺盐5kg ，红磷粉3kg ，炭黑母料5.6kg，十溴苯乙烷8kg，三氧化二锑 3kg，抗氧化剂AT-10  0.3kg ，AT-168 0.1kg，按配方用量投入高混机内，运行2分钟后，再加入液体助剂雾面剂5kg ，运行3分钟；

将上述混合均匀的原料经混炼、挤出、冷却、切粒、烘干、包装即得，挤出机温度控制在160-180℃之间。

上述炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。 

本发明具有优良的加工工艺性能，建议最好采用高压缩比的螺杆挤出，如需表面亚光，可采用降低机头温度来调节表面光亮度。

推荐的挤出机各区温度如下：

 

当存储时间较长或受潮时需进行干燥处理，干燥温度为90℃，干燥时间为3小时。

Claims (1)

1.热塑性聚氨酯弹性特种护套料，其特征在于由下述重量百分含量的原料制备而成：

热塑性聚氨酯弹性体90A              70%

十溴苯乙烷                          8-10%

氰尿酸三聚氨胺盐                    5-8%

三氧化二锑                          3-5%

红磷粉                              1-3%

炭黑母料                            5-6%

雾面剂                              3-5%

抗氧剂                              0.2-0.4%

上述原料的重量百分含量之和为100%，其中炭黑母料是由聚乙烯与炭黑按1:1的重量比混合加工制成。。