本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種耐低溫抗裂電纜材料。

背景技術：

電纜廣泛用于各行各業，具有多種性能。對一些處于低溫環境中的電纜，需要其電纜材料具有較好的耐低溫性能和韌性，但是現有電纜材料的耐低溫性和韌性并不能均衡。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種耐低溫抗裂電纜材料，本發明耐低溫，低溫韌性好，防裂抗沖擊性能好。

本發明提出的一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯80-100份，順丁橡膠40-60份，填料80-100份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2-4份，環氧大豆油酸辛酯1-2份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂30-50份，聚磷酸銨10-20份，硫磺1-1.5份，雙25 0.5-0.7份，促進劑CZ 0.2-0.4份，馬來酸酐接枝相容劑3-5份，稀土穩定劑1-2份，Ca/Zn復合穩定劑2-4份，抗氧劑1076 0.3-0.5份，石蠟2-4份。

優選地，聚乙烯、順丁橡膠的重量比為85-95：45-55。

優選地，其原料按重量份包括：聚乙烯85-95份，順丁橡膠45-55份，填料85-95份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2.5-3.5份，環氧大豆油酸辛酯1.2-1.8份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂35-45份，聚磷酸銨13-17份，硫磺1.1-1.3份，雙25 0.55-0.65份，促進劑CZ 0.25-0.35份，馬來酸酐接枝相容劑3.5-4.5份，稀土穩定劑1.3-1.7份，Ca/Zn復合穩定劑2.5-3.5份，抗氧劑1076 0.35-0.45份，石蠟2.5-3.5份。

優選地，填料的原料包括：改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性蒙脫土、玻璃纖維。

優選地，填料的原料包括：改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性蒙脫土、玻璃纖維，其中，改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性蒙脫土、玻璃纖維的重量比為1-3：2-4：1-2。

優選地，硅烷偶聯劑改性蒙脫土是蒙脫土經乙烯基三甲氧基硅烷改性得到。

優選地，在改性二氧化硅的制備過程中，在氮氣氛圍中，將2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮混勻，制備得到聚氨酯預聚體溶液；調節溫度至65-85℃，向聚氨酯預聚體溶液中加入二氧化硅，保溫攪拌3-5h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性二氧化硅。

優選地，在改性二氧化硅的制備過程中，2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、二氧化硅的重量比為5-10：25-45：2-4：0.1-0.4：4-6。

上述改性二氧化硅的制備過程中，丙酮作為溶劑，不規定具體用量，根據實際操作確定其用量。

上述改性二氧化硅的制備過程中，制備聚氨酯預聚體的方法為本領域常用技術手段。

本發明的制備方法為：將聚乙烯、順丁橡膠、填料、馬來酸酐接枝相容劑混勻后，加入環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧大豆油酸辛酯、硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂、聚磷酸銨、硫磺、雙25、促進劑CZ、稀土穩定劑、Ca/Zn復合穩定劑、抗氧劑1076、石蠟混勻得到混合物；將混合物加入擠出機中進行造粒、熔融處理得到熔融物料；然后經雙螺桿擠出機擠出，冷卻得到耐低溫抗裂電纜材料。

本發明選用的聚乙烯具有良好的耐低溫性、韌性、耐腐蝕性能，順丁橡膠具有良好的耐寒、耐磨、耐曲撓性，并具有良好的彈性，二者以合適比例相互配合，使得本發明具有良好的耐低溫性能、韌性、彈性和耐腐蝕性；填料選用改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性蒙脫土、玻璃纖維相互配合，二氧化硅可以增加本發明的抗沖擊性能，但其易團聚，造成機械性能降低，通過制備聚氨酯預聚體，使得二氧化硅表面的羥基與聚氨酯預聚體中的異氰酸酯基鍵合，在二氧化硅表面接枝上聚氨酯，從而大大增加了二氧化硅在聚乙烯、順丁橡膠中的分散性，且聚氨酯可包覆二氧化硅形成殼核結構，并與聚乙烯、順丁橡膠均勻分散，從而在聚乙烯和順丁橡膠中形成著力點，當受到沖擊時，產生大量銀紋，大大增加本發明的抗沖擊性能，且選用端羥基聚丁二烯制備聚氨酯預聚體，可以大大增加聚氨酯預聚體的耐低溫性和低溫韌性，與二氧化硅結合，可以增加聚氨酯預聚體的抗沖擊性能，與聚乙烯、順丁橡膠相互配合，可以進一步增加本發明的耐低溫性、低溫韌性和抗沖擊性；乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土可以均勻分散在聚乙烯和順丁橡膠中，并且聚乙烯和順丁橡膠可以插層進入蒙脫土層間，從而進一步增加本發明的韌性；并且乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土中的碳碳雙鍵和聚乙烯在硫磺、雙25、促進劑CZ作用，可以發生交聯形成復雜網絡，進一步增加本發明的韌性和抗沖擊性能；改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性蒙脫土、玻璃纖維在馬來酸酐接枝相容劑的作用下相互配合，改善填料分散性、形成著力點和交聯網絡、插層增韌從而大大增加了本發明耐低溫性能和低溫韌性和抗沖擊性能；環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧大豆油酸辛酯為增塑劑，可以進一步增加本發明的韌性；硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂、聚磷酸銨可以增加本發明的阻燃性；稀土穩定劑、Ca/Zn復合穩定劑、抗氧劑1076可以增加本發明的穩定性；硫磺、雙25、促進劑CZ相互配合，交聯形成復雜網絡，增加本發明的抗沖擊、韌性等機械性能；石蠟能增加本發明的加工流動性；上述各物質相互配合，使得本發明具有良好的耐低溫性、低溫韌性和抗沖擊性能。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯90份，順丁橡膠50份，填料90份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯3份，環氧大豆油酸辛酯1.5份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂40份，聚磷酸銨15份，硫磺1.2份，雙25 0.6份，促進劑CZ 0.3份，馬來酸酐接枝相容劑4份，稀土穩定劑1.5份，Ca/Zn復合穩定劑3份，抗氧劑1076 0.4份，石蠟3份。

實施例2

一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯80份，順丁橡膠60份，填料80份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯4份，環氧大豆油酸辛酯1份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂50份，聚磷酸銨10份，硫磺1.5份，雙25 0.5份，促進劑CZ 0.4份，馬來酸酐接枝相容劑3份，稀土穩定劑2份，Ca/Zn復合穩定劑2份，抗氧劑1076 0.5份，石蠟2份；

其中，填料的原料包括：改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維，其中，改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維的重量比為3：2：2。

實施例3

一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯100份，順丁橡膠40份，填料100份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2份，環氧大豆油酸辛酯2份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂30份，聚磷酸銨20份，硫磺1份，雙25 0.7份，促進劑CZ 0.2份，馬來酸酐接枝相容劑5份，稀土穩定劑1份，Ca/Zn復合穩定劑4份，抗氧劑1076 0.3份，石蠟4份；

其中，填料的原料包括：改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維，其中，改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維的重量比為1：4：1；

在改性二氧化硅的制備過程中，在氮氣氛圍中，將2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮混勻，制備得到聚氨酯預聚體溶液；調節溫度至85℃，向聚氨酯預聚體溶液中加入二氧化硅，保溫攪拌3h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性二氧化硅，其中，2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、二氧化硅的重量比為10：25：4：0.1：6。

實施例4

一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯85份，順丁橡膠55份，填料85份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯3.5份，環氧大豆油酸辛酯1.2份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂45份，聚磷酸銨13份，硫磺1.3份，雙25 0.55份，促進劑CZ 0.35份，馬來酸酐接枝相容劑3.5份，稀土穩定劑1.7份，Ca/Zn復合穩定劑2.5份，抗氧劑1076 0.45份，石蠟2.5份；

其中，填料的原料包括：改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維，其中，改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維的重量比為2.5：2.5：1.8；

在改性二氧化硅的制備過程中，在氮氣氛圍中，將2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮混勻，制備得到聚氨酯預聚體溶液；調節溫度至65℃，向聚氨酯預聚體溶液中加入二氧化硅，保溫攪拌5h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性二氧化硅，其中，2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、二氧化硅的重量比為5：45：2：0.4：4。

實施例5

一種耐低溫抗裂電纜材料，其原料按重量份包括：聚乙烯95份，順丁橡膠45份，填料95份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2.5份，環氧大豆油酸辛酯1.8份，硅烷偶聯劑改性氫氧化鎂35份，聚磷酸銨17份，硫磺1.1份，雙25 0.65份，促進劑CZ 0.25份，馬來酸酐接枝相容劑4.5份，稀土穩定劑1.3份，Ca/Zn復合穩定劑3.5份，抗氧劑1076 0.35份，石蠟3.5份；

其中，填料的原料包括：改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維，其中，改性二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脫土、玻璃纖維的重量比為1.5：3.5：1.2；

在改性二氧化硅的制備過程中，在氮氣氛圍中，將2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮混勻，制備得到聚氨酯預聚體溶液；調節溫度至75℃，向聚氨酯預聚體溶液中加入二氧化硅，保溫攪拌4h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性二氧化硅，其中，2，4-甲苯二異氰酸酯、端羥基聚丁二烯、二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、二氧化硅的重量比為7：35：3：0.25：5。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。