本發明涉及電纜材料技術領域，特別是一種耐寒電纜用材料及其制備方法。
背景技術：
耐寒電纜常應用于高寒地區，常規的耐寒聚乙烯橡膠電纜在-50℃時會喪失柔韌性，變得很容易開裂。耐寒性硅橡膠電纜在-50℃時，仍可以保持低溫柔韌性能，但造價高，耐磨性差，限制了其廣泛應用。故研究性價比較高的耐寒電纜用材料十分有必要。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種耐寒電纜用材料及其制備方法，它解決了現有的耐寒聚乙烯橡膠電纜-50℃時喪失柔韌性，容易開裂的問題。
本發明的技術方案是：一種耐寒電纜用材料，其中所含組份及各組份的重量份數如下：
氯化聚乙烯橡膠90～100份，乙烯-丁烯共聚物10～20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA3～8份，氧化鎂8～10份，鈣鋅穩定劑3～5份，防老劑2～3份，硬脂酸0.5～1份，三氧化二銻5～10份，半精煉石蠟1.5～3份，色素炭黑5～10份，沉淀法白炭黑20～30份，阻燃劑15～25份，滑石粉15～35份，癸二酸二辛酯DOS20～30份，助交聯劑3～5份，過氧化物交聯劑3～5份。
本發明進一步的技術方案是:其還包括活性納米高嶺土40～60份。
一種制備上述的耐寒電纜用材料的方法，包括如下步驟：
S01，按材料中各組份的重量份數進行配料；
S02，將氯化聚乙烯橡膠、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA投入密煉機混煉，使三者充分混合；
S03，再將氧化鎂、鈣鋅穩定劑、防老劑、硬脂酸、三氧化二銻、活性納米高嶺土和半精煉石蠟投入密煉機混煉2～3min，控制密煉機的室溫在90～110℃之間；
S04，再將色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密煉機混煉2～4min，控制密煉機的室溫在90～110℃之間；
S05，最后將助交聯劑和過氧化物交聯劑投入密煉機內混煉1～1.5min，加硫后控制密煉機的室溫在80～100℃；
S06，將混煉均勻的膠料從密煉機排出，通過開煉機打三角包、薄通，再通過壓延機壓延制片，即得到耐寒電纜用材料。
本發明與現有技術相比具有如下優點：
1、耐寒電纜用材料在煉制過程中，將氯化聚乙烯橡膠、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA一起加入密煉機混煉，使三者充分和混合。乙烯-丁烯共聚物分散到氯化聚乙烯橡膠里面，降低了氯化聚乙烯橡膠的玻璃化溫度，改善了材料的低溫性能。
2、耐寒電纜用材料中采用的乙烯-丁烯共聚物是作為氯化聚乙烯橡膠的低溫改善材料，由于乙烯-丁烯共聚物分子量分布較寬，雜鏈較少，玻璃化溫度為-70℃，其改善氯化聚乙烯橡膠的低溫性能的效果更好，可有效提高成品電纜的低溫拉伸性能和低溫曲撓性能。
3、耐寒電纜用材料中采用的增塑劑是癸二酸二辛酯DOS，其熔點溫度為-55℃，故在-50℃時仍具有良好的流動特性，低揮發的性能使氯化聚乙烯橡膠具有較低的硬度，成品電纜具有優良的低溫柔韌性能和良好的物理機械性能。
4、EVA由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體，從而降低了高結晶度，使其具有良好的柔軟性，橡膠般的彈性，在-50℃下仍能夠具有較好的可撓性，透明性和表面光澤性好，化學穩定性良好，抗老化和耐臭氧強度好，無毒性。與填料的摻混性好，著色和成型加工性好。
乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA添加在配方中可解決因添加乙烯-丁烯共聚物
帶來的耐油性變差的問題，同時作為增溶劑解決氯化聚乙烯橡膠與乙烯-丁烯共聚物并用帶來的分散性不良的問題，也可緩解癸二酸二辛酯DOS析出問題。
5、活性納米高嶺土由天然粘土原礦經粉碎、水洗、研磨、化學分解、離子分離、插層活化處理、噴霧烘干等工藝精制而成的粉末狀無機礦物原料，它具有球度高、手感細膩、分散好、吸油率低等特點。使用在橡膠混煉膠中，可以顯著提高其機械物理性能，同時，降低其生產成本。特別是在彈性、抗屈繞、尺寸穩定性、阻隔性能、扯斷伸長率、絕緣等性能方面具有相當優勢。
在氯化聚乙烯橡膠中，納米高嶺土具有補強性能好、填充量大、門尼粘度低、高絕緣性、表面光潔對膠料性能沒有負面影響等特點。其補強性能要優于炭黑N550和白炭黑，是到目前為止最適合氯化聚乙烯橡膠使用的一種補強填充材料。
納米高嶺土由于其獨特的層狀結構，因此具有一定的協從阻燃性，其可廣泛應用于阻燃電纜、輸送帶、膠帶等制品中，可降低阻燃劑的用量，而不影響阻燃效果，同時具有良好的物理機械性能。
本發明中納米高嶺土主要作用是作為補強劑，同時兼做阻燃劑。
以下結合實施例對本發明作進一步描述。
具體實施方式
實施例1：
一種耐寒電纜用材料，其中所含組份及各組份的重量份數如下：
氯化聚乙烯橡膠95份，乙烯-丁烯共聚物10份，乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA5份，氧化鎂10份，鈣鋅穩定劑5份，防老劑2.7份，硬脂酸1份，三氧化二銻7份，半精煉石蠟3份，色素炭黑5份，沉淀法白炭黑35份，活性納米高嶺土45份，阻燃劑15份，滑石粉15份，癸二酸二辛酯DOS22份，助交聯劑5份，過氧化物交聯劑4份。
防老劑包括防老劑RD1.5份和防老劑MB1.2份。
實施例2：
一種耐寒電纜用材料，其中所含組份及各組份的重量份數如下：
氯化聚乙烯橡膠100份，乙烯-丁烯共聚物15份，乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA3份，氧化鎂9份，鈣鋅穩定劑4份，防老劑2份，硬脂酸0.8份，三氧化二銻9份，半精煉石蠟2.5份，色素炭黑18份，沉淀法白炭黑30份，活性納米高嶺土50份，阻燃劑18份，滑石粉30份，癸二酸二辛酯DOS20份，助交聯劑6份，過氧化物交聯劑5份。
防老劑包括防老劑RD1.0份和防老劑MB1.0份。
實施例3：
一種耐寒電纜用材料，其中所含組份及各組份的重量份數如下：
氯化聚乙烯橡膠90份，乙烯-丁烯共聚物20份，乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA8份，氧化鎂10份，鈣鋅穩定劑3份，防老劑2.5份，硬脂酸1份，三氧化二銻10份，半精煉石蠟1份，色素炭黑15份，沉淀法白炭黑25份，活性納米高嶺土60份，阻燃劑20份，滑石粉35份，癸二酸二辛酯DOS18份，助交聯劑7份，過氧化物交聯劑6份。
防老劑包括防老劑RD1.5份和防老劑MB1.0份。
上述實施例中助交聯劑和過氧化物交聯劑的型號分別為TAIC和BIPB。
上述實施例中阻燃劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁。
上述實施例中的耐寒電纜用材料的制備方法如下：
S01，按材料中各組份的重量份數進行配料；
S02，將氯化聚乙烯橡膠、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡膠EVA投入密煉機混煉，使三者充分混合；
S03，再將氧化鎂、鈣鋅穩定劑、防老劑、硬脂酸、三氧化二銻、活性納米高嶺土、阻燃劑和半精煉石蠟投入密煉機混煉2～3min，控制密煉機的室溫在90～110℃之間；
S04，再將色素炭黑、沉淀法白炭黑、滑石粉和癸二酸二辛酯DOS投入密煉機混煉2～4min，控制密煉機的室溫在90～110℃之間；
S05，最后將助交聯劑和過氧化物交聯劑投入密煉機內混煉1～1.5min，加硫后控制密煉機的室溫在80～100℃；
S06，將混煉均勻的膠料從密煉機排出，通過開煉機打三角包、薄通，再通過壓延機壓延制片，即得到耐寒電纜用材料。
采用上述制備方法生產的耐寒電纜料，進行低溫拉伸、低溫卷繞及低溫彎曲試驗對比數據如表1所示。
表1：
由表1可以看出，本發明的耐寒用電纜材料具有良好的低溫性能、物理機械性能及阻燃性能。