本發(fā)明涉及一種護(hù)套料，具體涉及一種高耐油耐磨丁腈承荷探測電纜護(hù)套料及其生產(chǎn)工藝；屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電纜的外層護(hù)套一般由橡膠制成，能夠起到絕緣和保護(hù)電纜的作用。尤其是油、氣井探測類電纜的護(hù)套，不僅要具備良好的絕緣性能和機(jī)械性能，還要能夠承受深井中油、氣等物質(zhì)的腐蝕，而且，在勘探過程中，至少要經(jīng)受100次以上的井壁來回摩擦，還要能夠承受井下140MPa的井壓，因此，對(duì)于電纜的綜合性能要求很高。
申請(qǐng)?zhí)枮?01310474401.6的發(fā)明專利公開了一種霧面耐油彈性體電纜料，由下列重量份的組分原料制備而得：氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯20-35、聚丙烯10-25、丁腈橡膠粉8-10、聚丙烯酰胺樹脂8-10、三乙二醇二異辛酸酯10-15、檸檬酸三乙酯5-8、甲基硅油2-4、乙丙橡膠5-10、輕質(zhì)碳酸鈣5-10、硬脂酸1-2、氧化鋅1-2、硅灰石粉5-10、氧化鎂1-2、天青石4-5、瑩石4-5、陶土5-6、氧化鋯1-2、抗氧劑1010 0.3-0.5、抗氧劑DLTP0.2-0.4、亞磷酸三苯酯0.3-0.5、硼酸鋅6-8、鉬酸銨8-10、氧化銅1-2、過氧化二異丙苯DCP1-2、改性填料10-15。本發(fā)明提供的霧面耐油彈性體電纜料使電纜具有霧面效果的同時(shí)，還具有良好的耐油性能和機(jī)械性能，使霧面電纜滿足耐油場合的需要。這種電纜料的原料價(jià)格較高，導(dǎo)致電纜料的成本大幅上升，市場推廣存在較大難度。
長期研究表明，浸油會(huì)導(dǎo)致電纜護(hù)套的抗拉強(qiáng)度及斷裂伸長率產(chǎn)生大幅度下降，使得電纜的使用壽命短，容易出現(xiàn)開裂，為了解決上述問題，需在電纜護(hù)套的制備過程中添加合成材料，而合成材料屬于易燃、可燃材料，存在安全隱患，甚至對(duì)人們的生命安全具有較大威脅，因此如何合理地提高電纜護(hù)套的耐油、耐磨性能成為目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電纜護(hù)套料，耐油、耐磨性能好，使用壽命長，并且公開了該電纜護(hù)套料的生產(chǎn)工藝。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
高耐油耐磨丁腈承荷探測電纜護(hù)套料，包括如下重量份的各組分：丁腈膠100份、防老劑4-7份、促進(jìn)劑8-10份、氧化鋅12-14份、硬脂酸3-4份、石蠟1-2份、二辛脂10-12份、碳黑20-22份、白碳黑25-27份及碳酸鈣35-40份。
優(yōu)選地，前述丁腈膠為丁腈膠N230，這是眾多丁腈橡膠中性能較好且較穩(wěn)定的一種。
再優(yōu)選地，前述防老劑為防老劑MB、防老劑RD及防老劑4010NA的混合物，其中防老劑MB的重量份為2-3份，防老劑RD的重量份為1-2份，防老劑4010NA的重量份為1-2份。
更優(yōu)選地，前述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DM和促進(jìn)劑TMTD的混合物，其中促進(jìn)劑DM的重量份為1-2份，促進(jìn)劑TMTD的重量份為7-8份。
進(jìn)一步優(yōu)選地，前述硬脂酸為800硬脂酸。
更優(yōu)選地，前述碳黑為碳黑N330。
再優(yōu)選地，前述氧化鋅經(jīng)過球磨處理，為納米級(jí)顆粒狀原料，平均粒徑為50-120nm，納米化的氧化鋅能夠在丁腈橡膠中分散更加均勻，在材料的各個(gè)方向都能起到極好的補(bǔ)強(qiáng)作用，從而同時(shí)提高材料的耐磨和抗撕裂性能。
更優(yōu)選地，前述碳酸鈣為微米級(jí)原料，平均粒徑為15-50μm(微米)，能夠進(jìn)一步優(yōu)化材料的耐油性能和機(jī)械性能，進(jìn)而延長電纜護(hù)套的使用壽命。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還公開了如前所述的高耐油耐磨丁腈承荷探測電纜護(hù)套料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
S1、將丁腈膠在開煉機(jī)上塑煉三次，輥溫40-60℃，每次塑煉時(shí)間為30分鐘，相鄰兩次塑煉間隔兩小時(shí)以上；
S2、混煉：向開煉機(jī)中按重量份投入防老劑、氧化鋅、硬脂酸、石蠟、二辛脂、碳黑、白碳黑及碳酸鈣，混煉25-30分鐘，輥溫為45-65℃；
S3、濾橡：在濾橡機(jī)上對(duì)混煉好的混合橡膠進(jìn)行濾橡，濾除混煉過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；
S4、薄通出片：將濾橡后的混合橡膠投入開煉機(jī)中，并加入促進(jìn)劑進(jìn)行混煉，在150℃下正硫化混煉9分45秒，最后薄通出片進(jìn)行電纜護(hù)套擠橡。
再優(yōu)選地，前述濾橡工藝中采用的濾網(wǎng)為三層，濾孔尺寸分別為10目、20目、20目。
本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明通過對(duì)電纜護(hù)套料的組分進(jìn)行合理選擇和配比，得到了一種性能優(yōu)越的電纜護(hù)套：抗張強(qiáng)度均大于15N/mm2，抗撕裂強(qiáng)度最小值為7.9N/mm，斷裂伸長率高達(dá)650％，在勘探過程中，最少能夠經(jīng)受100次以上的井壁來回摩擦，并能承受井下140MPa的井壓，耐礦物油試驗(yàn)也符合±30％的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠較好地滿足油、氣井探測類電纜外護(hù)套的使用要求，具有良好的市場競爭力；此外，該電纜護(hù)套的生產(chǎn)工藝原料低廉，工藝過程容易實(shí)現(xiàn)，在礦用電纜行業(yè)具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
本發(fā)明中無特殊說明，所有原料均為市購。
實(shí)施例1～實(shí)施例4
實(shí)施例1～實(shí)施例4的原料組成及配比見下表1。
生產(chǎn)工藝如下：
S1、將丁腈膠在開煉機(jī)上塑煉三次，輥溫40-60℃，每次塑煉時(shí)間為30分鐘，相鄰兩次塑煉間隔兩小時(shí)以上；
S2、混煉：向開煉機(jī)中按重量份投入防老劑、氧化鋅、硬脂酸、石蠟、二辛脂、碳黑、白碳黑及碳酸鈣，混煉25-30分鐘，輥溫為45-65℃；
S3、濾橡：在濾橡機(jī)上對(duì)混煉好的混合橡膠進(jìn)行濾橡，所采用的濾網(wǎng)為三層，濾孔尺寸分別為10目、20目、20目，濾除混煉過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；
S4、薄通出片：將濾橡后的混合橡膠投入開煉機(jī)中，并加入促進(jìn)劑進(jìn)行混煉，最后薄通出片進(jìn)行電纜護(hù)套擠橡，即得產(chǎn)品。
其中，丁腈膠為丁腈膠N230，防老劑為防老劑MB、防老劑RD及防老劑4010NA的混合物，促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DM和促進(jìn)劑TMTD的混合物，硬脂酸為800硬脂酸，碳黑為碳黑N330；氧化鋅經(jīng)過球磨處理，為納米級(jí)顆粒狀原料，平均粒徑為50-120nm；碳酸鈣為微米級(jí)原料，平均粒徑為15-50μm。
表1實(shí)施例1-4及對(duì)比例1-2的組分配比
對(duì)比例1
本對(duì)比例與實(shí)施例3的區(qū)別主要在于：未添加碳酸鈣；且氧化鋅未經(jīng)過球磨處理，組分配比見上表1。
生產(chǎn)工藝如下：
S1、將丁腈膠在開煉機(jī)上塑煉三次，輥溫40-60℃，每次塑煉時(shí)間為30分鐘，相鄰兩次塑煉間隔兩小時(shí)以上；
S2、混煉：向開煉機(jī)中按重量份投入防老劑、氧化鋅、硬脂酸、石蠟、二辛脂、碳黑及白碳黑，混煉25-30分鐘，輥溫為45-65℃；
S3、濾橡：在濾橡機(jī)上對(duì)混煉好的混合橡膠進(jìn)行濾橡，所采用的濾網(wǎng)為三層，濾孔尺寸分別為10目、20目、20目，濾除混煉過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；
S4、薄通出片：將濾橡后的混合橡膠投入開煉機(jī)中，并加入促進(jìn)劑進(jìn)行混煉，最后薄通出片進(jìn)行電纜護(hù)套擠橡，即得產(chǎn)品。
對(duì)比例2
本對(duì)比例與實(shí)施例3的區(qū)別主要在于：未添加碳酸鈣和氧化鋅，組分配比見上表1。
生產(chǎn)工藝如下：
S1、將丁腈膠在開煉機(jī)上塑煉三次，輥溫40-60℃，每次塑煉時(shí)間為30分鐘，相鄰兩次塑煉間隔兩小時(shí)以上；
S2、混煉：向開煉機(jī)中按重量份投入防老劑、硬脂酸、石蠟、二辛脂、碳黑及白碳黑，混煉25-30分鐘，輥溫為45-65℃；
S3、濾橡：在濾橡機(jī)上對(duì)混煉好的混合橡膠進(jìn)行濾橡，所采用的濾網(wǎng)為三層，濾孔尺寸分別為10目、20目、20目，濾除混煉過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；
S4、薄通出片：將濾橡后的混合橡膠投入開煉機(jī)中，并加入促進(jìn)劑進(jìn)行混煉，最后薄通出片進(jìn)行電纜護(hù)套擠橡，即得產(chǎn)品。
性能檢測
對(duì)實(shí)施例1～4及對(duì)比例1～2得到的產(chǎn)品進(jìn)行如下性能檢測。
其中，抗撕裂強(qiáng)度按MT818.1-2009附錄A的試驗(yàn)方法進(jìn)行，其他性能檢測均按相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)參照?qǐng)?zhí)行。
檢測結(jié)果如下：
表2實(shí)施例1-4及對(duì)比例1-2的性能檢測結(jié)果比較
由上可見，本發(fā)明通過對(duì)電纜護(hù)套料的組分進(jìn)行合理選擇和配比，得到的護(hù)套性能突出，抗張強(qiáng)度均大于15N/mm2，抗撕裂強(qiáng)度最小值為7.9N/mm，斷裂伸長率高達(dá)650％，在勘探過程中，最少能夠經(jīng)受100次以上的井壁來回摩擦，并能承受井下140MPa的井壓，耐礦物油試驗(yàn)也符合±30％的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠較好地滿足油、氣井探測類電纜外護(hù)套的使用要求。
結(jié)合對(duì)比例1和對(duì)比例2進(jìn)行分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中，經(jīng)球磨處理過的納米氧化鋅和微米結(jié)構(gòu)的無機(jī)填料碳酸鈣對(duì)于材料的性能至關(guān)重要，兩者的協(xié)同作用能夠大大優(yōu)化護(hù)套料的撕裂強(qiáng)度、各項(xiàng)機(jī)械性能以及耐油性能(對(duì)比結(jié)果詳見表2，此處不做贅述)，這可能是由于微觀結(jié)構(gòu)的氧化鋅和碳酸鈣能夠更加均勻地分散在丁腈橡膠中，在材料的各個(gè)方向都能起到極好的補(bǔ)強(qiáng)作用，從而同時(shí)提高了材料的耐綜合性能，具有良好的市場競爭力。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。