一種新型絕緣橡膠電纜護套配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，按照重量分數(shù)由如下原料組成：EVA共聚物100?150份、氯化聚乙烯60?80份、二辛酯50?60份、三元乙丙橡膠160?180份、半補強炭黑10?20份、硫化促進劑10?20份、白炭黑5?10份、滑石粉40?50份、碳酸鈣60?70份、阻燃添加劑20?30份、抗輻照防老化劑10?15份、交聯(lián)劑5?10份、助劑2?8份，采用氯化聚乙烯為原料，作為電纜的護層材料，采用三元乙丙橡膠作為絕緣材料，EVA共聚物作為護套的材料，通過密煉機密煉而成，具有優(yōu)良的防護作用、阻燃作用以及絕緣作用，生產(chǎn)工藝簡單，原料低廉，成本低。
【專利說明】
一種新型絕緣橡膠電纜護套配方
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及化工制備技術領域，具體涉及一種新型絕緣橡膠電纜護套配方。
【背景技術】
[0002]硅橡膠電力電纜適用于交流額定電壓0.6/1KV及以下固定敷設用動力傳輸線或移動電器用連接電纜，產(chǎn)品具有耐熱輻射、耐寒、耐酸堿及腐蝕性氣體、防水等特性，電纜在高溫(高寒)環(huán)境下電氣性能穩(wěn)定，抗老化性能突出，使用壽命長，廣泛用于冶金、電力、石化、電子、汽車制造等行業(yè)。
[0003]硅橡膠電纜具有較好的熱穩(wěn)定性，能在高溫、低溫、腐蝕性中保持良好的電性能和柔軟性，適合冶金、電力、石化等行業(yè)具有移動耐溫等特殊要求場合使用。
[0004]但是，現(xiàn)有的硅橡膠電纜在高溫環(huán)境下使用一段時間后表面容易龜裂，造成電纜絕緣性能差，使用壽命短。
[0005]因此設計一種絕緣橡膠電纜護套是有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，采用氯化聚乙烯為原料，作為電纜的護層材料，采用三元乙丙橡膠作為絕緣材料，EVA共聚物作為護套的材料，通過密煉機密煉而成，具有優(yōu)良的防護作用、阻燃作用以及絕緣作用，生產(chǎn)工藝簡單，原料低廉，成本低，可以有效解決【背景技術】中的問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物100-150份、氯化聚乙烯60-80份、二辛酯50-60份、三元乙丙橡膠160-180份、半補強炭黑10-20份、硫化促進劑10-20份、白炭黑5-10份、滑石粉40-50份、碳酸鈣60-70份、阻燃添加劑20-30份、抗輻照防老化劑10-15份、交聯(lián)劑5-10份、助劑2_8份。
[0008]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物100份、氯化聚乙烯60份、二辛酯50份、三元乙丙橡膠160份、半補強炭黑10份、硫化促進劑10份、白炭黑5份、滑石粉40份、碳酸鈣60份、阻燃添加劑20份、抗輻照防老化劑10份、交聯(lián)劑5份、助劑2份
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物150份、氯化聚乙烯80份、二辛酯60份、三元乙丙橡膠180份、半補強炭黑20份、硫化促進劑20份、白炭黑10份、滑石粉50份、碳酸鈣70份、阻燃添加劑30份、抗輻照防老化劑15份、交聯(lián)劑1份、助劑8份。
[0009]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述氯化聚乙烯是由聚乙烯經(jīng)氯化改性制得的高分子合成材料。
[0010]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述硫化促進劑為硫化促進劑TAIC。
[0011]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述阻燃添加劑為Al(OH)3和Mg(OH)2混合物。
[0012]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述抗輻照防老化劑為防老劑RD。
[0013]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑DCP。
[0014]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述助劑為石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸以及氧化鋅中的任意一種或幾種。
[0015]其制備工藝為:先將氯化聚乙烯、EVA共聚物、三元乙丙橡膠在70-80°C密煉機中塑煉2-3min，再加入半補強炭黑、白炭黑、碳酸鈣、滑石粉2-3min;最后加入燃添加劑、抗輻照防老化劑、交聯(lián)劑和助劑混煉3-4min;在密煉機溫度在90?100 °(:開始排料，將混煉膠在開煉機上薄通1-3次，并在擺膠裝置上擺膠2-4次，三輥壓延機壓延過粉箱后出片;混煉膠存放S-1Oh后放入密煉機混煉，溫度在100 °C以下加二辛酯和硫化促進劑，混煉l_2min排料，開煉機薄通1-3次并機擺膠2-4次，三輥壓延機開條出片，經(jīng)冷卻輥冷卻，過粉箱制得成品。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明采用氯化聚乙烯為原料，作為電纜的護層材料，采用三元乙丙橡膠作為絕緣材料，EVA共聚物作為護套的材料，通過密煉機密煉而成，具有優(yōu)良的防護作用、阻燃作用以及絕緣作用，生產(chǎn)工藝簡單，原料低廉，成本低。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]實施例1:
一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物100份、氯化聚乙烯60份、二辛酯50份、三元乙丙橡膠160份、半補強炭黑10份、硫化促進劑10份、白炭黑5份、滑石粉40份、碳酸鈣60份、阻燃添加劑20份、抗輻照防老化劑10份、交聯(lián)劑5份、助劑2份
其中，所述氯化聚乙烯是由聚乙烯經(jīng)氯化改性制得的高分子合成材料。
[0019]其中，所述硫化促進劑為硫化促進劑TAIC。
[0020]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述阻燃添加劑為Al(OH)3和Mg(OH)2混合物。[0021 ]其中，所述抗輻照防老化劑為防老劑RD。
[0022]其中，所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑DCP。
[0023]其中，所述助劑為石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸以及氧化鋅中的任意一種或幾種。
[0024]其制備工藝為:先將氯化聚乙烯、EVA共聚物、三元乙丙橡膠在70°C密煉機中塑煉2min，再加入半補強炭黑、白炭黑、碳酸鈣、滑石粉2min;最后加入燃添加劑、抗輻照防老化劑、交聯(lián)劑和助劑混煉3min;在密煉機溫度在90°C開始排料，將混煉膠在開煉機上薄通I次，并在擺膠裝置上擺膠2次，三輥壓延機壓延過粉箱后出片；混煉膠存放Sh后放入密煉機混煉，溫度在100°C以下加二辛酯和硫化促進劑，混煉Imin排料，開煉機薄通I次并機擺膠2次，三輥壓延機開條出片，經(jīng)冷卻輥冷卻，過粉箱制得成品。
[0025]實施例2
一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物125份、氯化聚乙烯70份、二辛酯55份、三元乙丙橡膠170份、半補強炭黑15份、硫化促進劑15份、白炭黑7份、滑石粉45份、碳酸鈣65份、阻燃添加劑25份、抗輻照防老化劑12份、交聯(lián)劑7份、助劑6份。
[0026]其中，所述氯化聚乙烯是由聚乙烯經(jīng)氯化改性制得的高分子合成材料。
[0027]其中，所述硫化促進劑為硫化促進劑TAIC。
[0028]其中，所述阻燃添加劑為Al(OH)3和Mg(OH)2-合物。
[0029]其中，所述抗輻照防老化劑為防老劑RD。
[0030]其中，所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑DCP。
[0031]其中，所述助劑為石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸以及氧化鋅中的任意一種或幾種。
[0032]其制備工藝為:先將氯化聚乙烯、EVA共聚物、三元乙丙橡膠在75°C密煉機中塑煉2.5min，再加入半補強炭黑、白炭黑、碳酸鈣、滑石粉2.5min;最后加入燃添加劑、抗輻照防老化劑、交聯(lián)劑和助劑混煉3.5min;在密煉機溫度在95 °C開始排料，將混煉膠在開煉機上薄通2次，并在擺膠裝置上擺膠2-4次，三輥壓延機壓延過粉箱后出片;混煉膠存放9h后放入密煉機混煉，溫度在1000C以下加二辛酯和硫化促進劑，混煉1.5min排料，開煉機薄通2次并機擺膠3次，三輥壓延機開條出片，經(jīng)冷卻輥冷卻，過粉箱制得成品。
[0033]實施例2
一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，按照重量分數(shù)由如下原料組成:
EVA共聚物150份、氯化聚乙烯80份、二辛酯60份、三元乙丙橡膠180份、半補強炭黑20份、硫化促進劑20份、白炭黑10份、滑石粉50份、碳酸鈣70份、阻燃添加劑30份、抗輻照防老化劑15份、交聯(lián)劑1份、助劑8份。
[0034]其中，所述氯化聚乙烯是由聚乙烯經(jīng)氯化改性制得的高分子合成材料。
[0035]其中，所述硫化促進劑為硫化促進劑TAIC。
[0036]其中，所述阻燃添加劑為Al(OH)3和Mg(OH)2-合物。
[0037]其中，所述抗福照防老化劑為防老劑RD。
[0038]其中，所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑DCP。
[0039]其中，所述助劑為石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸以及氧化鋅中的任意一種或幾種。
[0040]其制備工藝為:先將氯化聚乙烯、EVA共聚物、三元乙丙橡膠在80°C密煉機中塑煉3min，再加入半補強炭黑、白炭黑、碳酸鈣、滑石粉3min;最后加入燃添加劑、抗輻照防老化劑、交聯(lián)劑和助劑混煉4min;在密煉機溫度在100°C開始排料，將混煉膠在開煉機上薄通3次，并在擺膠裝置上擺膠4次，三輥壓延機壓延過粉箱后出片;混煉膠存放1h后放入密煉機混煉，溫度在100°C以下加二辛酯和硫化促進劑，混煉2min排料，開煉機薄通3次并機擺膠4次，三輥壓延機開條出片，經(jīng)冷卻輥冷卻，過粉箱制得成品。
[0041 ] 具體的:
(I)氯化聚乙烯品種的選擇
國內(nèi)市場上銷售的CPE品種較多，質(zhì)量、性質(zhì)也有所差異。濰坊亞星生產(chǎn)的CPE135B，性能穩(wěn)定、殘留結(jié)晶度低、氯分布均勻、脫氯化氫溫度較高、起始時間長、耐熱性較好;相同配方的情況下濰坊亞星的CPE135B強度和伸長率也較高，且氯化聚乙烯與其他合成橡膠相比價格較低(一般在14元/kg)，這樣可以有效地降低混煉膠成本，因此選用濰坊亞星的CPEl35Bο
[0042]其優(yōu)點在于: (1)優(yōu)良的耐臭氧和耐電暈性；
(2)良好的耐老化性能和抗大氣老化性能；
(3)良好的耐油、耐化學藥品性能；
(4)良好的抗撕；
裂性和好的物理機械性能；
(5)具有阻燃性，容易加工。
[0043]另外CPE相比氯丁橡膠價格便宜許多，因此開展CPE橡膠護套配方性能的研究具有十分重要的意義。
[0044](2)硫化體系:CPE為主鏈飽和的橡膠，硫化劑可采用硫脲、有機過氧化物、多胺以及硅烷接枝等，考慮到產(chǎn)品須具有良好的耐熱性能，采用過氧化物進行硫化。過氧化物交聯(lián)體系具有硫化溫度高，不易焦燒的特點，容易控制硫化速度，不污染，可以使硫化膠得到優(yōu)良的機械性能，壓縮永久變形小，耐熱性、耐油性好。常用的過氧化物有DCP、BIBP、TPB、BCPO、F-80、雙2，5等，考慮到成本問題，配方體系選用DCP做硫化劑。
[0045]CPE采用過氧化物硫化體系時，配方中一般要添加具有官能團的共硫化劑。共硫化劑的加入，可大大加快硫化速度，提高交聯(lián)度，改善硫化膠的耐溫性能。適用的共硫化劑有三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三聚異氰酸三烯丙酯(TAIC)、二甲基丙烯酸乙烯酯(EDMA)、二烯丙基異氰酸酯(DAIC)、苯二甲基二烯丙酯(DAP)、三羥甲基三甲基丙烯酸酯(TMPTM)等，其中以TAC、TAIC共硫化效果較好，選用TAIC作共硫化劑。
[0046]硫化劑及硫化助劑的用量對膠料的焦燒時間和硫化膠的機械性能有顯著的影響，用量太多，在混煉及擠出加工過程中易焦燒;用量太少，硫化不充分，機械強度偏低，伸長率大?？紤]到我公司連續(xù)硫化管道的長度等因素，DCP用量為3.8份，TAlC用量在3.2份，可滿足產(chǎn)品性能及生產(chǎn)要求。
[0047](3)補強填充體系
加入填充材料可起到增大體積、降低成本，改善加工工藝性能，如減少半成品收縮率、提高半成品表面平彈性、提高硫化膠硬度及拉伸應力等作用，填料對未硫化膠的加工性能和硫化膠的物理機械性能及動態(tài)力學性能有很大的影響。加入補強材料，滿足膠料的加工及性能要求。常用的補強填充劑有炭黑、白炭黑、煅燒陶土、碳酸鈣、滑石粉等。
[0048]炭黑是橡膠工業(yè)中最重要的補強性填料，對于填充聚合物體系的加工性能和成品性能具有決定性的影響。炭黑的加入能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨性同時獲得明顯提尚O
[0049]白炭黑以其優(yōu)良的補強性能成為最主要的白色、透明補強填充劑，與炭黑的補強效果相當。如果要生產(chǎn)彩色HPN線材，可用白炭黑替代炭黑，并且對阻燃性有好處，白炭黑與炭黑相比，粒子更細，表面積更大，因此硫化膠的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性較高。但由于白炭黑的表面極性和親水性較強，與烴類橡膠分子的相容性不如炭黑好，若在橡膠中大量填充，會使膠料的門尼粘度快速增大，不僅降低了補強效果，而且膠料的拉伸應力、壓縮變形、磨耗及加工性能均不如炭黑填充膠料[3]。白炭黑呈微酸性，會消耗過氧化物，造成線材欠硫或表面起孔，因此用量要適宜。
[0050]碳酸鈣有一定的補強作用，又可以吸附CPE分解產(chǎn)生的HCl分子，起到穩(wěn)定劑的作用，但碳酸鈣有一定的吸水性，用量過大會降低膠料電性能。在阻燃電纜配方中加入過多碳酸鈣會降低電纜的阻燃性能，這是因為碳酸鈣會吸收阻燃劑高溫分解產(chǎn)生的HCl和HBr，而它們對阻燃是有利的。
[0051]碳酸鈣有一定的補強作用，又可以吸附CPE分解產(chǎn)生的HCl分子，起到穩(wěn)定劑的作用，但碳酸鈣有一定的吸水性，用量過大會降低膠料電性能。在阻燃電纜配方中加入過多碳酸鈣會降低電纜的阻燃性能，這是因為碳酸鈣會吸收阻燃劑高溫分解產(chǎn)生的HCl和HBr，而它們對阻燃是有利的。
[0052]經(jīng)綜合考慮，采用滑石粉、碳酸鈣、白炭黑。
[0053](4)軟化、偶聯(lián)體系
CPE135B合成橡膠的門尼粘度大，混合膠可塑性非常低，威氏粘度只有0.05?0.10，無法滿足電纜生產(chǎn)工藝要求，為利于膠料混煉和壓延成型，降低膠料粘度，促進各種配合劑的混煉均勾度，提尚廣品的表面光殼度、耐熱性和耐寒性，提尚混合膠的流動性能，適合擠出，配方中必須添加增塑劑。
[0054]GB5013—2008中規(guī)定成品電纜在一 35°C要通過低溫彎曲和低溫拉伸試驗，又考慮至IJ成本問題，選擇DOS和DOP并用，因為這兩種增塑劑能增加橡膠分子柔性，降低分子間的作用力，使分子鏈段易于運動，且極性、溶解度參數(shù)都與CPE135B相近。
[0055]白炭黑、碳酸鈣、滑石粉等填充劑都有吸水性，特別是白炭黑表面具有親水性的硅烷醇基，硅烷偶聯(lián)劑中的官能團可以和碳酸鈣、滑石粉發(fā)生物理吸附，使得其表面憎水性增加，親水性減弱，增加和橡膠的相容性；同時可以和白炭黑表面的硅烷醇反應，使白炭黑分子間的作用力減弱，從而改善其分散性、另一方面由于和聚合物發(fā)生反應，硅烷偶聯(lián)劑與聚合物結(jié)合起來，這樣就改變了填充劑的表面結(jié)構(gòu)，結(jié)果使混煉膠的黏度、儲存彈性模量、損耗角正切等性能下降，分散性、力學強度和耐磨等性能提高，因而控制填充劑和偶聯(lián)劑的反應對橡膠材料的高性能化是非常重要的。
[0056]本發(fā)明采用氯化聚乙烯為原料，作為電纜的護層材料，采用三元乙丙橡膠作為絕緣材料，EVA共聚物作為護套的材料，通過密煉機密煉而成，具有優(yōu)良的防護作用、阻燃作用以及絕緣作用，生產(chǎn)工藝簡單，原料低廉，成本低。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，按照重量分數(shù)由如下原料組成: EVA共聚物100-150份、氯化聚乙烯60-80份、二辛酯50-60份、三元乙丙橡膠160-180份、半補強炭黑10-20份、硫化促進劑10-20份、白炭黑5-10份、滑石粉40-50份、碳酸鈣60-70份、阻燃添加劑20-30份、抗輻照防老化劑10-15份、交聯(lián)劑5-10份、助劑2_8份。2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，按照重量分數(shù)由如下原料組成: EVA共聚物100份、氯化聚乙烯60份、二辛酯50份、三元乙丙橡膠160份、半補強炭黑10份、硫化促進劑10份、白炭黑5份、滑石粉40份、碳酸鈣60份、阻燃添加劑20份、抗輻照防老化劑10份、交聯(lián)劑5份、助劑2份。3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，按照重量分數(shù)由如下原料組成: EVA共聚物150份、氯化聚乙烯80份、二辛酯60份、三元乙丙橡膠180份、半補強炭黑20份、硫化促進劑20份、白炭黑10份、滑石粉50份、碳酸鈣70份、阻燃添加劑30份、抗輻照防老化劑15份、交聯(lián)劑1份、助劑8份。4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述氯化聚乙稀是由聚乙稀經(jīng)氯化改性制得的高分子合成材料。5.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述硫化促進劑為硫化促進劑TAIC。6.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述阻燃添加劑為Al (OH)3和Mg(OH)2混合物。7.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述抗輻照防老化劑為防老劑RD。8.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述交聯(lián)劑為交聯(lián)劑DCP。9.根據(jù)權利要求1所述的一種新型絕緣橡膠電纜護套配方，其特征在于，所述助劑為石蠟、偶聯(lián)劑、硬脂酸以及氧化鋅中的任意一種或幾種。10.—種用于權利要求1所述的新型絕緣橡膠電纜護套配方的制備工藝，其特征在于，先將氯化聚乙烯、EVA共聚物、三元乙丙橡膠在70-80°C密煉機中塑煉2-3min，再加入半補強炭黑、白炭黑、碳酸鈣、滑石粉2-3min;最后加入燃添加劑、抗輻照防老化劑、交聯(lián)劑和助劑混煉3-4min;在密煉機溫度在90?100°C開始排料，將混煉膠在開煉機上薄通1_3次，并在擺膠裝置上擺膠2-4次，三輥壓延機壓延過粉箱后出片;混煉膠存放S-1Oh后放入密煉機混煉，溫度在100°C以下加二辛酯和硫化促進劑，混煉l_2min排料，開煉機薄通1-3次并機擺膠2-4次，三輥壓延機開條出片，經(jīng)冷卻輥冷卻，過粉箱制得成品。
【文檔編號】C08L23/16GK105924805SQ201610346917
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】黃宗顯, 陳思池, 覃麗冰
【申請人】中山市綠浪助劑有限公司