專利名稱：高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于礦產(chǎn)電纜的橡皮護(hù)套材料，還涉及該材料的制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著露天煤礦和井下礦用電動采煤機(jī)械的發(fā)展，對礦用電纜的性能要求也更為嚴(yán)格，不僅要求電纜的絕緣層有優(yōu)異的電氣性能，同時要求護(hù)套材料擁優(yōu)良的物理機(jī)械性能， 如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率高；進(jìn)一步來說，礦井中不可避免的存在瓦斯氣體，具有燃燒爆炸的的危險，采礦井中需敷設(shè)數(shù)量很大的各種電纜來提供電能、控制訊號和監(jiān)測，要求電纜護(hù)套具有難燃和不延燃性能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供物理機(jī)械性能和阻燃性能優(yōu)良的高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料，且拉伸強(qiáng)度大于13. 5MPa，斷裂伸長率大于360%，具有較佳的物理機(jī)械性能，氧指數(shù)大于40 ；本發(fā)明的第二個目的是提供上述礦用電纜橡皮護(hù)套材料的制備工藝。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是用于礦產(chǎn)電纜的橡皮護(hù)套材料，其材料組分及按重量百分比計(jì)的含量為氯化聚乙烯38%，氧化鎂4%,_■鹽基硫酸鉛I. 2%，三鹽基硫酸鉛1%，硬脂酸鉛O. 8%，鄰苯二甲酸二辛酯3.3%，氯化石蠟4%，炭黑17%，三氧化二鋪4%,氫氧化鎂11%，三氯乙基磷酸酯3.5%，沉淀法白炭黑4%,碳酸鈣6%，表面活性劑Y -巰丙基三乙氧基硅烷0.3%，硫化劑過氧化二異丙苯1%，助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9%。
上述用于礦產(chǎn)電纜的橡皮護(hù)套材料的制備工藝，包括以下步驟步驟一 ·將所述氯化聚乙烯38%在70°C 80°C密煉機(jī)中塑煉2mirT3min ；步驟二 .在所述密煉機(jī)中再加入高耐磨所述炭黑17%、所述二鹽基硫酸鉛I. 2%、所述三鹽基硫酸鉛1%、所述硬脂酸鉛O. 8%、所述氧化鎂4%、所述三氯乙基磷酸酯3. 5%、所述三氧化二鋪4%、所述碳酸I丐6%,混煉2min 3min ；步驟三.在所述密煉機(jī)中最后加入所述鄰苯二甲酸二辛酯3. 3%、所述氯化石蠟4%、所述氫氧化鎂11%、所述沉淀法白炭黑4%、所述表面活性劑Y -巰丙基三乙氧基硅烷O. 3%，混煉3mirT4min，形成混煉膠料，該混煉膠料在溫度達(dá)到90°C 100°C時從所述密煉機(jī)中排出； 步驟四.排出的所述混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上壓延，不開條出片；步驟五.壓延后的混煉膠料室溫存放8h，然后放入密煉機(jī)混煉，混煉溫度達(dá)到100°C 時加所述硫化劑過氧化二異丙苯1%、所述助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9%，接著混煉 Imin，然后排出混煉膠料；步驟六.該混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料中，用氯化聚乙烯作基料，通過添加阻燃劑三氧化二銻、氯化石蠟和氫氧化鎂、三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護(hù)套料的阻燃性能，通過添加補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護(hù)套料的物理機(jī)械性能，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明的橡皮護(hù)套材料拉伸強(qiáng)度大于13. 5MPa，斷裂伸長率大于360%，具有較佳的物理機(jī)械性能，氧指數(shù)大于40，具有較好的阻燃性能，且制備工藝簡單，可操作性強(qiáng)。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
在用于礦產(chǎn)電纜的橡皮護(hù)套材料中，用氯化聚乙烯作基料，通過添加阻燃劑三氧化二銻、氯化石蠟和氫氧化鎂、三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護(hù)套料的阻燃性能，具體來說，三氧化二銻和氯化石蠟進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成三氯化銻，三氯化銻能作為氣相燃燒區(qū)的自由基撲捉劑，可以有效的撲捉聚合物燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃作用，而且在三氯乙基磷酸酯吸收氫氧化鎂分解釋放的大量水分受熱生成的磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等這些有氧酸促使氯化聚乙烯脫水碳化形成液膜炭層可將氧與可燃性揮發(fā)物、熱與內(nèi)部的高聚物基質(zhì)隔開，減弱或中斷燃燒。氫氧化鎂分解產(chǎn)生的水蒸汽更容易釋放出并將吸收一定的熱量， 降低了體系的溫度，分解生成的氧化物炭層也可均勻地覆蓋在材料的表面，從而將熱量與聚合物材料分隔開，提高了填料阻燃作用，護(hù)套材料中通過添加補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護(hù)套料的物理機(jī)械性能，而且上面提到的氫氧化鎂也有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。護(hù)套材料的其他材料組分中，氧化鎂除了有一定阻燃效果外，主要吸收加工和硫化過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體，還是價廉物美的熱穩(wěn)定劑。(橡膠配方中不宜使用酸性配合劑，防止酸性配合劑對過氧化物的破壞而影響氯化聚乙烯橡膠的硫化。氧化鎂本身有堿性，又是氯化聚乙烯橡膠的重要的熱穩(wěn)定劑)。碳酸鈣也起到吸收氯化氫作用，保證分解出的氯化氫被徹底去除，碳酸鈣還用作填料，降低材料成本，二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛作為穩(wěn)定劑，阻止氯化聚乙烯受熱分解產(chǎn)生氯化氫，鄰苯二甲酸二辛酯用作增塑劑，便于材料加工成型，表面活性劑能夠提高材料組分中有機(jī)物質(zhì)與無機(jī)物質(zhì)之間的相容性，使得各材料組分混煉充分均勻，提高制品的物理機(jī)械性能，采用沉淀法制備的白炭黑，粒徑大，容易分散均勻，保證混煉效果，硫化劑使得材料發(fā)生硫化交聯(lián)，使高分子材料從線性轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提聞材料的機(jī)械和物理性能，助硫化劑能增加交聯(lián)效率及耐熱性。
具體實(shí)施例氯化聚乙烯38公斤,氧化鎂4公斤,二鹽基硫酸鉛I. 2公斤,三鹽基硫酸鉛I公斤， 硬脂酸鉛0.8公斤，鄰苯二甲酸二辛酯3. 3公斤，氯化石蠟4公斤，高耐磨炭黑17公斤， 三氧化二銻4公斤，氫氧化鎂11公斤，三氯乙基磷酸酯3. 5公斤，沉淀法白炭黑4公斤， 碳酸鈣6公斤，表面活性劑Y-巰丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，硫化劑過氧化二異丙苯I 公斤，助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9公斤。
制備工藝步驟一 ·將所述氯化聚乙烯38%在70°C 80°C密煉機(jī)中塑煉2mirT3min ；步驟二 .在所述密煉機(jī)中再加入高耐磨所述炭黑17%、所述二鹽基硫酸鉛I. 2%、所述三鹽基硫酸鉛1%、所述硬脂酸鉛O. 8%、所述氧化鎂4%、所述三氯乙基磷酸酯3. 5%、所述三氧化二鋪4%、所述碳酸I丐6%,混煉2min 3min ；步驟三.在所述密煉機(jī)中最后加入所述鄰苯二甲酸二辛酯3. 3%、所述氯化石蠟4%、所述氫氧化鎂11%、所述沉淀法白炭黑4%、所述表面活性劑Y -巰丙基三乙氧基硅烷O. 3%，混煉3mirT4min，形成混煉膠料，該混煉膠料在溫度達(dá)到90°C 100°C時從所述密煉機(jī)中排出； 步驟四.排出的所述混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上壓延，不開條出片；步驟五.壓延后的混煉膠料室溫存放8h，然后放入密煉機(jī)混煉，混煉溫度達(dá)到100°C 時加所述硫化劑過氧化二異丙苯1%、所述助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9%，接著混煉 Imin，然后排出混煉膠料；步驟六.該混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。
本實(shí)例制備的高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料，性能的檢測數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料，其特征在于其材料組分及按重量百分比計(jì)的含量為 氯化聚乙烯38%，氧化鎂4%, _■鹽基硫酸鉛I. 2%， 三鹽基硫酸鉛1%， 硬脂酸鉛O. 8%， 鄰苯二甲酸二辛酯3.3%，氯化石蠟4%，炭黑17%，三氧化二鋪4%,氫氧化鎂11%， 三氯乙基磷酸酯3.5%， 沉淀法白炭黑4%,碳酸鈣6%， 表面活性劑Y -巰丙基三乙氧基硅烷 0.3%， 硫化劑過氧化二異丙苯1%， 助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9%。
2.如權(quán)利要求I所述的礦用電纜橡皮護(hù)套材料的制備工藝，其特征在于包括以下步驟 步驟一 ·將所述氯化聚乙烯38%在70°C 80°C密煉機(jī)中塑煉2mirT3min ； 步驟二 .在所述密煉機(jī)中再加入高耐磨所述炭黑17%、所述二鹽基硫酸鉛I. 2%、所述三鹽基硫酸鉛1%、所述硬脂酸鉛O. 8%、所述氧化鎂4%、所述三氯乙基磷酸酯3. 5%、所述三氧化二鋪4%、所述碳酸I丐6%,混煉2min 3min ；步驟三.在所述密煉機(jī)中最后加入所述鄰苯二甲酸二辛酯3. 3%、所述氯化石蠟4%、所述氫氧化鎂11%、所述沉淀法白炭黑4%、所述表面活性劑Y-巰丙基三乙氧基硅烷O. 3%，混煉3mirT4min，形成混煉膠料，該混煉膠料在溫度達(dá)到90°C 100°C時從所述密煉機(jī)中排出；步驟四.排出的所述混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上壓延，不開條出片； 步驟五.壓延后的混煉膠料室溫存放8h，然后放入密煉機(jī)混煉，混煉溫度達(dá)到100°C時加所述硫化劑過氧化二異丙苯1%、所述助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯O. 9%，接著混煉Imin，然后排出混煉膠料； 步驟六.該混煉膠料在開煉機(jī)上薄通廣2次，并來回?cái)[膠2 3次，接著在三輥壓延機(jī)上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高阻燃礦用電纜橡皮護(hù)套材料及制備工藝，配方為氯化聚乙烯38%，氧化鎂4%，二鹽基硫酸鉛1.2%，三鹽基硫酸鉛1%，硬脂酸鉛0.8%，鄰苯二甲酸二辛酯3.3%，氯化石蠟4%，炭黑17%，三氧化二銻4%，氫氧化鎂11%，三氯乙基磷酸酯3.5%，沉淀法白炭黑4%，碳酸鈣6%，表面活性劑γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.3%，硫化劑過氧化二異丙苯1%，助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯0.9%，，通過添加阻燃劑三氧化二銻、氯化石蠟和氫氧化鎂、三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護(hù)套料的阻燃性能，通過添加補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護(hù)套料的物理機(jī)械性能，且制備工藝簡單，可操作性強(qiáng)。
文檔編號C08K5/521GK102924835SQ20121044022
公開日2013年2月13日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張新, 林磊, 張勇, 王昆 申請人:江蘇亨通電力電纜有限公司