一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡膠100-150、甲基乙烯基硅橡膠45-65、尼龍101030-50、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐15-25、叔丁基鄰苯二酚2-4、萜烯樹脂5-10、松香甘油酯4-6、妥爾油10-15、氧化鋅3-5、硬脂酸1-2、防老劑4010NA1.5-2.5、防老劑10761-2、促進(jìn)劑DTDM2-3、促進(jìn)劑DZ1-2、氫氧化鎂16-22、云母粉10-15。本發(fā)明橡膠阻燃效果好，低煙無鹵，不產(chǎn)生有害、腐蝕氣體，安全環(huán)保，且具有良好的力學(xué)性能、電絕緣性能、耐油性能、耐熱性能和抗老化性能，可以用于制作各行各業(yè)的電線電纜，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法，屬于橡膠材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，橡膠電線電纜在核電站、高層建筑、地下建筑和地鐵等方面的應(yīng)用越來越大，一旦失火，將面臨著火焰沿著電纜系統(tǒng)蔓延燃燒，引發(fā)火災(zāi)，因此電線電纜的阻燃問題受到了人們的高度重視，對(duì)橡膠進(jìn)行有效的阻燃化，確保阻燃制品滿足社會(huì)需要，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，保護(hù)人類生命財(cái)產(chǎn)的安全。目前大多數(shù)阻燃橡膠制品采用含鹵族元素阻燃劑與銻化合物并用作為阻燃體系，但這類阻燃體系在燃燒或高溫?zé)崃呀鈺r(shí)產(chǎn)生有毒化合物和腐蝕性氣體，并且燃燒時(shí)煙密度較大，導(dǎo)致人類窒息或不易逃生，造成更大的損失而且迫切，因此急需開發(fā)不造成“二次災(zāi)害”的電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，以滿足市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法，該橡膠制品阻燃效果好，低煙無鹵，不產(chǎn)生有害、腐蝕氣體，安全環(huán)保。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下: 一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，由以下重量份的原料制成:三元乙丙橡膠100-150、甲基乙烯基硅橡膠45-65、尼龍1010 30-50、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐15-25、叔丁基鄰苯二酚2-4、萜烯樹脂5-10、松香甘油酯4-6、妥爾油10-15、氧化鋅3_5、硬脂酸
1-2、防老劑4010NA 1.5-2.5、防老劑1076 1-2、促進(jìn)劑DTDM 2-3、促進(jìn)劑DZ 1-2、氫氧化鎂16-22、云母粉10-15、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)12-18、硫代二丙酸2.5-4.5、聚己二酸丙二醇酯5-10、過氧化二異丙苯2-4、三烯丙基異氰脲酸酯1.5-2.5、改性填料18-24 ；
所述改性填料的制備方法如下:(I)按重量比4-8: 3-5:2-3稱取夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土混合均勻，粉碎，過篩，然后在650-750°C純NH3氣氛下煅燒0.5_lh，再在360-420°C純H2氣氛下煅燒l_2h，自然冷卻至室溫；(2)取相當(dāng)于礦物填料重量30-40%的20-25%納米硅溶膠、3-5%的油酸三乙醇胺、1-2%的吐溫60、2-3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均勻，再加入步驟(1)處理的礦物填料，在50-60°C水浴溫度下攪拌20-30min，抽濾，烘干；(3)取相當(dāng)于礦物填料重量1-2倍量的天然膠乳與步驟(2)處理后的礦物填料混合均勻，然后加入混合物重量2-3%的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、4-6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5%的納米氮化硅、2-3%的檸檬酸、1-2%的8-氨基萘-1，6- 二磺酸，攪拌2_3h，烘干，粉碎，過篩即可。
[0005]夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土三種無機(jī)填料經(jīng)上述方法改性后，對(duì)橡膠材料有良好的相容性和分散性，從而顯著提高無機(jī)填料的補(bǔ)強(qiáng)效果，提高橡膠的力學(xué)性能，并能賦予橡膠制品良好的耐磨、耐撕裂、耐熱、耐老化、耐油等多種性能，延長(zhǎng)橡膠制品的使用壽命。[0006]本發(fā)明電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠的制備方法，包括以下步驟:使用開煉機(jī)先將三元乙丙橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、尼龍1010、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐混煉均勻，再將輥距調(diào)到2mm以下，薄通3-5次，調(diào)大輥距至3_4mm，待膠料包輥后，依次加入叔丁基鄰苯二酚、促進(jìn)劑、松香甘油酯、防老劑、萜烯樹脂，然后加入氧化鋅、硬脂酸、妥爾油、間苯二酹雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酹雙(二苯基磷酸酯)，最后加入其余原料,棍溫控制在60-700C，煉膠時(shí)間控制在15-25min，下料，停放10_15h即可。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明橡膠阻燃效果好，低煙無鹵，不產(chǎn)生有害、腐蝕氣體，不會(huì)造成“二次災(zāi)害”，安全環(huán)保，且具有良好的力學(xué)性能、電絕緣性能、耐油性能、耐熱性能和抗老化性能，可以用于制作各行各業(yè)的電線電纜，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，由以下重量(kg)的原料制成:三元乙丙橡膠100、甲基乙烯基硅橡膠45、尼龍1010 30、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐15、叔丁基鄰苯二酚2、萜烯樹脂5、松香甘油酯4、妥爾油10、氧化鋅3、硬脂酸1、防老劑4010NA 1.5、防老劑10761、促進(jìn)劑DTDM 2、促進(jìn)劑DZ 1、氫氧化鎂16、云母粉10、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)12、硫代二丙酸2.5、聚己二酸丙二醇酯5、過氧化二異丙苯2、三烯丙基異氰脲酸酯1.5、改性填料18 ；
所述改性填料的制備方法如下:(I)按重量比4:3:2稱取夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土混合均勻，粉碎，過篩，然后在650°C純NH3氣氛下煅燒lh，再在360°C純H2氣氛下煅燒2h，自然冷卻至室溫；(2)取相當(dāng)于礦物填料重量30%的20%納米硅溶膠、3%的油酸三乙醇胺、1%的吐溫60、2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均勻，再加入步驟(1)處理的礦物填料，在50°C水浴溫度下攪拌30min，抽濾，烘干；(3)取相當(dāng)于礦物填料重量I倍量的天然膠乳與步驟(2)處理后的礦物填料混合均勻，然后加入混合物重量2%的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、4%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3%的納米氮化硅、2%的檸檬酸、1%的8-氨基萘-1，6- 二磺酸，攪拌2h，烘干，粉碎，過篩即可。
[0009]電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠的制備方法，包括以下步驟:使用開煉機(jī)先將三元乙丙橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、尼龍1010、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐混煉均勻，再將輥距調(diào)到2mm以下，薄通3-5次，調(diào)大輥距至3_4mm，待膠料包輥后，依次加入叔丁基鄰苯二酚、促進(jìn)劑、松香甘油酯、防老劑、萜烯樹脂，然后加入氧化鋅、硬脂酸、妥爾油、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酹雙(二苯基磷酸酯)，最后加入其余原料，棍溫控制在60-70 °C，煉膠時(shí)間控制在15-25min，下料，停放10_15h即可。
[0010]實(shí)施例2
一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，由以下重量(kg)的原料制成:三元乙丙橡膠120、甲基乙烯基硅橡膠55、尼龍1010 40、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐20、叔丁基鄰苯二酚3、萜烯樹脂8、松香甘油酯5、妥爾油12、氧化鋅4、硬脂酸1.5、防老劑4010嫩2、防老劑10761.5、促進(jìn)劑DTDM 2.5、促進(jìn)劑DZ 1.5、氫氧化鎂18、云母粉12、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)16、硫代二丙酸3.5、聚己二酸丙二醇酯8、過氧化二異丙苯3、三烯丙基異氰脲酸酯2、改性填料22 ；
所述改性填料的制備方法如下:(I)按重量比6:4:2.5稱取夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土混合均勻，粉碎，過篩，然后在700°C純NH3氣氛下煅燒Ih，再在380°C純H2氣氛下煅燒1.5h，自然冷卻至室溫；(2)取相當(dāng)于礦物填料重量35%的22%納米硅溶膠、4%的油酸三乙醇胺、1.5%的吐溫60、2.5%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均勻，再加入步驟(1)處理的礦物填料，在55°C水浴溫度下攪拌25min，抽濾，烘干；(3)取相當(dāng)于礦物填料重量1.5倍量的天然膠乳與步驟(2)處理后的礦物填料混合均勻，然后加入混合物重量2.5%的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、5%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、4%的納米氮化硅、2.5%的檸檬酸、
1.5%的8-氨基萘-1, 6- 二磺酸，攪拌2.5h，烘干，粉碎，過篩即可。
制備方法同實(shí)施例1。
[0011]實(shí)施例3
一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，由以下重量份的原料制成:三元乙丙橡膠150、甲基乙烯基硅橡膠65、尼龍101050、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐25、叔丁基鄰苯二酚4、萜烯樹脂10、松香甘油酯6、妥爾油15、氧化鋅5、硬脂酸2、防老劑401ONA 2.5、防老劑1076 2、促進(jìn)劑DTDM 3、促進(jìn)劑DZ 2、氫氧化鎂22、云母粉15、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)18、硫
代二丙酸4.5、聚己二酸丙二醇酯10、過氧化二異丙苯4、三烯丙基異氰脲酸酯2.5、改性填料24 ；
所述改性填料的制備方法如下:(I)按重量比8:5:3稱取夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土混合均勻，粉碎，過篩，然后在750°C純NH3氣氛下煅燒0.5h，再在420°C純H2氣氛下煅燒lh，自然冷卻至室溫；(2)取相當(dāng)于礦物填料重量40%的25%納米硅溶膠、5%的油酸三乙醇胺、2%的吐溫60、3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均勻，再加入步驟(1)處理的礦物填料，在60°C水浴溫度下攪拌20min，抽濾，烘干；(3)取相當(dāng)于礦物填料重量2倍量的天然膠乳與步驟(2)處理后的礦物填料混合均勻，然后加入混合物重量3%的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、5%的納米氮化硅、3%的檸檬酸、2%的8-氨基萘-1，6- 二磺酸，攪拌3h，烘干，粉碎，過篩即可。
[0012]制備方法同實(shí)施例1。
[0013]將實(shí)施例1、2、3所生產(chǎn)的橡膠用于制備電線電纜，其性能檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0014]表1實(shí)施例1、2、3所生產(chǎn)的橡膠電線電纜性能檢測(cè)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，其特征在于，由以下重量份的原料制成:三元乙丙橡膠100-150、甲基乙烯基硅橡膠45-65、尼龍1010 30-50、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐15-25、叔丁基鄰苯二酚2-4、萜烯樹脂5-10、松香甘油酯4_6、妥爾油10-15、氧化鋅3_5、硬脂酸1-2、防老劑4010NA 1.5-2.5、防老劑1076 1-2、促進(jìn)劑DTDM 2-3、促進(jìn)劑DZ 1-2、氫氧化鎂16-22、云母粉10-15、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)12-18、硫代二丙酸2.5-4.5、聚己二酸丙二醇酯5-10、過氧化二異丙苯2-4、三烯丙基異氰脲酸酯1.5-2.5、改性填料18-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠，其特征在于，所述改性填料的制備方法如下:(I)按重量比4-8:3-5:2-3稱取夕線石、油頁(yè)巖、凹凸棒土混合均勻，粉碎，過篩，然后在650-750°C純NH3氣氛下煅燒0.5_lh，再在360-420°C純H2氣氛下煅燒1-2h，自然冷卻至室溫；(2)取相當(dāng)于礦物填料重量30-40%的20-25%納米硅溶膠、3_5%的油酸二乙醇胺、1_2%的吐溫60、2_3%的3_氛丙基二乙氧基硅烷混合均勻，再加入步驟(1)處理的礦物填料，在50-60°C水浴溫度下攪拌20-30min，抽濾，烘干；(3)取相當(dāng)于礦物填料重量1-2倍量的天然膠乳與步驟(2)處理后的礦物填料混合均勻，然后加入混合物重量2-3%的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、4-6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5%的納米氮化硅、2-3%的檸檬酸、1-2%的8-氨基萘-1，6- 二磺酸，攪拌2-3h，烘干，粉碎，過篩即可。
3.如權(quán)利要求1所述的電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟:使用開煉機(jī)先將三元乙丙橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、尼龍1010、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐混煉均勻，再將輥距調(diào)到2mm以下，薄通3-5次，調(diào)大輥距至3_4mm，待膠料包輥后，依次加入叔丁基鄰苯二酚、促進(jìn)劑、松香甘油酯、防老劑、萜烯樹脂，然后加入氧化鋅、硬脂酸、妥爾油、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)，最后加入其余原料，輥溫控制在60-70°C，煉膠時(shí)間控制在15-25min，下料，停放10_15h即可。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK103923403SQ201410194769
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月10日
【發(fā)明者】任新年 申請(qǐng)人:任新年