機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，涉及電纜用護(hù)套橡皮的配方。其材料組分如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛20-25份，促進(jìn)劑N,N‘-雙烷胺六硫化秋蘭姆1-2份,促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1-2份，防老劑N-苯基-2-萘胺0.7-1.2份，防老劑N-苯基N’環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0.3-0.6份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0.5-1份，0級(jí)三氧化二銻3-4份，陶土15-20份，耐油型合成脂類增塑劑4-8份，偏苯三酸三辛脂8-12份，快壓出炭黑20-25份，納米氫氧化鋁20-27份，三氧化鉬8-12份，膠含量45％。本發(fā)明所得的電纜具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐臭氧、耐化學(xué)藥品性能、防水、低煙低鹵阻燃性和耐油性，耐溫等級(jí)高，它能充分滿足生產(chǎn)低煙低鹵阻燃防水機(jī)車車輛電纜的需要。
【專利說明】機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜用護(hù)套橡皮的配方，尤其涉及機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺 化聚乙烯護(hù)套橡皮配方。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)車工業(yè)作為當(dāng)今世界主要交通的基礎(chǔ)工業(yè)之一 獲得迅速發(fā)展，根據(jù)國(guó)際鐵路聯(lián)盟制定的鐵路機(jī)車車輛用電線電纜的技術(shù)條件UIC895、國(guó) 際電工委員會(huì)制定的l_30kV高聚物固體絕緣電線電纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合我國(guó)鐵路運(yùn) 輸?shù)奶攸c(diǎn)和電線電纜制造水平，并考慮到工業(yè)和成本，我國(guó)的鐵路機(jī)車車輛用電纜基本是 采用不同材質(zhì)的絕緣和護(hù)套的結(jié)構(gòu)。其中乙丙橡皮絕緣率磺化聚乙烯護(hù)套最為常見。而護(hù) 套料的選擇，則電纜經(jīng)常接觸到油污、水靠近機(jī)車發(fā)熱部件處的溫度高達(dá)60-80°C、在意外 事故中有可能直接接觸明火等不良的工作環(huán)境，因此護(hù)套料應(yīng)具有耐油、防水性能、低煙低 鹵阻燃性能和較高的耐熱等級(jí)，同時(shí)還應(yīng)具有低酸、低煙性能。由此可知，生產(chǎn)出性能優(yōu)良 的機(jī)車車輛用電纜的關(guān)鍵在于護(hù)套料配方的研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明目的是提供機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚 乙烯護(hù)套橡皮配方，用此配方生產(chǎn)出來的橡皮護(hù)套能充分滿足生產(chǎn)低煙低鹵阻燃防水電 纜的需要。
[0004] 本發(fā)明的方案如下：機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方， 其材料組分如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛20-25份，促進(jìn)劑N，N'-雙烷胺六 硫化秋蘭姆1-2份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1-2份，防老劑N-苯基-2-萘胺0. 7-1. 2份， 防老劑N-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 3-0. 6份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 5-1 份，〇級(jí)三氧化二銻3-4份，陶土 15-20份，耐油型合成脂類增塑劑4-8份，偏苯三酸三辛脂 8-12份，快壓出炭黑20-25份，納米氫氧化鋁20-27份，三氧化鑰8-12份，膠含量45%。
[0005] 機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其材料組分如下：氯 磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛20份，促進(jìn)劑Ν，Ν'_雙烷胺六硫化秋蘭姆2份，促進(jìn) 劑二硫化二苯駢噻唑2份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺1. 2份，防老劑Ν-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì) 苯二胺〇. 4份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 6份，0級(jí)三氧化二銻3份，陶土 15份，耐 油型合成脂類增塑劑8份，偏苯三酸三辛脂8份，快壓出炭黑25份，納米氫氧化鋁27份，三 氧化鑰8份，膠含量45%。
[0006] 機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其材料組分如下：氯 磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛25份，促進(jìn)劑Ν，Ν'_雙烷胺六硫化秋蘭姆1份，促進(jìn) 劑二硫化二苯駢噻唑1份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺0. 7份，防老劑Ν-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì) 苯二胺〇. 3份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 5份，0級(jí)三氧化二銻4份，陶土 20份， 耐油型合成脂類增塑劑4份，偏苯三酸三辛脂12份，快壓出炭黑20份，納米氫氧化鋁20 份，三氧化鑰12份，膠含量45%。
[0007] 上述氯磺化聚乙烯中氯含量為33-37%，硫含量為0. 8-1. 2%。
[0008] 本發(fā)明所得的電纜有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐臭氧、耐化學(xué)藥品性能、防水、低煙低鹵 阻燃性和耐油性，耐溫等級(jí)高，它能充分滿足生產(chǎn)低煙低鹵阻燃防水機(jī)車車輛電纜的需要。 [0009]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明； 機(jī)車車輛用電纜的使用條件較為苛刻，因此其護(hù)套料的實(shí)際配合，除要合理選擇其主 體骨架的氯磺化聚乙烯膠種、硫化體系、填充補(bǔ)強(qiáng)體系、阻燃劑、及他們的用量以外，還要 采取措施，設(shè)計(jì)降低護(hù)套材料的發(fā)煙量和HCL的釋放量。氯磺化聚乙烯由于其不延燃性、 機(jī)械性能、耐大氣老化性能、耐油性都比較好，是機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水電纜首選 的一種護(hù)套材料，根據(jù)GB12528-2008要求，其中對(duì)護(hù)套性能的要求為：外護(hù)套橡皮應(yīng)符合 GB7594-87中XH-31A型規(guī)定，且燃燒時(shí)HCL釋放量小于100mg/g，煙密度二硫化二苯駢噻唑 小于200, 70°C 7天吸水率小于4. 5%。因此我們?cè)谂浞皆O(shè)計(jì)時(shí)既要考慮到高阻燃性，又要考 慮到HCL釋放量、煙密度和防水性能。為此，對(duì)各體系確定如下： 1、生膠的選擇 氯磺化聚乙烯的品種很多，根據(jù)電線電纜使用特點(diǎn)，最宜選用氯磺化聚乙烯-40型，該 橡膠含氯量為33-37%，含硫量在0. 8-1. 2%，氯磺化聚乙烯因其飽和的分子結(jié)構(gòu)，使之具有 優(yōu)良的耐臭氧及抗氧化性能；結(jié)構(gòu)中含有氯原子，使得其具有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和阻 燃性能；經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浜虾螅€可使其具有良好的耐熱、耐氣候、耐電暈、防水及阻燃性能。
[0011] 2、硫化體系的選擇 氯磺化聚乙烯常用的硫化體系很多，從滿足上述標(biāo)準(zhǔn)耐熱性能指標(biāo)考慮，選用過氧化 物作硫化劑最好，在加入適當(dāng)?shù)姆览蟿┖土蚧鷦┖竽苁孤然腔垡蚁┯糜趌〇〇-l〇5°C ;但 過氧化物及其助劑都是易燃的，難以使氯磺化聚乙烯橡皮的阻燃性能滿足要求，故我們沒 有選用。經(jīng)大量收集資料并經(jīng)分析研究后，選擇了一氧化鉛作硫化劑，以使膠料在物理機(jī)械 性能、防水性和加工性得到綜合平衡；一氧化鉛能減少燃燒時(shí)HCL釋放量，不易燃燒，吸水 少，且成本較低。為了提高硫化速度、降低硫化溫度、減少硫化劑用量和提高硫化膠的性能， 還選用N，N 雙烷胺六硫化秋蘭姆及二硫化二苯駢噻唑作為硫化促進(jìn)劑。
[0012] 3、阻燃劑的選用 在難燃的主體橡膠中，添加合適阻燃劑是阻燃化處理的有效途徑，在選擇阻燃劑時(shí)，我 們注意一下幾點(diǎn)： (1)根據(jù)協(xié)同理論，采用兩種或兩種以上阻燃劑。
[0013] (2)采用阻燃效果好，無毒的無機(jī)阻燃劑，少用價(jià)格昂貴的有機(jī)阻燃。
[0014] (3)選用的阻燃劑本身具有較好的穩(wěn)定性，在膠料工藝操作中不分解或失效。
[0015] (4)因氯磺化聚乙烯含有鹵素，選用與鹵化氫作用產(chǎn)生SbCL3氣體的Sb203,由于 該氣體比重大，不僅有抑制0H基的作用，并能附著在可燃物表面隔絕空氣。
[0016] (5)因添加的阻燃劑必須是不含鹵素，產(chǎn)生煙霧少，要兼容對(duì)機(jī)械性能和工藝性能 的影響。
[0017] 經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證，我們最終選用納米氫氧化鋁、三氧化鑰、0級(jí)三氧化二銻并用。
[0018] 4、填充劑的選擇 根據(jù)實(shí)施阻燃技術(shù)的原則，選擇填充劑時(shí)我們考慮到阻燃劑的相容性。由于氯磺化聚 乙烯橡膠是聚乙烯塑料的衍生物，所以在常溫下，該混合橡皮有許多類似聚乙烯性能的特 點(diǎn)，如膠料比較硬，膠料壓在一起不易粘住，根據(jù)這些特性，我們?cè)O(shè)計(jì)該橡皮的填充補(bǔ)強(qiáng)體 系時(shí)，主要考慮它的加工工藝，特別是擠出進(jìn)料有可能改為象擠塑進(jìn)料一樣，采用冷粒子喂 料。炭黑品種的選用，我們采用擠出工藝性能好的快壓出炭黑，填充選用陶土，當(dāng)然陶土的 分量不易過多，否則膠料的硬度會(huì)更大。
[0019] 5、防老劑的選擇 在本配方中，我們選擇了氯磺化聚乙烯橡膠通用的耐熱性較好的二丁基二硫代氨基 甲酸鎳作為本配方體系的主防老劑，再配合防老劑N-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì)苯二胺、N-苯 基-2-萘胺。由于三種防老劑配合協(xié)調(diào)，起到最佳的防老效果。
[0020] 6、軟化劑的選擇 鑒于氯磺化聚乙烯橡膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以它為基體的膠料中最好只摻用不會(huì)破壞其網(wǎng)絡(luò) 的非極性或低極性軟化劑。在此體系中，摻用的軟化劑不僅能改善膠料的工藝性能，提高其 彈性和降低硬度，而且對(duì)提高膠料的耐熱性能和改善膠料的焦燒性能起著關(guān)鍵作用，同時(shí) 軟化劑對(duì)膠料的阻燃性能，經(jīng)綜合考慮，我們選用偏苯三酸三辛脂和耐油型合成脂類增塑 劑并用的橡膠軟化體系。
[0021] 本發(fā)明根據(jù)以上原則，進(jìn)行研究。
[0022] 實(shí)施例1 :機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其材料組 分如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛23份,促進(jìn)劑Ν, Ν 雙燒胺六硫化秋蘭姆 1. 5份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1. 5份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺1份，防老劑Ν-苯基Ν' 環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 5份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 7份，0級(jí)三氧化二銻3. 5份， 陶土 18份，耐油型合成脂類增塑劑6份，偏苯三酸三辛脂10份，快壓出炭黑22份，納米氫 氧化錯(cuò)24份，三氧化鑰10份,膠含量45 %。
[0023] 實(shí)施例2 :機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其材料組 分如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛20份,促進(jìn)劑Ν, Ν 雙燒胺六硫化秋蘭姆 2份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑2份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺1. 2份，防老劑Ν-苯基Ν' 環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 4份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 6份，0級(jí)三氧化二銻3份， 陶土 15份，耐油型合成脂類增塑劑8份，偏苯三酸三辛脂8份，快壓出炭黑25份，納米氫氧 化鋁27份，三氧化鑰8份，膠含量45 %。
[0024] 實(shí)施例3 :機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其材料組 分如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛25份,促進(jìn)劑Ν, Ν 雙燒胺六硫化秋蘭姆 1份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺0.7份，防老劑Ν-苯基Ν' 環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 3份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 5份，0級(jí)三氧化二銻4份， 陶土 20份，耐油型合成脂類增塑劑4份，偏苯三酸三辛脂12份，快壓出炭黑20份，納米氫 氧化錯(cuò)20份，三氧化鑰12份,膠含量45%。
[0025] 上述三個(gè)實(shí)施例中，氯磺化聚乙烯中氯含量為33-37%，硫含量為0. 8-1. 2%。
[0026] 按照上述三個(gè)實(shí)施例的配方為基礎(chǔ)，經(jīng)過反復(fù)多次的配方試驗(yàn)研究，在膠料配方 上經(jīng)過不斷的設(shè)計(jì)、探索和改進(jìn)，上述氧指數(shù)為36-38、且燃燒時(shí)HCL釋放量38mg/g，煙密度 二硫化二苯駢噻唑96, 70°C 7天吸水率3. 6%的氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮，能充分滿足生產(chǎn)機(jī) 車車輛用低煙低鹵阻燃防水電纜的需要，其配方材料組分見表1。
[0027] 表1配方的材料組分

【權(quán)利要求】
1. 機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配方，其特征在于其材料組分 如下：氯磺化聚乙烯100份，硫化劑一氧化鉛20-25份，促進(jìn)劑N，N 雙烷胺六硫化秋蘭 姆1-2份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1-2份，防老劑N-苯基-2-萘胺0. 7-1. 2份，防老劑 N-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 3-0. 6份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 5-1份，0級(jí)三 氧化二銻3-4份，陶土 15-20份，耐油型合成脂類增塑劑4-8份，偏苯三酸三辛脂8-12份， 快壓出炭黑20-25份，納米氫氧化鋁20-27份，三氧化鑰8-12份，膠含量45%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮 配方，其特征在于其材料組分如下：氯磺化聚乙烯1〇〇份，硫化劑一氧化鉛20份，促進(jìn)劑 Ν，Ν'_雙烷胺六硫化秋蘭姆2份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑2份，防老劑Ν-苯基-2-萘胺 1. 2份，防老劑Ν-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 4份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳0. 6 份，〇級(jí)三氧化二銻3份，陶土 15份，耐油型合成脂類增塑劑8份，偏苯三酸三辛脂8份，快 壓出炭黑25份，納米氫氧化鋁27份，三氧化鑰8份，膠含量45 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯護(hù)套橡皮配 方，其特征在于其材料組分如下：氯磺化聚乙烯1〇〇份，硫化劑一氧化鉛25份，促進(jìn)劑 Ν，Ν 雙烷胺六硫化秋蘭姆1份，促進(jìn)劑二硫化二苯駢噻唑1份，防老劑Ν-苯基-2-萘 胺〇. 7份，防老劑Ν-苯基Ν'環(huán)已烷基對(duì)苯二胺0. 3份，防老劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳 0. 5份，0級(jí)三氧化二銻4份，陶土 20份，耐油型合成脂類增塑劑4份，偏苯三酸三辛脂12 份，快壓出炭黑20份，納米氫氧化鋁20份，三氧化鑰12份，膠含量45%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的機(jī)車車輛用低煙低鹵阻燃防水氯磺化聚乙烯 護(hù)套橡皮配方，其特征在于：氯磺化聚乙烯中氯含量為33-37%，硫含量為0. 8-1. 2%。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK104151727SQ201410358002
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】付世財(cái), 陶庭先 申請(qǐng)人:安徽江淮電纜集團(tuán)有限公司