一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠50-70份、順丁橡膠10-18份、天然橡膠20-32份、有機改性蒙脫土15-20份、氧化鎂1-1.5份、氧化鋅0.8-1.3份、過氧化二異丙苯1.5-2.8份、三烯丙基異三聚氰酸酯0.3-0.8份、己二酸二異丁酯1-3份、油酸乙酯0.8-2.2份、榛子油5-8份、硬脂酸1.2-1.6份、炭黑20-35份、紫炭黑10-15份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1.0-1.5份、二硫化四甲基秋蘭姆0.5-1.6份、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺1.8-2.2份、N-苯基-2-萘胺0.4-0.8份；有機改性蒙脫土制備：在水中加入鈉基蒙脫土，攪拌靜置，取上清液；將上清液加熱后加入十八烷基三甲基氯化銨，超聲60-80min，攪拌后過濾、洗滌。本發(fā)明所述風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，具有耐低溫性和高回彈性，阻燃性也得到了提高。
【專利說明】-種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜護套【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 當前，我國電線電纜市場競爭激烈、日趨飽和，新興的風電市場為電纜行業(yè)提供了 難得的市場機會。大規(guī)模開發(fā)利用風能，在規(guī)劃風電場建設(shè)時要同時規(guī)劃電網(wǎng)建設(shè)和通訊 建設(shè)，對電力電纜、通訊電纜提出了要求。在風力發(fā)電中，有用于機艙內(nèi)的軟電線、控制電 纜、數(shù)據(jù)電纜等，有用于搭架內(nèi)的布電線和電力電纜等。
[0003] 用于風力發(fā)電的電纜要滿足以下性能：風力發(fā)電用電纜多用在氣候條件惡劣的地 區(qū)，氣溫寒冷，晝夜溫差大，應(yīng)具有良好的耐低溫性，且耐紫外線、耐氣候老化性能優(yōu)異；風 力發(fā)電用電纜按使用場合分移動和固定安裝用電纜，移動用電纜需頻繁扭轉(zhuǎn)，應(yīng)具有良好 的抗扭轉(zhuǎn)性能和彎曲性能；風力發(fā)電用電纜有時會接觸油污，在特殊環(huán)境下會遭受海水腐 蝕，應(yīng)具有耐油和耐腐蝕性能；有良好的阻燃性能。
[0004] 風力發(fā)電用電力電纜的護套多采用氯化聚乙烯、氯丁橡膠或氯磺化聚乙烯制備， 其具有優(yōu)異的耐油性和耐腐蝕性。現(xiàn)存的風力發(fā)電電力電纜的耐低溫性和彈性欠佳，不能 滿足風力發(fā)電用電纜的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出了一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其具有優(yōu)異的耐低溫性和高回 彈性，阻燃性也得到了提高。
[0006] 本發(fā)明提出了一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯 丁橡膠50-70份、順丁橡膠10-18份、天然橡膠20-32份、有機改性蒙脫土 15-20份、氧化鎂 1-1. 5份、氧化鋅0. 8-1. 3份、過氧化二異丙苯1. 5-2. 8份、三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3-0. 8 份、己二酸二異丁酯1-3份、油酸乙酯0. 8-2. 2份、榛子油5-8份、硬脂酸1. 2-1. 6份、炭黑 20-35份、紫炭黑10-15份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1. 0-1. 5份、二硫化四甲基秋 蘭姆0. 5-1. 6份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺1. 8-2. 2份、N-苯基-2-萘胺0. 4-0. 8份； 所述有機改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：按重量份在100份水中加入8-15份鈉基蒙脫 土，攪拌4-6h后靜置，取上清液；將上清液加熱到85-100°C后加入3-6份十八烷基三甲基 氯化銨，超聲60-80min，之后攪拌3-5h，過濾，洗漆濾漁至無氯離子后干燥。
[0007] 優(yōu)選地，所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡 膠65-68份、順丁橡膠10-15份、天然橡膠20-22份、有機改性蒙脫土 17-18. 5份、氧化 鎂1. 2-1. 4份、氧化鋅0. 9-1. 2份、過氧化二異丙苯1. 9-2. 2份、三烯丙基異三聚氰酸酯 0. 5-0. 65份、己二酸二異丁酯2-2. 4份、油酸乙酯1. 6-2. 0份、榛子油6. 5-7份、硬脂酸 1. 3-1. 45份、炭黑28-33份、紫炭黑12-13. 6份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1. 3-1. 4 份、二硫化四甲基秋蘭姆1. 3-1. 5份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺2. 0-2. 08份、N-苯 基-2-萘胺0.6-0. 69份。
[0008] 優(yōu)選地，所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡 膠67份、順丁橡膠13份、天然橡膠20份、有機改性蒙脫土 18. 2份、氧化鎂1. 33份、氧化 鋅1. 05份、過氧化二異丙苯1. 94份、三烯丙基異三聚氰酸酯0. 55份、己二酸二異丁酯2. 2 份、油酸乙酯1. 8份、榛子油6. 7份、硬脂酸1. 38份、炭黑32份、紫炭黑13. 2份、N-環(huán)已 基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1. 36份、二硫化四甲基秋蘭姆1. 38份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯 二胺2. 04份、Ν-苯基-2-萘胺0. 65份。
[0009] 優(yōu)選地，在有機改性蒙脫土的制備工藝中，按重量份在100份水中加入8-15份鈉 基蒙脫土攪拌4-6h后靜置30-50h。
[0010] 優(yōu)選地，在有機蒙改性脫土的制備工藝中，將濾渣洗滌至無氯離子后放入 90-100°C真空干燥箱中干燥20-35h，降溫后研磨，過400-500目篩。
[0011] 本發(fā)明所述風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，通過選擇合適的組分，調(diào)節(jié)組分的含 量，得到了耐低溫、高回彈性、阻燃性好的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料；具體地，選擇了氯 丁橡膠、順丁橡膠和天然膠并用，使氯丁橡膠的耐候性、耐臭氧性、耐熱性、耐油以及耐化學(xué) 腐蝕性，順丁橡膠的耐寒性、耐磨性、高彈性相互配合，并添加了天然橡膠，增加了橡膠材料 的耐油性和耐臭氧性，在維持耐臭氧性、耐熱性、耐油性、耐化學(xué)腐蝕性的同時，提高了橡膠 材料的耐低溫性；添加油酸乙酯和己二酸二異丁酯為增塑劑，跟氯丁橡膠配合，避免了因 增塑劑溶解度降低而造成的橡膠材料耐低溫性的降低，榛子油中的雙鍵與氯丁橡膠相互作 用，提高了橡膠材料的耐低溫性；在超聲作用下得到的有機改性蒙脫土的層間距變大，且有 機陽離子的引入使蒙脫土的親水性大大降低，添加到橡膠中，增加了與橡膠的相容性，橡膠 大分子插層后形成了插層型納米復(fù)合材料，改性蒙脫土的片層對層間大分子產(chǎn)生了一定的 阻隔作用，在燃燒時可以形成隔離層，提高了橡膠材料的氧指數(shù)；添加了三烯丙基異三聚氰 酸酯配合硫化體系，提高了橡膠的交聯(lián)度，提高了橡膠的力學(xué)性能；添加了紫炭黑配合炭黑 作為補強劑并調(diào)節(jié)了兩者之間的含量，紫炭黑在橡膠中非均勻分布形成純橡膠區(qū)、紫炭黑 凝膠區(qū)和紫炭黑區(qū)，純橡膠區(qū)賦予了硫化膠彈性、變形和伸長能力，紫炭黑凝膠區(qū)提高了橡 膠的強度，紫炭黑區(qū)對機械能有負面影響，添加炭黑配合使用，保證了橡膠的彈性、變形和 伸長能力以及力學(xué)強度。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應(yīng)當了解，實施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護范圍內(nèi)。
[0013] 實施例1
[0014] 本發(fā)明所述風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠50 份、順丁橡膠18份、天然橡膠32份、有機改性蒙脫土 15份、氧化鎂1. 5份、氧化鋅0. 8份、 過氧化二異丙苯1. 5份、三烯丙基異三聚氰酸酯0. 8份、己二酸二異丁酯1份、油酸乙酯2. 2 份、榛子油8份、硬脂酸1. 6份、炭黑35份、紫炭黑10份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺 1. 5份、二硫化四甲基秋蘭姆0. 5份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺1. 8份、N-苯基-2-萘 胺0. 4份；
[0015] 其中，所述有機改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：按重量份在100份水中加入 15份鈉基蒙脫土，攪拌6h后靜置38h，取上清液；將上清液加熱到85°C后加入3份十八烷 基三甲基氯化銨，超聲80min，之后攪拌3h，過濾，用蒸饋水洗漆濾漁，并用0. lmol/L的硝酸 銀溶液檢測洗滌液，洗滌至洗滌液無氯離子，然后將濾渣放入真空干燥箱，設(shè)置干燥箱的溫 度為l〇〇°C，保溫20h，降溫至室溫后，研磨過500目篩。
[0016] 對本實施例制備的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料進行性能檢測，檢測數(shù)據(jù)如下：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡 膠50-70份、順丁橡膠10-18份、天然橡膠20-32份、有機改性蒙脫土 15-20份、氧化鎂1-1. 5 份、氧化鋅〇. 8-1. 3份、過氧化二異丙苯1. 5-2. 8份、三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3-0. 8份、己 二酸二異丁酯1-3份、油酸乙酯0. 8-2. 2份、榛子油5-8份、硬脂酸1. 2-1. 6份、炭黑20-35 份、紫炭黑10-15份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1. 0-1. 5份、二硫化四甲基秋蘭姆 0. 5-1. 6份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺1. 8-2. 2份、N-苯基-2-萘胺0. 4-0. 8份；所述 有機改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：按重量份在100份水中加入8-15份鈉基蒙脫土， 攪拌4-6h后靜置，取上清液；將上清液加熱到85-100°C后加入3-6份十八烷基三甲基氯化 銨，超聲60-80min，之后攪拌3-5h，過濾，洗漆濾漁至無氯離子后干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其特征在于，其原料按重 量份數(shù)包括：氯丁橡膠65-68份、順丁橡膠10-15份、天然橡膠20-22份、有機改性蒙脫土 17-18. 5份、氧化鎂1. 2-1. 4份、氧化鋅0. 9-1. 2份、過氧化二異丙苯1. 9-2. 2份、三烯丙基 異三聚氰酸酯〇. 5-0. 65份、己二酸二異丁酯2-2. 4份、油酸乙酯1. 6-2. 0份、榛子油6. 5-7 份、硬脂酸1. 3-1. 45份、炭黑28-33份、紫炭黑12-13. 6份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰 胺1. 3-1. 4份、二硫化四甲基秋蘭姆1. 3-1. 5份、N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺2. 0-2. 08 份、Ν-苯基-2-萘胺0. 6-0. 69份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其特征在于，其原料按 重量份數(shù)包括：氯丁橡膠67份、順丁橡膠13份、天然橡膠20份、有機改性蒙脫土 18. 2份、 氧化鎂1. 33份、氧化鋅1. 05份、過氧化二異丙苯1. 94份、三烯丙基異三聚氰酸酯0. 55份、 己二酸二異丁酯2. 2份、油酸乙酯1. 8份、榛子油6. 7份、硬脂酸1. 38份、炭黑32份、紫炭 黑13. 2份、Ν-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺1. 36份、二硫化四甲基秋蘭姆1. 38份、Ν-異 丙基-Ν' -苯基對苯二胺2. 04份、Ν-苯基-2-萘胺0. 65份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其特征在于，在 有機改性蒙脫土的制備工藝中，按重量份在100份水中加入8-15份鈉基蒙脫土攪拌4-6h 后靜置30-50h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的風力發(fā)電電纜護套用橡膠材料，其特征在于，在 有機蒙改性脫土的制備工藝中，將濾渣洗滌至無氯離子后放入90-KKTC真空干燥箱中干燥 20-35h,降溫后研磨，過400-500目篩。
【文檔編號】C08K9/04GK104194106SQ201410424583
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】李正祥, 刁宏明, 王趙蘭, 劉琴 申請人:安徽藍德集團股份有限公司