一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠、氯化聚乙烯、丁苯橡膠、氧化鋅、硬脂酸、二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、月桂酸、季戊四醇、環(huán)氧大豆油、紫炭黑、凹凸棒土、炭黑、偶聯(lián)劑、改性榛子油、氧化鎂、三氧化二銻、氯化石蠟、十溴二苯乙烷、成炭劑、聚磷酸銨、硫磺、硫化劑DCP、防老劑MC、防老劑4010NA、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑CZ、促進(jìn)劑NA-22；改性榛子油制備：在甲苯中加入榛子油、乙酸、離子交換樹脂，攪拌加熱反應(yīng)后滴加雙氧水溶液后，在60-70℃下反應(yīng)8-10h，收集油相。本發(fā)明所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，具有高的阻燃性，同時其彈性和強(qiáng)度也得到了提高。
【專利說明】一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜護(hù)套【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力行業(yè)的發(fā)展，我國電線電纜市場競爭越來越激烈。電纜按其用途可分為 電力電纜、通信電纜和控制電纜等。目前已應(yīng)用在很多領(lǐng)域，例如風(fēng)力發(fā)電、船舶等；電纜一 般包括導(dǎo)電線芯、絕緣層、護(hù)套和保護(hù)覆蓋層。護(hù)套是其中的重要組成部分，用作護(hù)套的材 料應(yīng)當(dāng)具有高的絕緣性、阻燃性，高的擊穿電場強(qiáng)度，低的介質(zhì)損耗和低的介電常數(shù)。
[0003] 氯丁橡膠具有高的阻燃性，同時具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、耐候性、耐油性、耐化學(xué)品 腐蝕性，可應(yīng)用于電纜護(hù)套中。在制備阻燃橡膠的過程中，普遍采用阻燃劑制備阻燃橡膠。 近年來，隨著社會的發(fā)展，阻燃橡膠材料的需求越來越大，性能要求越來越高，現(xiàn)存的阻燃 橡膠材料不能滿足社會的需求。因此，選擇合適的組分，獲得綜合性能好的高阻燃橡膠材料 是目前亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出了一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其具有高的阻燃性，同時其彈性 和強(qiáng)度也得到了提高。
[0005] 本發(fā)明提出了一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡 膠50-75份、氯化聚乙烯15-35份、丁苯橡膠10-15份、氧化鋅3-4. 5份、硬脂酸3-5份、二 鹽基硫酸鉛1-3份、三鹽基硫酸鉛0. 5-1. 5份、月桂酸1-3份、季戊四醇0. 5-1. 2份、環(huán)氧大 豆油0. 6-1. 3份、紫炭黑30-50份、凹凸棒土 25-40份、炭黑15-20份、偶聯(lián)劑8-10份、改性 棒子油20-30份、氧化緩13-18份、二氧化二鋪2_2· 8份、氯化石錯1-1. 6份、十溴二苯乙燒 0. 8-1. 5份、成炭劑0. 6-1. 5份、聚磷酸銨0. 9-1. 2份、硫磺1-2份、硫化劑DCP 2-3. 5份、防 老劑MC 1-2. 8份、防老劑4010NA 0.5-0. 9份、促進(jìn)劑DM 0.5-0. 8份、促進(jìn)劑CZ 0.3-0. 6 份、促進(jìn)劑NA-22 0. 8-1. 3份；所述改性榛子油按照以下工藝制備：按重量份在60-80份甲 苯中加入100份榛子油、30-40份乙酸、30-45份離子交換樹脂，攪拌加熱至60-75°C，攪拌反 應(yīng)30-45min，利用40-50min加入雙氧水溶液后在60-70°C下攪拌反應(yīng)8-10h，過濾，收集濾 液，將濾液水洗后收集油相，將收集的油相放入真空干燥箱，在85-90°C下干燥3-5h ;其中， 雙氧水溶液中含有雙氧水80-85份。
[0006] 優(yōu)選地，所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠 60-68份、氯化聚乙烯18-25份、丁苯橡膠14-15份、氧化鋅3. 5-4份、硬脂酸3. 3-4. 2份、二 鹽基硫酸鉛1. 8-2. 3份、三鹽基硫酸鉛0. 7-1. 2份、月桂酸1. 5-1. 9份、季戊四醇0. 8-1. 0 份、環(huán)氧大豆油〇. 7-0. 9份、紫炭黑40-43份、凹凸棒土 28-35份、炭黑17-18. 5份、偶聯(lián) 劑8. 8-9. 3份、改性榛子油22-25份、氧化鎂15-16份、三氧化二銻2. 4-2. 6份、氯化石蠟 1. 3-1. 5份、十溴二苯乙烷1. 0-1. 2份、成炭劑1. 1-1. 3份、聚磷酸銨0. 95-1. 05份、硫磺 1. 3-1. 6 份、硫化劑 DCP 2. 8-3. 2 份、防老劑 MC 2. 2-2. 4 份、防老劑 4010NA 0· 65-0. 75 份、 促進(jìn)劑DM 0· 65-0. 7份、促進(jìn)劑CZ 0· 4-0. 5份、促進(jìn)劑NA-22 L 0-1. 2份。
[0007] 優(yōu)選地，所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠 65份、氯化聚乙烯20份、丁苯橡膠15份、氧化鋅3. 8份、硬脂酸4. 05份、二鹽基硫酸鉛1. 95 份、三鹽基硫酸鉛0. 8份、月桂酸1. 6份、季戊四醇0. 88份、環(huán)氧大豆油0. 76份、紫炭黑41. 5 份、凹凸棒土 32. 3份、炭黑18份、偶聯(lián)劑9. 2份、改性榛子油23. 6份、氧化鎂15. 7份、三 氧化二銻2. 55份、氯化石蠟1. 38份、十溴二苯乙烷1. 17份、成炭劑1. 23份、聚磷酸銨1. 0 份、硫磺1. 4份、硫化劑DCP 3. 0份、防老劑MC 2. 33份、防老劑4010NA 0. 72份、促進(jìn)劑DM 〇. 68份、促進(jìn)劑CZ 0. 44份、促進(jìn)劑NA-22 1. 08份。
[0008] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑；所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、 KH580、KH540、Si-69中的一種或者多種的組合。
[0009] 優(yōu)選地，在改性榛子油的制備過程中，所述雙氧水溶液中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20-25%。
[0010] 優(yōu)選地，在改性榛子油的制備過程中，將濾液水洗的過程中，洗滌至洗滌液呈中 性。
[0011] 優(yōu)選地，在改性榛子油的制備過程中，收集油相后，將收集的油相放入真空干燥箱 之前，將收集的油相用無水硫酸鈉干燥，且無水硫酸鈉的質(zhì)量為濾液質(zhì)量的30-50%。
[0012] 本發(fā)明所述電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，選用了氯丁橡膠為生膠，并配合添加了 氯化聚乙烯和丁苯橡膠，使三者的性能協(xié)同作用，在保持氯丁橡膠高阻燃性的同時提高了 橡膠材料的彈性和耐熱性；根據(jù)氯丁橡膠、氯化聚乙烯和丁苯橡膠的性質(zhì)和含量，配合添加 了二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、月桂酸、季戊四醇、環(huán)氧大豆油多種穩(wěn)定劑，使多種穩(wěn)定劑 協(xié)同作用，保證了橡膠材料在使用過程中的穩(wěn)定性；利用紫炭黑和凹凸棒土代替了部分炭 黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠材料，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)賦予了橡膠材料高的彈性、變形和伸長能力，紫炭黑凝膠提高了橡膠材料的強(qiáng)度； 凹凸棒土與氯丁橡膠均為極性材料，兩者之間的作用力強(qiáng)，提高了橡膠材料的耐磨性，并改 善了紫炭黑形成的紫炭黑區(qū)對橡膠材料的不利影響；配合紫炭黑、炭黑和凹凸棒土添加了 偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑通過氫鍵將紫炭黑、炭黑、凹凸棒土與橡膠分子相連，并改善了與橡膠分子 的相容性，提高了橡膠材料的強(qiáng)度；添加了改性榛子油，改性榛子油與橡膠材料的相容性 好，增塑作用強(qiáng)，提高了橡膠的彈性；添加了三氧化二銻、氯化石蠟、十溴二苯乙烷、成炭劑、 聚磷酸銨多種阻燃劑，使其協(xié)同阻燃，抑制橡膠材料的熱釋放、延長失重時間、降低了生煙 速率，提高了橡膠材料的阻燃性。
[0013] 本發(fā)明中，通過選擇合適的組分，調(diào)節(jié)組分的含量，得到了高阻燃、高彈性和高強(qiáng) 度的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)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(jìn)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(hù)范圍內(nèi)。
[0015] 實施例1
[0016] 本發(fā)明所述電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠50 份、氯化聚乙烯35份、丁苯橡膠15份、氧化鋅3份、硬脂酸3份、二鹽基硫酸鉛3份、三鹽基 硫酸鉛1. 5份、月桂酸1份、季戊四醇0. 5份、環(huán)氧大豆油0. 6份、紫炭黑30份、凹凸棒土 40 份、炭黑15份、硅烷偶聯(lián)劑Si-6910份、改性榛子油30份、氧化鎂18份、三氧化二銻2. 8份、 氯化石蠟1. 6份、十溴二苯乙烷0. 8份、成炭劑1. 5份、聚磷酸銨1. 2份、硫磺1份、硫化劑 DCP 3. 5份、防老劑MC 1份、防老劑4010NA 0. 9份、促進(jìn)劑DM 0. 8份、促進(jìn)劑CZ 0. 3份、促 進(jìn)劑NA-22 0. 8份；
[0017] 所述改性榛子油按照以下工藝制備：按重量份在60份甲苯中加入100份榛子油、 33份乙酸、30份離子交換樹脂，攪拌加熱至66?，攪拌反應(yīng)35min，利用50min加入雙氧水 溶液后在60°C下攪拌反應(yīng)10h，過濾，收集濾液，將濾液用蒸餾水洗滌至洗滌液呈中性，收 集油相，將收集的油相放入真空干燥箱，在88°C下干燥4. 2h ;其中，雙氧水溶液中含有雙氧 水80份；所述雙氧水溶液中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。
[0018] 實施例2
[0019] 本發(fā)明所述電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠75 份、氯化聚乙烯15份、丁苯橡膠10份、氧化鋅4. 5份、硬脂酸5份、二鹽基硫酸鉛1份、三鹽 基硫酸鉛0. 5份、月桂酸3份、季戊四醇1. 2份、環(huán)氧大豆油1. 3份、紫炭黑50份、凹凸棒土 25份、炭黑20份、硅烷偶聯(lián)劑KH5501. 2份、硅烷偶聯(lián)劑KH5601. 8份、硅烷偶聯(lián)劑KH5702. 3 份、硅烷偶聯(lián)劑KH5801. 5份、硅烷偶聯(lián)劑KH5400. 6份、硅烷偶聯(lián)劑Si-690. 6份、改性榛子 油20份、氧化鎂13份、三氧化二銻2份、氯化石蠟1份、十溴二苯乙烷1. 5份、成炭劑0. 6 份、聚磷酸銨〇. 9份、硫磺2份、硫化劑DCP 2份、防老劑MC 2. 8份、防老劑4010NA 0. 5份、 促進(jìn)劑DM 0. 5份、促進(jìn)劑CZ 0. 6份、促進(jìn)劑NA-22 1. 3份；
[0020] 所述改性榛子油按照以下工藝制備：按重量份在75份甲苯中加入100份榛子油、 40份乙酸、45份離子交換樹脂，攪拌加熱至75°C，攪拌反應(yīng)30min，利用40min加入雙氧水 溶液后在70°C下攪拌反應(yīng)8h，過濾，收集濾液，將濾液用蒸餾水洗滌至洗滌液呈中性后收 集油相，將收集的油相放入真空干燥箱，在90°C下干燥3h ;其中，雙氧水溶液中含有雙氧水 85份；所述雙氧水溶液中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
[0021] 實施例3
[0022] 本發(fā)明所述電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠65 份、氯化聚乙烯20份、丁苯橡膠15份、氧化鋅3. 8份、硬脂酸4. 05份、二鹽基硫酸鉛1. 95 份、三鹽基硫酸鉛0. 8份、月桂酸1. 6份、季戊四醇0. 88份、環(huán)氧大豆油0. 76份、紫炭黑41. 5 份、凹凸棒土 32. 3份、炭黑18份、硅烷偶聯(lián)劑KH5504份、硅烷偶聯(lián)劑KH5605. 2份、改性榛 子油23. 6份、氧化鎂15. 7份、三氧化二銻2. 55份、氯化石蠟1. 38份、十溴二苯乙烷1. 17 份、成炭劑1. 23份、聚磷酸銨1. 0份、硫磺1. 4份、硫化劑DCP 3. 0份、防老劑MC 2. 33份、 防老劑4010NA 0. 72份、促進(jìn)劑DM 0. 68份、促進(jìn)劑CZ 0. 44份、促進(jìn)劑NA-22 1. 08份；
[0023] 所述改性榛子油按照以下工藝制備：按重量份在80份甲苯中加入100份榛子油、 30份乙酸、40份離子交換樹脂，攪拌加熱至60°C，攪拌反應(yīng)45min，利用45min加入雙氧水 溶液后在66°C下攪拌反應(yīng)9h，過濾，收集濾液，將濾液用蒸餾水洗滌至洗滌液呈中性，收集 油相，將收集的油相放入真空干燥箱中，在85°C下干燥5h ;其中，雙氧水溶液中含有雙氧水 83份；所述雙氧水溶液中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%。
[0024] 對實施例1-3中制備的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料進(jìn)行性能測試，測試的性能參 數(shù)如表1所示。
[0025] 表1實施例1-3中制備的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料的性能參數(shù)
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：氯丁橡膠 50-75份、氯化聚乙烯15-35份、丁苯橡膠10-15份、氧化鋅3-4. 5份、硬脂酸3-5份、二鹽 基硫酸鉛1-3份、三鹽基硫酸鉛0. 5-1. 5份、月桂酸1-3份、季戊四醇0. 5-1. 2份、環(huán)氧大豆 油0. 6-1. 3份、紫炭黑30-50份、凹凸棒土 25-40份、炭黑15-20份、偶聯(lián)劑8-10份、改性 棒子油20-30份、氧化緩13-18份、二氧化二鋪2_2· 8份、氯化石錯1-1. 6份、十溴二苯乙燒 0. 8-1. 5份、成炭劑0. 6-1. 5份、聚磷酸銨0. 9-1. 2份、硫磺1-2份、硫化劑DCP 2-3. 5份、防 老劑MC 1-2. 8份、防老劑4010NA 0.5-0. 9份、促進(jìn)劑DM 0.5-0. 8份、促進(jìn)劑CZ 0.3-0. 6 份、促進(jìn)劑NA-22 0. 8-1. 3份；所述改性榛子油按照以下工藝制備：按重量份在60-80份甲 苯中加入100份榛子油、30-40份乙酸、30-45份離子交換樹脂，攪拌加熱至60-75°C，攪拌反 應(yīng)30-45min，利用40-50min加入雙氧水溶液后在60-70°C下攪拌反應(yīng)8-10h，過濾，收集濾 液，將濾液水洗后收集油相，將收集的油相放入真空干燥箱，在85-90°C下干燥3-5h ;其中， 雙氧水溶液中含有雙氧水80-85份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份 數(shù)包括：氯丁橡膠60-68份、氯化聚乙烯18-25份、丁苯橡膠14-15份、氧化鋅3. 5-4份、 硬脂酸3. 3-4. 2份、二鹽基硫酸鉛1. 8-2. 3份、三鹽基硫酸鉛0. 7-1. 2份、月桂酸1. 5-1. 9 份、季戊四醇〇. 8-1. 0份、環(huán)氧大豆油0. 7-0. 9份、紫炭黑40-43份、凹凸棒土 28-35份、 炭黑17-18. 5份、偶聯(lián)劑8. 8-9. 3份、改性榛子油22-25份、氧化鎂15-16份、三氧化二銻 2. 4-2. 6份、氯化石錯1. 3-1. 5份、十溴二苯乙燒1. 0-1. 2份、成炭劑1. 1-1. 3份、聚磷酸 銨0. 95-1. 05份、硫磺1. 3-1. 6份、硫化劑DCP 2. 8-3. 2份、防老劑MC 2. 2-2. 4份、防老 劑 4010NA 0. 65-0. 75 份、促進(jìn)劑 DM 0. 65-0. 7 份、促進(jìn)劑 CZ 0. 4-0. 5 份、促進(jìn)劑 NA-22 1. 0-1. 2 份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，其原料按重量 份數(shù)包括：氯丁橡膠65份、氯化聚乙烯20份、丁苯橡膠15份、氧化鋅3. 8份、硬脂酸4. 05 份、二鹽基硫酸鉛1. 95份、三鹽基硫酸鉛0. 8份、月桂酸1. 6份、季戊四醇0. 88份、環(huán)氧大 豆油〇. 76份、紫炭黑41. 5份、凹凸棒土 32. 3份、炭黑18份、偶聯(lián)劑9. 2份、改性榛子油 23. 6份、氧化鎂15. 7份、三氧化二銻2. 55份、氯化石蠟1. 38份、十溴二苯乙烷1. 17份、成 炭劑1. 23份、聚磷酸銨1. 0份、硫磺1. 4份、硫化劑DCP 3. 0份、防老劑MC 2. 33份、防老劑 4010NA 0. 72份、促進(jìn)劑DM 0. 68份、促進(jìn)劑CZ 0. 44份、促進(jìn)劑NA-22 1. 08份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，所述 偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑；所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、KH580、KH540、Si-69中的一 種或者多種的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，在改 性榛子油的制備過程中，所述雙氧水溶液中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-25 %。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，在改 性榛子油的制備過程中，將濾液水洗的過程中，洗滌至洗滌液呈中性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的電纜護(hù)套用高阻燃橡膠材料，其特征在于，在改 性榛子油的制備過程中，收集油相后，將收集的油相放入真空干燥箱之前，將收集的油相用 無水硫酸鈉干燥，且無水硫酸鈉的質(zhì)量為濾液質(zhì)量的30-50%。
【文檔編號】C08K3/30GK104194107SQ201410424927
【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(lán)德集團(tuán)股份有限公司