本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱性天然橡膠電纜護套材料。

背景技術(shù)：

天然橡膠是一種經(jīng)生物合成的、可再生的自然資源，因其具有良好的彈性、回彈性及成膜性能，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用導(dǎo)管、醫(yī)用手套和避孕套等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。但天然橡膠中含有不飽和雙鍵，使其耐熱性不是很理想，再加上其作為有機物存在阻燃性欠佳的缺陷，在電纜中使用時，往往存在耐熱性和阻燃性不是很理想的缺陷，需要進行改性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐熱性天然橡膠電纜護套材料，其強度高，耐熱性能優(yōu)異，耐老化性能好。

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠20-35份、馬來酸酐5-15份、乙烯-α-辛烯共聚物5-12份、硫磺0.5-2份、氧化鋅1-1.8份、甲基丙烯酸鎂0.5-2份、硬脂酸2-5份、過氧化二異丙苯0.1-1份、古馬隆樹脂0.3-2份、碳酸鈣3-12份、硬質(zhì)陶土2-10份、硫酸鋇1-5份、氫氧化鋁2-10份、云母3-15份、二硫化鉬3-10份、桐油酸甲酯2-8份、硅烷偶聯(lián)劑1-3份、助交聯(lián)劑TAIC 0.2-1.3份、防老劑0.8-2份、促進劑0.3-1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3-1.5份、改性β-環(huán)糊精3-10份。

優(yōu)選地，其原料中，天然橡膠、三元乙丙橡膠、馬來酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物的重量比為100：25-32：7-12：6.5-10。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠28-31份、馬來酸酐8.5-10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5-9.6份、硫磺1-1.6份、氧化鋅1.2-1.6份、甲基丙烯酸鎂1-1.7份、硬脂酸3.7-4.3份、過氧化二異丙苯0.5-0.8份、古馬隆樹脂1.1-1.7份、碳酸鈣6.7-8.5份、硬質(zhì)陶土3.9-6份、硫酸鋇3.2-4份、氫氧化鋁5.8-7份、云母6-10份、二硫化鉬5.9-6.7份、桐油酸甲酯4.8-6份、硅烷偶聯(lián)劑1.6-2.1份、助交聯(lián)劑TAIC 0.9-1.2份、防老劑1-1.6份、促進劑0.7-1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8-1.2份、改性β-環(huán)糊精6-8.5份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠30份、馬來酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化鋅1.4份、甲基丙烯酸鎂1.5份、硬脂酸4份、過氧化二異丙苯0.6份、古馬隆樹脂1.5份、碳酸鈣7份、硬質(zhì)陶土4.3份、硫酸鋇3.7份、氫氧化鋁6.2份、云母7份、二硫化鉬6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶聯(lián)劑1.9份、助交聯(lián)劑TAIC 1份、防老劑1.3份、促進劑1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-環(huán)糊精7份。

優(yōu)選地，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為800-1000nm。

優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑4010、防老劑MB、防老劑OD、防老劑DFC-34中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為2-10：1-4：3-15：2-8的混合物；以二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆三者的混合物為促進劑，并控制了促進劑的比例，使三者的性能互補，賦予護套材料適宜的誘導(dǎo)期，時降低了硫化返原現(xiàn)象。

優(yōu)選地，所述改性β-環(huán)糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至55-60℃，攪拌溶解后加入β-環(huán)糊精攪拌3-5h，然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質(zhì)量分數(shù)為5-10％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理10-20h，用蒸餾水洗滌至pH值為8-9，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌反應(yīng)2-3h，然后經(jīng)洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應(yīng)裝置中，然后加入質(zhì)量分數(shù)為25-35％的氫氧化鈉溶液和物料A，升溫至50-60℃后震蕩反應(yīng)1-2h，然后加入蒸餾水，經(jīng)洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環(huán)糊精。

優(yōu)選地，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環(huán)糊精的重量比為5-10：1-3；纖維素與硅烷偶聯(lián)劑KH-560的重量比為10-20：2-3；物料B、物料A、質(zhì)量分數(shù)為25-35％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:50-80。

本發(fā)明所述耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料可以按照常規(guī)的天然橡膠復(fù)合材料制備工藝制備而成。

本發(fā)明耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料中，以天然橡膠為主料，并在體系中加入了三元乙丙橡膠，賦予護套材料優(yōu)異的耐熱性和耐老化性，同時加入了馬來酸酐和乙烯-α-辛烯共聚物，在橡膠加工的過程中，馬來酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物以及桐油酸甲酯都能夠與天然橡膠反應(yīng)聚合反應(yīng)，從而降低了天然橡膠中雙鍵的含量，進步一改善了護套材料的耐熱性和耐老化性，同時加入了甲基丙烯酸鎂，其在能參與聚合物基體的內(nèi)部聚合，改善了護套材料的拉伸強度、撕裂強度、300％定伸應(yīng)力率和耐熱氧老化性能；碳酸鈣、硬質(zhì)陶土、硫酸鋇、氫氧化鋁、云母、二硫化鉬加入體系中，提高了護套材料的強度和耐熱性，同時氫氧化鋁、云母與改性β-環(huán)糊精配合，賦予護套材料優(yōu)異的阻燃性；N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲結(jié)構(gòu)中含有硫脲官能團和硅氧烷官能團，加入體系中，一方面，與硅烷偶聯(lián)劑配合后對填料具有改性作用，有效抑制了各填料在橡膠基體中形成填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善了混煉膠的加工性能，另一方面，與促進劑配合，具有低溫、快速促進硫化的作用；在優(yōu)選方式中，在改性β-環(huán)糊精的制備過程中，首先將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環(huán)糊精混合，使間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯進行到了β-環(huán)糊精的空腔中得到了物料A；將堿化后的纖維素與硅烷偶聯(lián)劑KH-560混合后，纖維素表面的羥基與硅烷偶聯(lián)劑KH-560發(fā)生了反應(yīng)，從而將環(huán)氧基引入到了纖維素分子中得到了物料B；將物料A與物料B混合后，物料A表面的羥基能與物料B表面的環(huán)氧基團反應(yīng)，從而將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯、β-環(huán)糊精、纖維素結(jié)合為一體得到了改性β-環(huán)糊精，將其加入體系中，與體系的結(jié)合性能好，同時防止了間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯從聚合物基體內(nèi)部向表面遷移，與體系中的氫氧化鋁、云母具有良好的協(xié)同作用，顯著提高了護套材料的分解溫度，降低了失重速率，且在護套材料燃燒的過程中形成了更加致密的保護層，有效防止燃燒生成的揮發(fā)物外逸，隔絕氧氣，避免了煙灰的形成，同時防止熔體滴落，實現(xiàn)了優(yōu)異的阻燃抑煙作用。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠20份、馬來酸酐15份、乙烯-α-辛烯共聚物5份、硫磺2份、氧化鋅1份、甲基丙烯酸鎂2份、硬脂酸2份、過氧化二異丙苯1份、古馬隆樹脂0.3份、碳酸鈣12份、硬質(zhì)陶土2份、硫酸鋇5份、氫氧化鋁2份、云母15份、二硫化鉬3份、桐油酸甲酯8份、硅烷偶聯(lián)劑1份、助交聯(lián)劑TAIC 1.3份、防老劑0.8份、促進劑1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3份、改性β-環(huán)糊精10份。

實施例2

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠35份、馬來酸酐5份、乙烯-α-辛烯共聚物12份、硫磺0.5份、氧化鋅1.8份、甲基丙烯酸鎂0.5份、硬脂酸5份、過氧化二異丙苯0.1份、古馬隆樹脂2份、碳酸鈣3份、硬質(zhì)陶土10份、硫酸鋇1份、氫氧化鋁10份、云母3份、二硫化鉬10份、桐油酸甲酯2份、硅烷偶聯(lián)劑3份、助交聯(lián)劑TAIC 0.2份、防老劑2份、促進劑0.3份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.5份、改性β-環(huán)糊精3份。

實施例3

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠28份、馬來酸酐10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5份、硫磺1.6份、氧化鋅1.2份、甲基丙烯酸鎂1.7份、硬脂酸3.7份、過氧化二異丙苯0.8份、古馬隆樹脂1.1份、碳酸鈣8.5份、硬質(zhì)陶土3.9份、硫酸鋇4份、氫氧化鋁5.8份、云母10份、二硫化鉬5.9份、桐油酸甲酯6份、硅烷偶聯(lián)劑1.6份、助交聯(lián)劑TAIC 1.2份、防老劑4010 1份、促進劑1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8份、改性β-環(huán)糊精8.5份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為1000nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為10：1：15：2的混合物；

所述改性β-環(huán)糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至55℃，攪拌溶解后加入β-環(huán)糊精攪拌5h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環(huán)糊精的重量比為5：3；然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質(zhì)量分數(shù)為5％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理20h，用蒸餾水洗滌至pH值為8，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-560，其中，纖維素與硅烷偶聯(lián)劑KH-560的重量比為20：2，攪拌反應(yīng)3h，然后經(jīng)洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應(yīng)裝置中，然后加入質(zhì)量分數(shù)為25％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質(zhì)量分數(shù)為25％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:80，升溫至60℃后震蕩反應(yīng)1h，然后加入蒸餾水，經(jīng)洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環(huán)糊精。

實施例4

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠31份、馬來酸酐8.5份、乙烯-α-辛烯共聚物9.6份、硫磺1份、氧化鋅1.6份、甲基丙烯酸鎂1份、硬脂酸4.3份、過氧化二異丙苯0.5份、古馬隆樹脂1.7份、碳酸鈣6.7份、硬質(zhì)陶土6份、硫酸鋇3.2份、氫氧化鋁7份、云母6份、二硫化鉬6.7份、桐油酸甲酯4.8份、硅烷偶聯(lián)劑2.1份、助交聯(lián)劑TAIC 0.9份、防老劑MB 1份、防老劑OD 0.6份、促進劑0.7份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.2份、改性β-環(huán)糊精6份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為800nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為2：4：3：8的混合物；

所述改性β-環(huán)糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至60℃，攪拌溶解后加入β-環(huán)糊精攪拌3h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環(huán)糊精的重量比為10：1；然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質(zhì)量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理10h，用蒸餾水洗滌至pH值為9，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-560，其中，纖維素與硅烷偶聯(lián)劑KH-560的重量比為10：3，攪拌反應(yīng)2h，然后經(jīng)洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應(yīng)裝置中，然后加入質(zhì)量分數(shù)為35％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質(zhì)量分數(shù)為35％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:50，升溫至50℃后震蕩反應(yīng)2h，然后加入蒸餾水，經(jīng)洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環(huán)糊精。

實施例5

本發(fā)明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠30份、馬來酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化鋅1.4份、甲基丙烯酸鎂1.5份、硬脂酸4份、過氧化二異丙苯0.6份、古馬隆樹脂1.5份、碳酸鈣7份、硬質(zhì)陶土4.3份、硫酸鋇3.7份、氫氧化鋁6.2份、云母7份、二硫化鉬6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶聯(lián)劑1.9份、助交聯(lián)劑TAIC 1份、防老劑4010 0.2份、防老劑MB 0.5份、防老劑OD 0.3份、防老劑DFC-34 0.3份、促進劑1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-環(huán)糊精7份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為890nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為8：3：11：5的混合物。

所述改性β-環(huán)糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至58℃，攪拌溶解后加入β-環(huán)糊精攪拌4h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環(huán)糊精的重量比為7：2，然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質(zhì)量分數(shù)為7％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理17h，用蒸餾水洗滌至pH值為8，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌反應(yīng)2.6h，然后經(jīng)洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應(yīng)裝置中，然后加入質(zhì)量分數(shù)為30％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質(zhì)量分數(shù)為30％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:60，升溫至58℃后震蕩反應(yīng)1.3h，然后加入蒸餾水，經(jīng)洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環(huán)糊精。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。