本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料。

背景技術(shù)：

硅橡膠是一類以Si-O鍵為主鏈，以與Si原子相連的有機(jī)基團(tuán)(如甲基，乙烯基，苯基等)為側(cè)鏈的可交聯(lián)固化的高分子彈性體。由于硅橡膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能和抗老化性能，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)(-50℃～200℃)長期使用等特點(diǎn)，目前已在電子電氣、機(jī)械、汽車、化工、航空、航天、船舶等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是電纜領(lǐng)域常用的材料。但硅橡膠本身遇到明火會(huì)持續(xù)燃燒，用其制作的電纜存在耐高溫和阻燃性能不是很理想的缺陷，限制了其在國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是對(duì)阻燃性具有特殊要求的場(chǎng)合，往往需要對(duì)其進(jìn)行改性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其強(qiáng)度高，耐高溫性和阻燃性能優(yōu)異，能滿足多種領(lǐng)域的使用要求，且綜合性能好，使用壽命長。

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠3-15份、氟橡膠10-35份、順丁橡膠2-15份、乙烯-丙烯酸酯橡膠3-10份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2-10份、氧化鋅0.5-2份、硬脂酸2-5份、2,4-二氯過氧化苯甲酰2-3.5份、三烯丙基異三聚氰酸酯0.8-2.5份、過氧化二碳酸二異丙酯0.3-1.5份、氫氧化鋁3-10份、氟鎂石3-12份、紅磷5-14份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-2份、改性氧化石墨烯5-12份、錫酸鋅3-10份、月桂酸鋅2-5份、硬脂酸鎂0.5-2份、二甘醇二苯甲酸酯1-5份、鄰苯二甲酸二異癸酯2-6份、促進(jìn)劑0.5-3份、防老劑2-5份、硅烷改性纖維素3-10份、聚磷酸銨2-8份。

優(yōu)選地，其原料中，硅橡膠、三元乙丙橡膠、氟橡膠、順丁橡膠、乙烯-丙烯酸酯橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重量比為100：7-11：21-30：7-11：4.8-6.9：4.8-6.2。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠10份、氟橡膠22份、順丁橡膠10份、乙烯-丙烯酸酯橡膠5份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份、氧化鋅1.2份、硬脂酸3.2份、2,4-二氯過氧化苯甲酰2.6份、三烯丙基異三聚氰酸酯1份、過氧化二碳酸二異丙酯1份、氫氧化鋁8份、氟鎂石10份、紅磷8份、硅烷偶聯(lián)劑1.6份、改性氧化石墨烯10份、錫酸鋅7份、月桂酸鋅3.2份、硬脂酸鎂1.7份、二甘醇二苯甲酸酯3.2份、鄰苯二甲酸二異癸酯4.8份、促進(jìn)劑2份、防老劑3.2份、硅烷改性纖維素7份、聚磷酸銨5份。

優(yōu)選地，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備：將氧化石墨烯超聲分散在二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入六亞甲基二異氰酸酯，在室溫下攪拌反應(yīng)50-65h，然后加入二氯甲烷進(jìn)行絮凝，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥得到物料A；將物料A加入二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入β-環(huán)糊精的二甲基乙酰胺溶液，在90-120℃下攪拌反應(yīng)10-20h，然后降溫至70-80℃，加入間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯，攪拌3-5h后靜置，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯；在改性氧化石墨烯的制備過程中，將氧化石墨烯與六亞甲基二異氰酸酯混合，六亞甲基二異氰酸酯中的異氰酸酯基團(tuán)與氧化石墨烯表面和邊緣的含氧功能基團(tuán)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，共價(jià)錨定在了氧化石墨烯上，與β-環(huán)糊精混合后，氧化石墨烯表面的異氰酸酯基團(tuán)進(jìn)一步與β-環(huán)糊精表面的羥基發(fā)生了反應(yīng)，從而將β-環(huán)糊精共價(jià)修飾在了氧化石墨烯的表面和邊緣，與間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯混合后，通過控制反應(yīng)的條件，使間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯分子包合在了β-環(huán)糊精的疏水空腔中，從而將石墨烯、β-環(huán)糊精和間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯結(jié)合為一體，得到了改性氧化石墨烯，將其加入體系中，提高了氧化石墨烯的分散性，同時(shí)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、紅磷、錫酸鋅、硅烷改性纖維素和聚磷酸銨具有良好的協(xié)同作用，顯著提高了護(hù)套材料的分解溫度，降低了失重速率，且在護(hù)套材料燃燒的過程中形成了更加致密的保護(hù)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(shí)防止熔體滴落，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的阻燃抑煙作用。

優(yōu)選地，在改性氧化石墨烯的制備過程中，氧化石墨烯與六亞甲基二異氰酸酯的重量比為10-20:1-3。

優(yōu)選地，在改性氧化石墨烯的制備過程中，物料A、β-環(huán)糊精、間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯的重量比為15-28：3-5:1-2

優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑NOBS、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑TT、促進(jìn)劑CZ中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述防老劑為抗氧劑3052、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、亞磷酸(三壬基苯基)酯、硫代二丙酸雙十二烷酯、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑中的一種或者多種的混合物。

本發(fā)明所述耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料可以按照常規(guī)的硅橡膠復(fù)合材料制備工藝制備而成。

本發(fā)明耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料中，以硅橡膠為主料，并加入了三元乙丙橡膠、氟橡膠和順丁橡膠對(duì)其進(jìn)行改性，同時(shí)加入了乙烯-丙烯酸酯橡膠和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，改善了體系的相容性，使各物質(zhì)性能互補(bǔ)，在降低成本的前提下，顯著提高了護(hù)套材料的耐高溫穩(wěn)定性、強(qiáng)度和耐油性；硅烷改性纖維素的某些羥基被硅氧基取代，加入體系中，因?yàn)楣璧拇嬖?，在材料燃燒的過程中，增加了纖維素的殘?zhí)苛?，與聚磷酸銨、氫氧化鋁、紅磷以及改性氧化石墨烯配合后，顯著提高了護(hù)套材料的阻燃性；另外，氫氧化鋁、氟鎂石、紅磷、改性氧化石墨烯加入體系中，在硅烷偶聯(lián)劑的作用下，在體系中分散均勻，一方面，賦予護(hù)套材料優(yōu)異的力學(xué)性能，防止了因順丁橡膠的加入引起的體系抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度低的缺陷，另一方面，賦予護(hù)套材料優(yōu)異的耐高溫性；以二甘醇二苯甲酸酯與鄰苯二甲酸二異癸酯配合作為增塑劑，在防止護(hù)套材料耐高溫性降低的同時(shí)改善了體系的加工性能。

具體實(shí)施方式

下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠15份、氟橡膠10份、順丁橡膠15份、乙烯-丙烯酸酯橡膠3份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10份、氧化鋅0.5份、硬脂酸5份、2,4-二氯過氧化苯甲酰2份、三烯丙基異三聚氰酸酯2.5份、過氧化二碳酸二異丙酯0.3份、氫氧化鋁10份、氟鎂石3份、紅磷14份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份、改性氧化石墨烯12份、錫酸鋅3份、月桂酸鋅5份、硬脂酸鎂0.5份、二甘醇二苯甲酸酯5份、鄰苯二甲酸二異癸酯2份、促進(jìn)劑3份、防老劑2份、硅烷改性纖維素10份、聚磷酸銨2份。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠3份、氟橡膠35份、順丁橡膠2份、乙烯-丙烯酸酯橡膠10份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2份、氧化鋅2份、硬脂酸2份、2,4-二氯過氧化苯甲酰3.5份、三烯丙基異三聚氰酸酯0.8份、過氧化二碳酸二異丙酯1.5份、氫氧化鋁3份、氟鎂石12份、紅磷5份、硅烷偶聯(lián)劑2份、改性氧化石墨烯5份、錫酸鋅10份、月桂酸鋅2份、硬脂酸鎂2份、二甘醇二苯甲酸酯1份、鄰苯二甲酸二異癸酯6份、促進(jìn)劑0.5份、防老劑5份、硅烷改性纖維素3份、聚磷酸銨8份。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠11份、氟橡膠21份、順丁橡膠11份、乙烯-丙烯酸酯橡膠4.8份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6.2份、氧化鋅1份、硬脂酸4份、2,4-二氯過氧化苯甲酰2.7份、三烯丙基異三聚氰酸酯1.8份、過氧化二碳酸二異丙酯0.7份、氫氧化鋁7份、氟鎂石6份、紅磷12份、硅烷偶聯(lián)劑0.9份、改性氧化石墨烯10份、錫酸鋅6.5份、月桂酸鋅4.1份、硬脂酸鎂1份、二甘醇二苯甲酸酯3.8份、鄰苯二甲酸二異癸酯3.9份、促進(jìn)劑NOBS 2.8份、抗氧劑3052 0.5份、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1份、亞磷酸(三壬基苯基)酯0.5份、硫代二丙酸雙十二烷酯0.8份、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑0.9份、硅烷改性纖維素7.8份、聚磷酸銨4份；

其中，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備：將氧化石墨烯超聲分散在二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入六亞甲基二異氰酸酯，其中，氧化石墨烯與六亞甲基二異氰酸酯的重量比為20:1，在室溫下攪拌反應(yīng)65h，然后加入二氯甲烷進(jìn)行絮凝，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥得到物料A；將物料A加入二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入β-環(huán)糊精的二甲基乙酰胺溶液，在90℃下攪拌反應(yīng)20h，然后降溫至70℃，加入間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯，其中，物料A、β-環(huán)糊精、間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯的重量比為15：5:1，攪拌5h后靜置，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠7份、氟橡膠30份、順丁橡膠7份、乙烯-丙烯酸酯橡膠6.9份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4.8份、氧化鋅1.7份、硬脂酸3.2份、2,4-二氯過氧化苯甲酰3.2份、三烯丙基異三聚氰酸酯1份、過氧化二碳酸二異丙酯1.2份、氫氧化鋁5.9份、氟鎂石8份、紅磷9份、硅烷偶聯(lián)劑1.4份、改性氧化石墨烯8份、錫酸鋅7.2份、月桂酸鋅3.5份、硬脂酸鎂2份、二甘醇二苯甲酸酯2.8份、鄰苯二甲酸二異癸酯4.7份、促進(jìn)劑DM 0.8份、促進(jìn)劑TT 1.2份、亞磷酸(三壬基苯基)酯4.3份、硅烷改性纖維素5.9份、聚磷酸銨5份；

其中，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備：將氧化石墨烯超聲分散在二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入六亞甲基二異氰酸酯，其中，氧化石墨烯與六亞甲基二異氰酸酯的重量比為10:3，在室溫下攪拌反應(yīng)50h，然后加入二氯甲烷進(jìn)行絮凝，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥得到物料A；將物料A加入二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入β-環(huán)糊精的二甲基乙酰胺溶液，在120℃下攪拌反應(yīng)10h，然后降溫至80℃，加入間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯，其中，物料A、β-環(huán)糊精、間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯的重量比為28：3:2，攪拌3h后靜置，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種耐高溫高阻燃硅橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括：硅橡膠100份、三元乙丙橡膠10份、氟橡膠22份、順丁橡膠10份、乙烯-丙烯酸酯橡膠5份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份、氧化鋅1.2份、硬脂酸3.2份、2,4-二氯過氧化苯甲酰2.6份、三烯丙基異三聚氰酸酯1份、過氧化二碳酸二異丙酯1份、氫氧化鋁8份、氟鎂石10份、紅磷8份、硅烷偶聯(lián)劑1.6份、改性氧化石墨烯10份、錫酸鋅7份、月桂酸鋅3.2份、硬脂酸鎂1.7份、二甘醇二苯甲酸酯3.2份、鄰苯二甲酸二異癸酯4.8份、促進(jìn)劑NOBS 0.3份、促進(jìn)劑DM 0.8份、促進(jìn)劑TT 0.3份、促進(jìn)劑CZ 0.6份、抗氧劑3052 1份、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯2.2份、硅烷改性纖維素7份、聚磷酸銨5份；

其中，所述改性氧化石墨烯按照以下工藝進(jìn)行制備：將氧化石墨烯超聲分散在二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入六亞甲基二異氰酸酯，其中，氧化石墨烯與六亞甲基二異氰酸酯的重量比為16:1.9，在室溫下攪拌反應(yīng)58h，然后加入二氯甲烷進(jìn)行絮凝，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥得到物料A；將物料A加入二甲基乙酰胺中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入β-環(huán)糊精的二甲基乙酰胺溶液，在115℃下攪拌反應(yīng)17h，然后降溫至76℃，加入間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯，其中，物料A、β-環(huán)糊精、間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯的重量比為21：4:1.6，攪拌3.9h后靜置，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性氧化石墨烯。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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(hù)范圍之內(nèi)。