本發(fā)明涉及一種既具有耐熱、耐油特性,又具有阻燃特性的環(huán)保型氯化聚乙烯橡膠護套料及制備方法,屬電氣絕緣高分子材料制造領(lǐng)域。
背景技術(shù):
CN103923403A、名稱“一種電線電纜用無鹵低煙阻燃橡膠及其制備方法”,其由以下重量份的原材料制成:三元乙丙橡膠100~150份、甲基乙烯基硅橡膠45~65份、尼龍1010 30~50份、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐15~25份、叔丁基鄰苯二酚2~4份、萜烯樹脂5~10份、松香甘油酯4~6份、妥爾油10~15份、氧化鋅3~5份、硬脂酸1~2份、防老劑4010NA 1.5~2.5份、防老劑1076 1~2份、促進劑DTDM 2~3份、促進劑DZ 1~2份、氫氧化鎂16~22份、云母粉10~15份。其不足之處:采用氫氧化鎂單組分阻燃劑,阻燃效果不好,而且其耐電弧性能也不如氫氧化鋁好;三元乙丙橡膠和甲基乙烯基硅橡膠價格昂貴、添加量大,所制備的橡膠料成本就非常高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
設(shè)計目的:避免背景技術(shù)中的不足之處,設(shè)計一種既具有耐熱、耐寒特性、又具有阻燃特性的環(huán)保型氯化聚乙烯橡膠護套料及制備方法。
設(shè)計方案:為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。本發(fā)明采用氯化聚乙烯橡膠作為主基體材料,以三元乙丙橡膠作為輔助基體材料,以偏苯三酸三辛酯(TOTM)為主增塑劑,以癸二酸二辛酯(DOS)為輔助增塑劑,以防老劑RD、防老劑MB、抗氧劑1010和高分子有機鈣為復(fù)合防老劑,以環(huán)保型三氧化二銻為阻燃劑,研制了一種耐熱性能、耐油性能和阻燃性能都非常好的橡套電纜用環(huán)保型護套材料。1、在氯化聚乙烯橡膠主基體材料中添加三元乙丙橡膠作為輔助基體材料,是本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣設(shè)計的目的在于:氯化聚乙烯橡膠的耐油性能良好、但耐熱性能一般,三元乙丙橡膠的耐熱性能良好、但耐油性能差,在氯化聚乙烯橡膠中添加少量三元乙丙橡膠可以提高膠料的耐熱性能的同時又不影響膠料的耐油性能。2、在氯化聚乙烯橡膠中添加TOTM作為主增塑劑的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣設(shè)計的目的在于:TOTM屬于耐熱型增塑劑,耐熱性能優(yōu)良,以TOTM作為主增塑劑可以提高膠料的耐熱性能。3、在氯化聚乙烯橡膠中添加防老劑RD、MB、1010和高分子有機鈣作為復(fù)合防老劑的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之三。這樣設(shè)計的目的在于:以防老劑RD、MB、1010和高分子有機鈣組成的復(fù)合防老劑,具有良好的協(xié)同效應(yīng),可以改善膠料的耐熱性能。4、在氯化聚乙烯橡膠中添加環(huán)保型三氧化二銻作為阻燃劑的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之四。這樣設(shè)計的目的在于:三氧化二銻是一種添加型無機阻燃劑,單獨使用時用量較大,阻燃效果差,而當(dāng)其與鹵素化合物(如氯化聚乙烯)并用時則有良好的協(xié)同效應(yīng),使阻燃效果明顯提高。5、在氯化聚乙烯橡膠中添加無味硫化劑雙叔丁基過氧化異丙基苯(BIPB)的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之五。這樣設(shè)計的目的在于:普通硫化劑過氧化二異丙苯(DCP)在生產(chǎn)加工過程中會散發(fā)出難聞的氣味,而無味硫化劑BIPB在生產(chǎn)加工過程中不會散發(fā)出難聞的氣味,更加環(huán)保。6、在氯化聚乙烯橡膠中添加助硫化劑三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之六。這樣設(shè)計的目的在于:它能夠縮短氯化聚乙烯橡膠的硫化時間,使硫化更充分,能夠確保其具有良好的物理機械性能。7、在氯化聚乙烯橡膠中添加石蠟作為潤滑劑的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之七。這樣設(shè)計的目的在于:將石蠟用作電纜護套材料的潤滑劑,在生產(chǎn)加工過程中不僅可以加快填充劑的擴散,提高擠壓成型速率,增大模具流量,而且容易脫模。8、本發(fā)明整體材料方案的設(shè)計,是本發(fā)明的技術(shù)特征之八。這樣設(shè)計的目的在于:本發(fā)明以氯化聚乙烯橡膠為主基體材料,以三元乙丙橡膠為輔助基體材料,通過科學(xué)設(shè)計與試驗,在100份氯化聚乙烯橡膠中,添加10~15份三元乙丙橡膠、20~30份TOTM、3~6份DOS、 5~10份三氧化二銻、90~110份無機填料、5~10份補強劑、2~4份潤滑劑、5~10份防老劑、10~15份活性劑、3~6份助硫化劑、3~6份無味硫化劑,不僅避免了材料之間由于選量不科學(xué)所造成的相互排斥,而且促進了各成份之間的相互協(xié)調(diào)和促進,使復(fù)配的材料性能能夠完全滿足本發(fā)明的設(shè)計目的。
技術(shù)方案1:一種環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料,按質(zhì)量份計:氯化聚乙烯橡膠100份、10~15份三元乙丙橡膠、20~30份TOTM、3~6份DOS、 5~10份三氧化二銻、90~110份無機填料、5~10份補強劑、2~4份潤滑劑、5~10份防老劑、10~15份活性劑、3~6份助硫化劑、3~6份無味硫化劑。
技術(shù)方案2:一種環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料制備方法,采用密煉機將100份氯化聚乙烯橡膠、10~15份三元乙丙橡膠、20~30份TOTM、3~6份DOS、 5~10份三氧化二銻、90~110份無機填料、5~10份補強劑、2~4份潤滑劑、5~10份防老劑、10~15份活性劑、3~6份助硫化劑、3~6份無味硫化劑經(jīng)密煉制得,密煉時間為10~20分鐘,密煉機的溫度為90~110℃,主機電流為80~120A;樣品采用平板硫化機硫化,平板硫化機溫度為172~177℃,壓力為14~16MPa,時間為9~11min。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比,一是本發(fā)明的環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料不僅具有優(yōu)良的耐熱性、耐油性和阻燃性,而且還具有優(yōu)良的力學(xué)性能、物理機械性能和加工性能,完全可以達(dá)到耐熱耐油阻燃橡套電纜用護套料的性能標(biāo)準(zhǔn);二是本發(fā)明的環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料符合RoHS、REACH和PAHs環(huán)保法規(guī)要求,而且在生產(chǎn)加工過程中不會散發(fā)出難聞的氣味。
具體實施方式
實施例1:一種環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料,其特征是按質(zhì)量份計:氯化聚乙烯橡膠100份、10~15份三元乙丙橡膠、20~30份TOTM、3~6份DOS、 5~10份三氧化二銻、90~110份無機填料、5~10份補強劑、2~4份潤滑劑、5~10份防老劑、10~15份活性劑、3~6份助硫化劑、3~6份無味硫化劑。所述氯化聚乙烯橡膠的氯含量為35%±1%,符合RoHS、REACH和PAHs環(huán)保法規(guī)要求。所述三元乙丙橡膠的門尼粘度為60 ML(1+4/100),乙烯含量為73%,第三單體類型為ENB型。所述三氧化二銻為環(huán)保型三氧化二銻,符合RoHS環(huán)保法規(guī)要求。所述無機填料為滑石粉和高嶺土。所述補強劑為白炭黑。所述潤滑劑為石蠟。所述防老劑為RD、MB、1010和高分子有機鈣。所述活性劑為輕質(zhì)氧化鎂。所述助硫化劑為TAIC。所述無味硫化劑為BIPB。
實施例2:在實施例1的基礎(chǔ)上,氯化聚乙烯橡膠100份、10份三元乙丙橡膠、20份TOTM、3份DOS、 5份三氧化二銻、90份無機填料、5份補強劑、2份潤滑劑、5份防老劑、10份活性劑、3份助硫化劑、3份無味硫化劑。
實施例3:在實施例1的基礎(chǔ)上,氯化聚乙烯橡膠100份、15份三元乙丙橡膠、30份TOTM、6份DOS、 10份三氧化二銻、110份無機填料、10份補強劑、4份潤滑劑、10份防老劑、15份活性劑、6份助硫化劑、6份無味硫化劑。
實施例4:在實施例1的基礎(chǔ)上,氯化聚乙烯橡膠100份、12.5份三元乙丙橡膠、25份TOTM、4.5份DOS、 7.5份三氧化二銻、100份無機填料、7.5份補強劑、3份潤滑劑、7.5份防老劑、12.5份活性劑、4.5份助硫化劑、4.5份無味硫化劑。
實施例5:在實施例1的基礎(chǔ)上,一種環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料制備方法,采用密煉機將100份氯化聚乙烯橡膠、10~15份三元乙丙橡膠、20~30份TOTM、3~6份DOS、 5~10份三氧化二銻、90~110份無機填料、5~10份補強劑、2~4份潤滑劑、5~10份防老劑、10~15份活性劑、3~6份助硫化劑、3~6份無味硫化劑經(jīng)密煉制得,密煉時間為10~20分鐘,密煉機的溫度為90~110℃,主機電流為80~120A;樣品采用平板硫化機硫化,平板硫化機溫度為172~177℃,壓力14為~16MPa,時間為9~11min。
實施例6:在實施例5的基礎(chǔ)上平板硫化機溫度為175℃,壓力15MPa,時間為10min
實施例7:在實施例1和5的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確稱取氯化聚乙烯橡膠100份,三元乙丙橡膠12.5份、TOTM 25份、DOS 4.5份、三氧化二銻7.5份、無機填料滑石粉/高嶺土 =70: 30份、補強劑白炭黑7.5份、潤滑劑石蠟3份、防老劑RD/MB/1024/高分子有機鈣=2:2:2:1.5份、活性劑輕質(zhì)氧化鎂12.5份、助硫化劑TAIC 4.5份、無味硫化劑BIPB 4.5份。最終制得本發(fā)明所述的環(huán)保型耐熱耐油阻燃氯化聚乙烯橡膠護套料,拉伸強度為8.8MPa,斷裂伸長率為350%,UL強制熱老化(136±2℃,168h)后拉伸強度保留率88%,斷裂伸長率保留率為68%,浸油老化(IRM 902,121±2℃,18h)后拉伸強度保留率86%,斷裂伸長率保留率為90%,氧指數(shù)為30%,符合RoHS、REACH和PAHs環(huán)保法規(guī)要求,而且在生產(chǎn)加工過程中不會散發(fā)出難聞的氣味。
需要理解到的是:上述實施例雖然對本發(fā)明的設(shè)計思路作了比較詳細(xì)的文字描述,但是這些文字描述,只是對本發(fā)明設(shè)計思路的簡單文字描述,而不是對本發(fā)明設(shè)計思路的限制,任何不超出本發(fā)明設(shè)計思路的組合、增加或修改,均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。