一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料及其制備方法，屬于高分子 材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入新世紀(jì)，能源的緊張和資源稀缺的顯現(xiàn)，加之人們?cè)絹碓綋?dān)心火力發(fā)電帶來 的地球溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，而開始看重核能干凈、便宜的一面，同時(shí)核電技術(shù)的進(jìn) 步也大大降低了核電站的危險(xiǎn)性，使得核電站再次受到人們的青睞。核電作為一種新能源， 其發(fā)展和使用受到世界各國的普遍關(guān)注，核電對(duì)解決當(dāng)前世界面臨的能源危機(jī)和環(huán)境問題 是具有非常重要的積極作用。核電的發(fā)展與繁榮為核電站用電纜帶來了廣闊的發(fā)展空間， 高性能核電站電纜材料對(duì)與核能利用、核電發(fā)展具有重要的意義。目前市場(chǎng)上用于核電站 電纜材料的種類和數(shù)量繁多，核電站用電纜材料除了要具備良好的電氣性能和機(jī)械物理性 能，更要具備優(yōu)異的抗撕裂性能。因此，開發(fā)一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料是十 分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料及其制備方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡膠 47-63、聚醚混煉型聚氨酯橡膠20-30、高苯乙烯橡膠14-22、海泡石絨18-24、錫酸鋇5-10、 二甲基丙烯酸鋅2-5、二鹽基亞磷酸鉛1-3、叔十二碳硫醇3-6、巴豆油酸乙酯2-4、納米金剛 石15-25、二硫化二異丙基黃原酸酯2-3、沉降硫磺4-8、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯1-2、對(duì) 叔辛基苯酚甲醛樹脂4-6、2_硫醇基咪唑啉2-3、N-苯基-1-萘胺1-2、瓷化粉15-20 ;
[0006] 所述瓷化粉的制備方法如下所示：a、按質(zhì)量比3-4:1的比例稱取透閃石和 鋰輝石，混合均勻，粉碎，過100-150目篩，在2-3MPa的02/C02 = 20/80氣氛下升溫至 730-770°C，煅燒l_2h，爐冷至室溫；b、按質(zhì)量比2-3:1的比例稱取伊利石和堇青石，混合 均勻，粉碎，過100-150目篩，在l_2MPa的N2氣氛下升溫至820-860°C，煅燒l_2h，爐冷至 室溫；c、將步驟a煅燒后的粉體與步驟b煅燒后的粉體等質(zhì)量混合均勻，加入相當(dāng)于混合粉 體重量4-5倍的75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，過濾，洗滌干凈，烘 干，再在2-3MPa的Ar氣氛下升溫至660-720°C，煅燒2-3h，爐冷至室溫，研細(xì)，過200-300 目篩即可。
[0007] 上述瓷化粉采用透閃石、鋰輝石、伊利石和堇青石四種礦物填料進(jìn)行陶瓷化處理 后，用于填充高分子材料體系，不僅可以提高材料的力學(xué)性能，還可以使得材料在高溫或火 焰的作用下迅速形成陶瓷化的自支撐體，成瓷速度快，自支撐體致密、堅(jiān)硬，且垂直燃燒不 延燃，起到了很好的耐火、防火、阻燃的效果。
[0008] -種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)將丁腈橡膠、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂、海泡石絨、 巴豆油酸乙酯加入到捏合機(jī)中混煉，混成團(tuán)之后再加入錫酸鋇、二甲基丙烯酸鋅，待全部混 勻成團(tuán)后于75-85°C溫度下繼續(xù)混煉25-35min，出料，冷卻12-18h;
[0010] (2)將步驟⑴制得的膠料與聚醚混煉型聚氨酯橡膠、高苯乙烯橡膠、納米金 剛石、二鹽基亞磷酸鉛、沉降硫磺一同加入雙輥煉膠機(jī)內(nèi)，調(diào)整輥溫至70-80°C，輥距至 3-4mm，混煉9-14min后加入余下原料，調(diào)整輯溫至90-100°C，輯距至2-3mm，混煉6-9min，出 料，自然冷卻至常溫即得。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：
[0012] 本發(fā)明采用聚醚混煉型聚氨酯橡膠、高苯乙烯橡膠對(duì)丁腈橡膠進(jìn)行共混改性，賦 予電纜制品以更好的耐老化性能、更高的硬度和剛性、更大的機(jī)械強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，同時(shí)添 加的納米金剛石、海泡石絨等原料可以顯著改善材料的耐磨性、耐老化性和抗撕裂性。
【具體實(shí)施方式】
[0013] -種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料，由以下重量（kg)的原料制成：丁腈橡 膠56、聚醚混煉型聚氨酯橡膠24、高苯乙烯橡膠18、海泡石絨22、錫酸鋇7、二甲基丙烯酸鋅 3、二鹽基亞磷酸鉛2、叔十二碳硫醇4、巴豆油酸乙酯3、納米金剛石20、二硫化二異丙基黃 原酸酯2. 5、沉降硫磺6、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯1. 5、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂5、2_硫醇 基咪唑啉2. 5、N-苯基-1-萘胺1. 5、瓷化粉18 ;
[0014] 所述瓷化粉的制備方法如下所示：a、按質(zhì)量比4:1的比例稱取透閃石和鋰輝石， 混合均勾，粉碎，過150目篩，在3MPa的02/C02 = 20/80氣氛下升溫至770°C，煅燒lh，爐冷 至室溫；b、按質(zhì)量比3:1的比例稱取伊利石和堇青石，混合均勻，粉碎，過150目篩，在2MPa 的N2氣氛下升溫至860°C，煅燒lh，爐冷至室溫；c、將步驟a煅燒后的粉體與步驟b煅燒后 的粉體等質(zhì)量混合均勻，加入相當(dāng)于混合粉體重量5倍的75%乙醇水溶液，5000r/min高速 研磨15min，過濾，洗滌干凈，烘干，再在3MPa的Ar氣氛下升溫至720°C，煅燒2h，爐冷至室 溫，研細(xì)，過300目篩即可。
[0015] -種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] (1)將丁腈橡膠、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂、海泡石絨、 巴豆油酸乙酯加入到捏合機(jī)中混煉，混成團(tuán)之后再加入錫酸鋇、二甲基丙烯酸鋅，待全部混 勻成團(tuán)后于75-85°C溫度下繼續(xù)混煉25-35min，出料，冷卻12-18h;
[0017] (2)將步驟⑴制得的膠料與聚醚混煉型聚氨酯橡膠、高苯乙烯橡膠、納米金 剛石、二鹽基亞磷酸鉛、沉降硫磺一同加入雙輥煉膠機(jī)內(nèi)，調(diào)整輥溫至70_80°C，輥距至 3-4mm，混煉9-14min后加入余下原料，調(diào)整輯溫至90-100°C，輯距至2-3mm，混煉6-9min，出 料，自然冷卻至常溫即得。
[0018] 上述實(shí)施例制得的核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料的性能測(cè)試結(jié)果如下表 所示：
[0019]表1核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料的性能測(cè)試結(jié)果
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成： 丁腈橡膠47-63、聚醚混煉型聚氨酯橡膠20-30、高苯乙烯橡膠14-22、海泡石絨18-24、 錫酸鋇5-10、二甲基丙烯酸鋅2-5、二鹽基亞磷酸鉛1-3、叔十二碳硫醇3-6、巴豆油酸乙 酯2-4、納米金剛石15-25、二硫化二異丙基黃原酸酯2-3、沉降硫磺4-8、二硫代焦磷酸 雙新戊二醇酯1-2、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂4-6、2_硫醇基咪唑啉2-3、N-苯基-1-萘胺 1 _2、瓷化粉 15-20 ; 所述瓷化粉的制備方法如下所示：a、按質(zhì)量比3-4:1的比例稱取透閃石和鋰輝石，混 合均勻，粉碎，過100-150目篩，在2-3MPa的02/C02=20/80氣氛下升溫至730-770°C，煅 燒1-2h，爐冷至室溫；b、按質(zhì)量比2-3:1的比例稱取伊利石和堇青石，混合均勻，粉碎，過 100-150目篩，在l-2MPa的N 2氣氛下升溫至820-860°C，煅燒l_2h，爐冷至室溫；c、將步驟 a煅燒后的粉體與步驟b煅燒后的粉體等質(zhì)量混合均勻，加入相當(dāng)于混合粉體重量4-5倍的 75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，過濾，洗滌干凈，烘干，再在2-3MPa的 Ar氣氛下升溫至660-720°C，煅燒2-3h，爐冷至室溫，研細(xì)，過200-300目篩即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將丁腈橡膠、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂、海泡石絨、巴豆 油酸乙酯加入到捏合機(jī)中混煉，混成團(tuán)之后再加入錫酸鋇、二甲基丙烯酸鋅，待全部混勻成 團(tuán)后于75-85°C溫度下繼續(xù)混煉25-35min，出料，冷卻12-18h ; (2) 將步驟（1)制得的膠料與聚醚混煉型聚氨酯橡膠、高苯乙烯橡膠、納米金剛石、二 鹽基亞磷酸鉛、沉降硫磺一同加入雙輥煉膠機(jī)內(nèi)，調(diào)整輥溫至70-80°C，輥距至3-4mm，混煉 9-14min后加入余下原料，調(diào)整輯溫至90-100°C，輯距至2-3mm，混煉6-9min，出料，自然冷 卻至常溫即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核電站電纜用高抗撕裂丁腈橡膠材料及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：丁腈橡膠47-63、聚醚混煉型聚氨酯橡膠20-30、高苯乙烯橡膠14-22、海泡石絨18-24、錫酸鋇5-10、二甲基丙烯酸鋅2-5、二鹽基亞磷酸鉛1-3、叔十二碳硫醇3-6、巴豆油酸乙酯2-4、納米金剛石15-25、二硫化二異丙基黃原酸酯2-3、沉降硫磺4-8、二硫代焦磷酸雙新戊二醇酯1-2、對(duì)叔辛基苯酚甲醛樹脂4-6、2-硫醇基咪唑啉2-3、N-苯基-1-萘胺1-2、瓷化粉15-20。本發(fā)明具有更好的耐老化性能、更高的硬度和剛性、更大的機(jī)械強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。
【IPC分類】C08K13/02, C08L51/04, C08K3/06, H01B3/28, C08K3/04, C08K5/18, C08L9/02, C08L61/08, C08K3/32, C08K5/098, C08K3/24, C08K3/34, C08L75/08, B29B7/00
【公開號(hào)】CN105111537
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510536589
【發(fā)明人】張萬有, 周俊, 徐曉麗, 朱元忠, 夏侯東, 唐文群
【申請(qǐng)人】安徽電纜股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日