一種高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈單體經(jīng)乳液聚合工藝合成的一種橡膠材料，其分子鏈中含有不飽和雙鍵和極性基團(tuán)-CN，因而具有極好的耐油性能和優(yōu)異的物理機(jī)械性能，是電纜領(lǐng)域常用的材料之一，但是丁腈橡膠材料的強(qiáng)度不高、耐候性和耐腐蝕性能不是很好，限制了其在某些特殊領(lǐng)域電纜中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料及其制備方法，所述制備方法工藝簡單，條件溫和，得到的護(hù)套材料強(qiáng)度高，耐候性和耐腐蝕性好，加工性能優(yōu)異，能滿足多種領(lǐng)域電纜的要求，且使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出的一種高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括以下組分:丁腈橡膠50-65份、聚氯乙烯25-30份、氯化聚乙烯5-12份、氟橡膠1-5份、氧化鋅2-5份、三聚硫氰酸0.2-1份、過氧化二異丙苯0.5-1.5份、三烯丙基異氰脲酸酯0.1-0.5份、促進(jìn)劑TMTD 0.5-1.5份、促進(jìn)劑CZ 1-2份、碳納米管5-15份、納米氮化硅5-12份、納米氮化硼8-15份、納米二氧化鈦5-20份、鄰苯二甲酸二丁酯5-15份、癸二酸二辛酯2-10份、偏苯三酸三辛酯2-10份、古馬隆樹脂2.5-5份、硬脂酸1-2.5份、硬脂酸鋅2-6份、硬脂酸鈣3-10份、防老劑MB 1-2份、防老劑RD 0.3-1.2份、硬脂酸鑭0.5-2份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-3份。
[0005]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料，其原料中，丁腈橡膠的重量份可以為 50、52、53、55、56、57、58、59.6、60、62、63、63.8、64、65 份；聚氯乙烯的重量份可以為25、26、27、28、29、29.3、30份；氯化聚乙烯的重量份可以為5、6、7、8、9、9.4、9.6、10、11、11.5、12份；氟橡膠的重量份可以為1、1.5、2、2.4、3、3.2、3.4、3.8、4、4.3、4.8、5份；氧化鋅的重量份可以為2、3、3.5、3.8、4、4.2、4.8、5份；三聚硫氰酸的重量份可以為
0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95、1 份；過氧化二異丙苯的重量份可以為 0.5、
0.6、0.8、1、1.1、1.2、1.35、1.4、1.46、1.5份；三烯丙基異氰脲酸酯的重量份可以為0.1、0? 15、0.2、0.26、0.3、0.35、0.38、0.4、0.47、0.5 份；促進(jìn)劑 TMTD 的重量份可以為 0? 5、0.6、0? 78、0.9、1、1.2、1.3、1.4、1.46、L 5 份；促進(jìn)劑 CZ 的重量份可以為 1、1.2、1.4、1.5、L 6、
1.7、1.85、1.9、2 份；碳納米管的重量份可以為 5、6、7、8、9、9.3、10、11、11.5、12、12.7、13、13.8、14、14.6、15份；納米氮化硅的重量份可以為5、6、7、8、9、10、11、11.4、12份；納米氮化硼的重量份可以為8、9、10、10.5、11、12、12.5、13、13.6、14、14.7、15份；納米二氧化鈦的重量份可以為 5、6、7、8、9、10、11、13、14、15、15.7、17、18、18.6、19、20 份；鄰苯二甲酸二丁酯的重量份可以為5、6、7、8、9.7、10、11、12、13、13.6、14、14.7、15份；癸二酸二辛酯的重量份可以為2、3、4、5、6、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；偏苯三酸三辛酯的重量份可以為2、3、4、5.5、6、7、8、8.6、9、9.4、10 份；古馬隆樹脂的重量份可以為 2.5、2.8、3、3.2、3.6、3.8、4、4.2、4.8、5份；硬脂酸的重量份可以為1、1.2、1.6、1.8、2、2.1、2.3、2.35、2.5份；硬脂酸鋅的重量份可以為2、2.5,2.8、3、3.4,3.6,3.8、4、4.6、5、5.4,5.8、6份；硬脂酸鈣的重量份可以為 3、4、5、5.8、6、6.2,6.5、7、8、9、9.4、10 份；防老劑 MB 的重量份可以為 1、1.2,1.3,1.5、
1.6,1.7,1.86、2 份；防老劑 RD 的重量份可以為 0.3,0.5,0.6,0.7,0.78,0.9、1、1.1,1.2份；硬脂酸鑭的重量份可以為 0.5,0.6,0.7,0.9、1、1.2,1.5,1.6,1.7,1.86、1.9、2 份；硅烷偶聯(lián)劑的重量份可以為 0.5,0.7,0.9、1、1.5,1.8、2、2.1,2.5,2.6,2.85、3 份。
[0006]優(yōu)選地，其原料中，丁腈橡膠、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氟橡膠的重量比為55-62:26-30:7-11:2.5-4。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，三聚硫氰酸、過氧化二異丙苯、三烯丙基異氰脲酸酯、促進(jìn)劑TMTD、促進(jìn)劑 CZ 的重量比為 0.5-1:0.9-1.2:0.3-0.5:0.8-1.3:1.3-1.8。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:丁腈橡膠55-60份、聚氯乙烯28-30份、氯化聚乙烯9-10份、氟橡膠3.2-3.8份、氧化鋅3.5-4.2份、三聚硫氰酸0.5-0.8份、過氧化二異丙苯1-1.2份、三烯丙基異氰脲酸酯0.35-0.4份、促進(jìn)劑TMTD 1-1.3份、促進(jìn)劑CZ
1.5-1.7份、碳納米管8-11份、納米氮化娃8-10份、納米氮化硼10-12.5份、納米二氧化鈦11-17份、鄰苯二甲酸二丁酯10-13份、癸二酸二辛酯6-8份、偏苯三酸三辛酯5.5-7.5份、古馬隆樹脂3.2-4份、硬脂酸1.8-2.3份、硬脂酸鋅3.4_4份、硬脂酸鈣5.8_7份、防老劑MB
1.3-1.7份、防老劑RD 0.5-1份、硬脂酸鑭1.2-1.7份、硅烷偶聯(lián)劑2.1-2.6份。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:丁腈橡膠58份、聚氯乙烯29份、氯化聚乙烯9.6份、氟橡膠3.4份、氧化鋅4份、三聚硫氰酸0.6份、過氧化二異丙苯1份、三烯丙基異氰脲酸酯0.38份、促進(jìn)劑TMTD 1.2份、促進(jìn)劑CZ 1.6份、碳納米管10份、納米氮化硅9份、納米氮化硼11份、納米二氧化鈦15份、鄰苯二甲酸二丁酯12份、癸二酸二辛酯7.5份、偏苯三酸三辛酯6份、古馬隆樹脂3.6份、硬脂酸2.1份、硬脂酸鋅3.6份、硬脂酸鈣6.2份、防老劑MB 1.5份、防老劑RD 0.7份、硬脂酸鑭1.6份、硅烷偶聯(lián)劑2.5份。
[0010]優(yōu)選地，所述丁腈橡膠中丙烯腈的含量為32-40%。
[0011]優(yōu)選地，所述聚氯乙烯為改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30-50份聚氯乙烯與5-10份γ -氨基丙基三乙氧基硅烷混合均勻后溶脹2_5h，然后加入10-30份水，在85-100°C下反應(yīng)3_6h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥然后浸入全氟辛酸的飽和溶液中，在室溫下浸泡3-6h，然后經(jīng)洗滌、干燥得到改性聚氯乙烯。
[0012]優(yōu)選地，所述聚氯乙烯為改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將38份聚氯乙烯與7份γ -氨基丙基三乙氧基硅烷混合均勻后溶脹4.5h，然后加入20份水，在90°C下反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥然后浸入全氟辛酸的飽和溶液中，在室溫下浸泡5h，然后經(jīng)洗滌、干燥得到改性聚氯乙烯。
[0013]優(yōu)選地，所述納米氮化硅的平均粒徑為30-50nm ;所述納米氮化硼的平均粒徑為40-70nm ;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為20_50nm。
[0014]優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、硅烷偶聯(lián)劑KH-540、硅烷偶聯(lián)劑A-171、硅烷偶聯(lián)劑A-172、硅烷偶聯(lián)劑S1-69中的一種或者多種的混合物。
[0015]本發(fā)明還提出的一種所述高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料的制備方法，包括以下步驟:按配比將聚氯乙烯、氯化聚乙烯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、碳納米管、納米氮化硅、納米氮化硼、納米二氧化鈦與娃燒偶聯(lián)劑加入攪拌器內(nèi)，在900-1000r/min的轉(zhuǎn)速下混合3_8min，升溫至70-80°C，然后加入鄰苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯和古馬隆樹脂，以500-600r/min的轉(zhuǎn)速混合5_10min，升溫至100-120 °C，然后以500_600r/min的轉(zhuǎn)速混合2-5min，加入丁腈橡膠和氟橡膠，以450_550r/min的速度混合2_5min，然后加入剩余的原料混合5-10min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出得到所述高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料。
[0016]本發(fā)明中所述高性能丁腈橡膠電纜護(hù)套材料選擇了丁腈橡膠為主料賦予護(hù)套材料優(yōu)異的耐油性，并配合添加了聚氯乙烯對其進(jìn)行改性，因丁腈橡膠中含有極性較大的腈基，與聚氯乙烯的相容性好，并在體系中形成了交聯(lián)體系，配合添加的氯化聚乙烯防止了因聚氯乙烯的加入引起的抗沖擊性的降低的缺陷，但是體系的拉伸強(qiáng)度仍有所降低，碳納米管、納米氮化硅、納米氮化硼、納米二氧化鈦配合加