一種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電纜行業(yè)的逐漸發(fā)展，電纜被用于人們生活的各個方面，對于用在高溫環(huán)境中的電纜，對電纜材料的耐高溫性能、隔熱性能和機械性能提出了更高的要求，現(xiàn)有電纜材料的耐高溫性能、機械性能已不能滿足高溫環(huán)境要的要求，因此需要提出一種新的抗撕裂隔熱橡膠電纜材料。

【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)明提出了一種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料及其制備方法，本發(fā)明韌性高，抗撕裂性能好，機械性能高，隔熱性能好，耐熱性高。
[0004]本發(fā)明提出的一種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:環(huán)氧化天然橡膠20-30份，丁苯橡膠40-60份，三元乙丙橡膠30-50份，改性蒙脫土50-80份，鄰苯二甲酸二辛酯25-35份，環(huán)氧大豆油25-35份，氫氧化鋁20-40份，三聚氰胺10-15份，偏硼酸鈉10-15份，雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物1-3份，硫磺1-2份，促進劑M 0.6-0.8份，促進劑D0.4-0.6份，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑2-4份，雙丁基二氯化錫1_2份，抗氧劑BHT 0.2-0.4份，防老劑1640.1-0.2份，蒙旦錯2-4份；
[0005]其中，在改性蒙脫土的制備過程中，將鈉基蒙脫土加入水中混勻，靜置，升溫，滴加3-磺丙基十六烷基二甲基銨水溶液，保溫攪拌，過濾取濾餅，水洗，升溫，烘干，粉碎得到中間物料;將雙-[T _(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅混勻后加入中間物料中，升溫，攪拌得到改性蒙脫土。
[0006]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:環(huán)氧化天然橡膠22-28份，丁苯橡膠45-55份，三元乙丙橡膠35-45份，改性蒙脫土60-70份，鄰苯二甲酸二辛酯28-32份，環(huán)氧大豆油28-32份，氫氧化鋁25-35份，三聚氰胺11-13份，偏硼酸鈉12-14份，雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物1.5-2.5份，硫磺I.3-1.7份，促進劑M 0.65-0.75份，促進劑D 0.45-0.55份，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑2.5-3.5份，雙丁基二氯化錫I.2-1.8份，抗氧劑BHT 0.25-0.35份，防老劑1640.13-0.17份，家旦錯2.5~3.5份。
[0007]優(yōu)選地，在改性蒙脫土的制備過程中，將鈉基蒙脫土加入水中，以200-400r/min的速度攪拌2_3h，靜置25-30h，升溫至65-75°C，滴加質(zhì)量分數(shù)為5-6被％的3_磺丙基十六烷基二甲基銨水溶液，保溫攪拌5-6h，過濾取濾餅，水洗，升溫至70-80 V，烘干，粉碎至300-400目得到中間物料;將雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅混勻后加入中間物料中，升溫至80-100°C，以100-300r/min的速度攪拌20-30h得到改性蒙脫土。
[0008]優(yōu)選地，在改性蒙脫土的制備過程中，鈉基蒙脫土和水的重量比為1:30-40。
[0009]優(yōu)選地，在改性蒙脫土的制備過程中，鈉基蒙脫土和3-磺丙基十六烷基二甲基銨重量比為1:4.3-5。
[0010]優(yōu)選地，在改性蒙脫土的制備過程中，中間物料、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅的重量比為8-9: 0.05-0.1:0.5-1.5。
[0011]本發(fā)明還提出了上述抗撕裂隔熱橡膠電纜材料的制備方法，包括如下步驟:取環(huán)氧化天然橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠，升溫至80-1000C，密煉4-6min，加入改性蒙脫土，繼續(xù)密煉10-15min，加入鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、氫氧化鋁、三聚氰胺、偏硼酸鈉、雙-[γ -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、雙丁基二氯化錫、抗氧劑BHT、防老劑164、蒙旦蠟，升溫至110-1300C，密煉20-30min，加入硫磺、促進劑M、促進劑D混勻，升溫至160-170 0C，硫化8-12min經(jīng)雙螺旋桿擠出機擠出得到抗撕裂隔熱橡膠電纜材料。
[0012]本發(fā)明選用的丁苯橡膠、三元乙丙橡膠均具有良好的耐熱性、耐腐蝕性、抗沖擊性、抗撕裂性，二者相互配合可以增加本發(fā)明的耐熱性、耐腐蝕性、抗沖擊性和抗撕裂性;蒙脫土和氣相二氧化硅均具有良好的耐熱性和隔熱性，蒙脫土具有層狀結(jié)構(gòu)，用3-磺丙基十六烷基二甲基銨對蒙脫土進行插層，擴大了蒙脫土的層間距并且增加了蒙脫土的非極性，一方面，蒙脫土的層間距擴大，使得氣相二氧化硅更容易進入蒙脫土層間，氣相二氧化硅上的羥基與層間的羥基發(fā)生化學鍵合，形成蒙脫土和氣相二氧化硅夾層，從而大大增加本發(fā)明的耐熱性和隔熱性，另一方面，蒙脫土的非極性增大，使得蒙脫土在橡膠中均勻分散，橡膠可以進入蒙脫土的插層中，從而大大增加本發(fā)明的抗撕裂性能，環(huán)氧化天然橡膠中的環(huán)氧基團可與蒙脫土插層中的氣相二氧化硅的硅羥基發(fā)生化學鍵合，從而進一步增加本發(fā)明的抗撕裂性能，上述兩方面相互作用，從而大大增加了本發(fā)明的抗撕裂性能、耐熱性和隔熱性;改性蒙脫土還可以增加本發(fā)明的抗沖擊性能;氫氧化鋁、三聚氰胺、偏硼酸鈉為阻燃劑；鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油為增塑劑，可以進一步增加本發(fā)明的機械性能;Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、雙丁基二氯化錫、抗氧劑BHT、防老劑164相互配合可以增加本發(fā)明的熱穩(wěn)定性、抗老化性；蒙旦蠟為潤滑劑，促進加工流變性;雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物為偶聯(lián)劑，可以促進各物質(zhì)均勻分散，增加本發(fā)明的機械性能;硫磺、促進劑Μ、促進劑D相互配合，促進交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成，使各物質(zhì)均勻分散在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，各物質(zhì)相互配合，從而進一步增加本發(fā)明的抗撕裂性能。
【具體實施方式】
[0013]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。
[0014]實施例1
[0015]—種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:環(huán)氧化天然橡膠20份，丁苯橡膠60份，三元乙丙橡膠30份，改性蒙脫土 50份，鄰苯二甲酸二辛酯35份，環(huán)氧大豆油25份，氫氧化鋁40份，三聚氰胺10份，偏硼酸鈉15份，雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物I份，硫磺2份，促進劑M 0.6份，促進劑D 0.6份，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑2份，雙丁基二氯化錫2份，抗氧劑BHT 0.2份，防老劑1640.2份，蒙旦蠟2份；
[0016]其中，在改性蒙脫土的制備過程中，將鈉基蒙脫土加入水中，以400r/min的速度攪拌2h，靜置30h，升溫至65 0C，滴加質(zhì)量分數(shù)為6wt %的3-磺丙基十六烷基二甲基銨水溶液，保溫攪拌5h，過濾取濾餅，水洗，升溫至80 V，烘干，粉碎至300目得到中間物料，其中，鈉基蒙脫土和水的重量比為1:40，鈉基蒙脫土和3-磺丙基十六烷基二甲基銨重量比為1:4.3;將雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅混勻后加入中間物料中，升溫至1000C，以100r/min的速度攪拌30h得到改性蒙脫土，其中，中間物料、雙-[γ _(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅的重量比為8:0.1:0.5。
[0017]上述抗撕裂隔熱橡膠電纜材料的制備方法，包括如下步驟:取環(huán)氧化天然橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠，升溫至100°c，密煉4min，加入改性蒙脫土，繼續(xù)密煉15min，加入鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、氫氧化鋁、三聚氰胺、偏硼酸鈉、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、雙丁基二氯化錫、抗氧劑BHT、防老劑164、蒙旦錯，升溫至110°C，密煉30min，加入硫磺、促進劑Μ、促進劑D混勻，升溫至160°C，硫化12min經(jīng)雙螺旋桿擠出機擠出得到抗撕裂隔熱橡膠電纜材料。
[0018]實施例2
[0019]—種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:環(huán)氧化天然橡膠30份，丁苯橡膠40份，三元乙丙橡膠50份，改性蒙脫土 80份，鄰苯二甲酸二辛酯25份，環(huán)氧大豆油35份，氫氧化鋁20份，三聚氰胺15份，偏硼酸鈉10份，雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物3份，硫磺I份，促進劑M 0.8份，促進劑D 0.4份，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑4份，雙丁基二氯化錫I份，抗氧劑BHT 0.4份，防老劑1640.1份，蒙旦蠟4份；
[0020]其中，在改性蒙脫土的制備過程中，將鈉基蒙脫土加入水中，以200r/min的速度攪拌3h，靜置25h，升溫至75 0C，滴加質(zhì)量分數(shù)為5wt %的3-磺丙基十六烷基二甲基銨水溶液，保溫攪拌6h，過濾取濾餅，水洗，升溫至70 V，烘干，粉碎至400目得到中間物料，其中，鈉基蒙脫土和水的重量比為1:30，鈉基蒙脫土和3-磺丙基十六烷基二甲基銨重量比為1:5;將雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅混勻后加入中間物料中，升溫至800C，以300r/min的速度攪拌20h得到改性蒙脫土，其中，中間物料、雙-[γ _(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和氣相二氧化硅的重量比為9:0.05:1.5ο
[0021 ]上述抗撕裂隔熱橡膠電纜材料的制備方法，包括如下步驟:取環(huán)氧化天然橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠，升溫至80°C，密煉6min，加入改性蒙脫土，繼續(xù)密煉1min，加入鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、氫氧化鋁、三聚氰胺、偏硼酸鈉、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、Ca/Zn復合穩(wěn)定劑、雙丁基二氯化錫、抗氧劑BHT、防老劑164、蒙旦錯，升溫至130°C，密煉20min，加入硫磺、促進劑M、促進劑D混勻，升溫至170 V，硫化8min經(jīng)雙螺旋桿擠出機擠出得到抗撕裂隔熱橡膠電纜材料。
[0022]實施例3
[0023]—種抗撕裂隔熱橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:環(huán)氧化天然橡膠22份，丁苯橡膠55份，三元乙丙橡膠35份，改性蒙脫土 60份，鄰苯二甲酸二辛酯32份，環(huán)氧大豆油28份，氫氧化鋁35份，三聚氰胺11份，偏硼酸鈉14份，雙-[γ -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物1.5份，硫磺I.7份，促進劑M 0.65份，促進劑D 0.55份，Ca/Zn復合穩(wěn)定劑2.5份，雙丁基二氯化錫I.8份，抗氧劑BHT 0.25份，防老劑1640.17份，蒙旦蠟2.5份;
[0024]其中，在改性蒙脫土的制備過程中，將鈉基蒙脫土加入水中，以350r/min的速度攪拌2.2