CN101735520A - 一种电缆绝缘材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电缆绝缘材料，其特征在于：所述电缆绝缘材料包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂，各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份、填充剂100-140份、橡胶软化油3-5份、交联助剂3-6份、过氧化物交联剂3-6份、稳定剂4-8份、活性剂4-8份、润滑剂3-5份、偶联剂3-5份、防老剂1-3份。本发明的电缆绝缘材料毒性低、环保性能好且安全性强。

Description

一种电缆绝缘材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘材料及其制造方法，具体说是一种环保型电缆绝缘材料及其制造方法。

背景技术

随着环保意识的逐步加强，人们对电器配件(如电线护套等)环保性能的要求也越来越高。环保性能主要针对产品中有毒有害物质的含量，上述有害物质包括铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚。目前的橡胶电线护套一般是采用天然橡胶、氯化聚乙烯材料和三元乙丙橡胶来生产。受到橡胶材料本身性能的影响，在生产过程中需要加入稳定剂和阻燃剂，稳定剂通常以硬脂酸铅、含铅的二盐和三盐为主，而耐燃剂则以普通三氧化二锑为主。上述稳定剂和阻燃剂虽然可以提高橡胶材料的稳定性及阻燃性，但这些助剂中均含有大量的有毒物质，有毒物质会在电线使用过程或燃烧过程中析出，严重污染环境和损害人体健康。所以，目前的橡胶电线护套仍然有待于进一步改善。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种毒性低、环保性能好且安全性强的电缆绝缘材料。

本发明的另一个发明目的是提供一种制备上述电缆绝缘材料的方法。

本发明的发明目的是这样实现的：一种电缆绝缘材料，其特征在于：所述电缆绝缘材料包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂，各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份、填充剂100-140份、橡胶软化油3-5份、交联助剂3-6份、过氧化物交联剂3-6份、稳定剂4-8份、活性剂4-8份、润滑剂3-5份、偶联剂3-5份、防老剂1-3份。

所述填充剂为超细滑石粉、陶土的其中一种或一种以上的上述成份以任意比例混合。

所述橡胶软化油为己橡胶黄色软化油。

所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。

所述稳定剂为硬脂酸钡。

所述活性剂为活性氧化镁。

所述润滑剂为石蜡。

所述偶联剂铝钛复合偶联剂。

所述防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

一种制造上述电缆绝缘材料的方法，所述制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼1-4分钟；

c.加入橡胶黄色软化油，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-110℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-110℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放10-20小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

本发明具有以下优点：

1、本发明的电缆绝缘材料中，采用偏苯三酸三辛酯、过氧化二异丙苯、稳定剂使用不含铅镉、无毒硬脂酸钡等原材料，其产品毒性低，有毒物质的析出量少，因此对环境的污染少。

2、本发明的电缆绝缘材料中，由于采用无毒或毒性低的助剂，所以在导线因意外事故燃烧时，对人体的损害较少，橡胶电线护套材料的安全性较强。

具体实施方式

本发明的橡胶电缆护套材料中主要包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂，各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份、填充剂100-140份、橡胶软化油3-5份、交联助剂3-6份、过氧化物交联剂3-6份、稳定剂4-8份、活性剂4-8份、润滑剂3-5份、偶联剂3-5份、防老剂1-3份。填充剂采用超细滑石粉、碳酸钙及是陶土中的任意一种或者是上述三种材料任意比例的混合物。交联剂采用三烯丙基异氰脲酸酯，可提高制品的耐热性、耐候性、抗腐蚀性、阻燃性及绝缘性。在该电缆绝缘材料中还加入了过氧化物交联剂，其选用过氧化二异丙苯，其交联效率较高，交联后制品的耐热性、耐低温屈挠性及耐压变形性均较好。稳定剂采用硬脂酸钡，其无毒、无挥发性等性能均可提高制品的安全性。活性剂选用活性氧化镁，可大幅提高制品的阻燃性，且其毒性低，也没有挥发性。滑剂采用石蜡，产品具有较高的热稳定性，除可增加材料的流动性外还具有一定的阻燃效果。橡胶软化油选用己橡胶黄色软化油，可有效改善橡胶材料的力学性能。防老剂采用2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，可提高橡胶材料的耐候性。偶联剂采用铝钛复合偶联剂，可提高无机填料在树脂中的填充量，使制品具有较高的热稳定性，并具有一定的阻燃效果，且其有降低体系粘度、改善加工性能的优点。

电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼1-4分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-110℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-110℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放10-20小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

下面通过表1对各个实施例进一步说明本发明，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。

实施例1

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉100份；己橡胶黄色软化油3份；三烯丙基异氰脲酸酯3份；过氧化二异丙苯3份；硬脂酸钡4份；活性氧化镁4份；铝钛复合偶联剂3份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼1分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼1分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90℃下持续打料30秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放10小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

实施例2

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉和陶土的混合物、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉70份；陶土70份；己橡胶黄色软化油5份；三烯丙基异氰脲酸酯6份；过氧化二异丙苯6份；硬脂酸钡8份；活性氧化镁8份；铝钛复合偶联剂5份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体3份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼4分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到110℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在110℃下持续打料60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放20小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

实施例3

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉和陶土的混合物、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉55份；陶土60份；己橡胶黄色软化油4份；三烯丙基异氰脲酸酯5份；过氧化二异丙苯4份；硬脂酸钡6份；活性氧化镁7份；铝钛复合偶联剂4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼2分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼2分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到72℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到93℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在93℃下持续打料45秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放12小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

实施例4

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉和陶土的混合物、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉60份；陶土60份；己橡胶黄色软化油3份；三烯丙基异氰脲酸酯4份；过氧化二异丙苯5份；硬脂酸钡5份；活性氧化镁6份；铝钛复合偶联剂3份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体3份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼2分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼3分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到75℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到105℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在105℃下持续打料50秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放16小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

实施例5

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉和陶土的混合物、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉65份；陶土55份；己橡胶黄色软化油3份；三烯丙基异氰脲酸酯3份；过氧化二异丙苯4份；硬脂酸钡7份；活性氧化镁5份；铝钛复合偶联剂4份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体2份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼3分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼3分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到76℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到106℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在106℃下持续打料54秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放17小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

实施例6

本发明的电缆绝缘材料包括包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂。填充剂为超细滑石粉和陶土的混合物、橡胶软化油为己橡胶黄色软化油、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯、稳定剂为硬脂酸钡、活性剂为活性氧化镁、润滑剂为石蜡、偶联剂为铝钛复合偶联剂、防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份；超细滑石粉64份；陶土62份；己橡胶黄色软化油4份；三烯丙基异氰脲酸酯4份；过氧化二异丙苯3份；硬脂酸钡6份；活性氧化镁7份；铝钛复合偶联剂3份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体1份。电缆绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼3分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼2分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到77℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到104℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在104℃下持续打料53秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放13小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。

表1

Claims (11)

1.一种电缆绝缘材料，其特征在于：所述电缆绝缘材料包括三元乙丙橡胶、填充剂、橡胶软化油、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、润滑剂、偶联剂、防老剂，各组分的含量按重量份数算分别为三元乙丙橡胶100份、填充剂100-140份、橡胶软化油3-5份、交联助剂3-6份、过氧化物交联剂3-6份、稳定剂4-8份、活性剂4-8份、润滑剂3-5份、偶联剂3-5份、防老剂1-3份。

2.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述填充剂为超细滑石粉和陶土的其中一种或上述成份以任意比例混合。

3.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述橡胶软化油为己橡胶黄色软化油。

4.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

5.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。

6.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸钡。

7.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述活性剂为活性氧化镁。

8.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡。

9.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述偶联剂为铝钛复合偶联剂。

10.根据权利要求1所述电缆绝缘材料，其特征在于：所述防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

11.一种制造如权利要求1所述电缆绝缘材料的方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入防老剂、润滑剂、交联助剂和稳定剂、活性剂及偶联剂。待混合均匀后依次加入填充剂和三元乙丙橡胶，在常压环境下混炼1-4分钟；

c.加入橡胶软化油，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-110℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-110℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的电缆绝缘材料在常温、常压下停放10-20小时，待电缆绝缘材料回复常态即可。