CN102827426A - 橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮 - Google Patents

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田维生
徐静
刘华军
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Abstract

本发明一种橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，本发明的组成及配比为(以质量份计)：三元乙丙橡胶60～40份；氯化聚乙烯40～60份；活性剂10～15份；稳定剂2～4份；抗氧剂2～4份；增塑剂8～15份；补强剂10-20份；填充剂115～135份；润滑助剂1～3份；离模剂1～3份；复合硫化剂10～15份；所述绝缘橡皮的含胶量为33～37％；所述含胶量为(三元乙丙橡胶的重量+氯化聚乙烯的重量)/总重量×100％。本发明采用三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯共用来降低橡皮成本并提高IE4绝缘橡皮的性价比。低成本IE4绝缘橡皮能满足GB/T5013-2008《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆》、JB8735-1998《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆》标准的性能要求。范围之内。

Description

橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮
技术领域
本发明涉及一种绝缘橡皮，特别涉及橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮。
背景技术
新版《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆》GB/T5013-2008取代了老版GB/T5013-1997，在新版GB/T5013-2008中取消了“普通橡皮混合物绝缘的电缆-IE1型”，增加了“乙丙橡皮混合物或其相当材料绝缘的电缆-IE4型”，增加了IE4型绝缘橡皮的耐臭氧试验，提高了IE4型绝缘橡皮的热老化温度，从IE1型80℃7天热老化提高到IE4型100℃7天热老化。
IE1型绝缘橡皮主要用普通橡皮的天然橡胶为胶料，天然橡胶在常温下具有较高的弹性、稍带塑性、具有非常好的机械强度、滞后损失小、在多次变形时生热低、耐屈挠性好；因是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好；又因有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点，其耐油性和耐溶剂性很差。
IE4型绝缘橡皮主要用三元乙丙橡胶或其相当材料为胶料，三元乙丙橡胶的主链是完全饱和的，它有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150-200℃下可短暂或间歇使用；三元乙丙橡胶本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近于丁苯橡胶、聚乙烯和交联聚乙烯。
氯化聚乙烯(CPE)是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料，为饱和高分子材料，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性、着色性能及韧性，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高；在橡胶工业中，CPE可作为高性能、高质量的特种橡胶，也可以与乙丙橡胶(EPR)、丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)等其它橡胶共混使用；橡胶型CPE是一种综合性能优良、耐热氧臭氧老化、阻燃性佳的特种合成橡胶。
中国专利ZL200610161495.1公开了一种《电线电缆用乙丙橡皮》，其中的橡皮配方采用纯乙丙橡胶作为主胶料，导致这个配方的乙丙橡皮的材料成本很高。
中国专利200910117115.8，公开了一种《耐油橡套绝缘材料》，其原料配方里面采用三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯等。绝缘橡皮一般无耐油性能要求，而EPDM因分子结构特点，不具耐油性能的；CPE因分子结构特点，具耐油性能的；EPDM与CPE二元共用时，要想达到一般耐油性能要求，对EPDM与CPE的共用比例十分敏感，EPDM不能超过25份，CPE不能少于75份；而该发明配方达不到一般耐油性能要求的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，该橡皮能完全满足GB/T5013-2008《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆》、JB8735-1998《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆》标准的性能要求，但配方材料成本较低。
实现本发明目的的技术方案是一种橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述低成本绝缘橡皮的组成及配比为(以质量份计)：
三元乙丙橡胶    60～40份；
氯化聚乙烯      40～60份；
活性剂          10～15份；
稳定剂          2～4份；
抗氧剂          2～4份；
增塑剂          8～15份；
补强剂          10-20份；
填充剂          115～135份；
润滑助剂        1～3份；
离模剂          1～3份；
复合硫化剂      10～15份；
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述三元乙丙橡胶中乙烯含量为56％、ENB含量为11.5％、100℃下测试的门尼粘度为54；氯化聚乙烯的氯含量为35±1％，125℃下测试的门尼粘度为45～65；
上述绝缘橡皮的含胶量，即(三元乙丙橡胶的重量+氯化聚乙烯的重量)/总重量×100％为33～37％。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述活性剂为氧化镁。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述稳定剂为临安欣科复合材料有限公司生产的钙锌稳定剂ST-18C。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述增塑剂为52度氯化石蜡和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，在总组分中，52度氯化石蜡为4～7质量份、邻苯二甲酸二辛脂为4～8质量份。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述补强剂为沉淀白炭黑。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述填充剂滑石粉和碳酸钙的混合物，在总组分中，滑石粉为50～60质量份、碳酸钙为65～75质量份。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述润滑助剂为微晶石蜡。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述离模剂为宜兴东昌化工有限公司生产的离模剂DC313。
上述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，所述复合硫化剂为宜兴南方镁盐有限公司生产的硫化剂NFCP-P。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：(1)用三元乙丙橡胶一元胶料做绝缘橡皮配方时，其综合性能良好，但因其价格较高，导致配方材料成本居高不下；用氯化聚乙烯一元胶料做绝缘橡皮配方时，因含氯原子，其绝缘电阻较差，但其价格较低，使得配方材料成本大幅下降；本发明通过三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯共用以及对采用的三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯性能及参数的选择，在充分保证绝缘橡皮各项性能的基础上，有效的降低了绝缘橡皮配方的材料成本；(2)本发明绝缘橡皮能满足GB/T5013-2008《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆》、JB8735-1998《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆》标准的性能要求。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮的组成、配比份数及型号见表一：
表一
Figure BDA0000068474980000031
Figure BDA0000068474980000041
本实施例中：
混炼胶片的性能：
门尼粘度  M(1+4)100℃为：62.0Mv
硫变仪上170℃*15min的最高转矩MH为：3.60N.m
硫变仪上170℃*15min的工艺焦烧时间t10为：0.95min
硫变仪上170℃*15min的工艺正硫化时间t90为：8.60min
20℃时体积电阻率为：5.1*1013Ω.cm
抗张强度为：7.2N/mm2
伸长率为：430％
比重为：1.58g/cm3
按照表一称重后进行塑炼、混炼、出片、挤出成型、蒸汽硫化后得成品，其性能见表二：
表二
Figure BDA0000068474980000042
(实施例2)
本实施例的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮的组成、配比份数及型号见表三：
表三
Figure BDA0000068474980000051
本实施例中：
混炼胶片的性能：
门尼粘度M(1+4)100℃为：60.0Mv
硫变仪上170℃*15min的最高转矩MH为：3.2N.m
硫变仪上170℃*15min的工艺焦烧时间t10为：0.88min
硫变仪上170℃*15min的工艺正硫化时间t90为：8.25min
20℃时体积电阻率为：1.5*1014Ω.cm
抗张强度为：6.8N/mm2
伸长率为：450％
比重为：1.56g/cm3
按照表三称重后进行塑炼、混炼、出片、挤出成型、蒸汽硫化后得成品，其性能见表四：
表四
Figure BDA0000068474980000061
(实施例3)
本实施例的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮的组成、配比份数及型号见表五：
表五
Figure BDA0000068474980000062
本实施例中：
混炼胶片的性能：
门尼粘度M(1+4)100℃为：64Mv
硫变仪上170℃*15min的最高转矩MH为：3.7N.m
硫变仪上170℃*15min的工艺焦烧时间t10为：0.9min
硫变仪上170℃*15min的工艺正硫化时间t90为：9.0min
20℃时体积电阻率为：1.2*1013Ω.cm
抗张强度为：7.5N/mm2
伸长率为：410％
比重为：1.60g/cm3
按照表五称重后进行塑炼、混炼、出片、挤出成型、蒸汽硫化后得成品，其性能见表六：
表六
Figure BDA0000068474980000071
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述低成本绝缘橡皮的组成及配比为(以质量份计)：
三元乙丙橡胶     60～40份；
氯化聚乙烯       40～60份；
活性剂           10～15份；
稳定剂           2～4份；
抗氧剂           2～4份；
增塑剂           8～15份；
补强剂           10-20份；
填充剂           115～135份；
润滑助剂         1～3份；
离模剂           1～3份；
复合硫化剂       10～15份；
所述三元乙丙橡胶乙烯含量为56％、ENB含量为11.5％，100℃下测试的门尼粘度为54；氯化聚乙烯的氯含量为35±1％，125℃下测试的门尼粘度为45～65；
上述绝缘橡皮的含胶量，即(三元乙丙橡胶的重量+氯化聚乙烯的重量)/总重量×100％为33～37％。
2.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述活性剂为氧化镁。
3.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述稳定剂为临安欣科复合材料有限公司生产的钙锌稳定剂ST-18C。
4.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
5.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述增塑剂为52度氯化石蜡和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，在总组分中，52度氯化石蜡为4～7质量份、邻苯二甲酸二辛脂为4～8质量份。
6.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述补强剂为沉淀白炭黑。
7.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述填充剂滑石粉和碳酸钙的混合物，在总组分中，滑石粉为50～60质量份、碳酸钙为65～75质量份。
8.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述润滑助剂为微晶石蜡。
9.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述离模剂为宜兴东昌化工有限公司生产的离模剂DC313。
10.根据权利要求1所述的橡皮绝缘软线和软电缆用低成本绝缘橡皮，其特征在于：所述复合硫化剂为宜兴南方镁盐有限公司生产的硫化剂NFCP-P。
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