CN104910534A - 一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，包括氯化聚乙烯、氯醚橡胶、氧化镁、氧化锌、N,N-双（β-羟乙基）-苯并咪唑酮、二盐基硫酸铅、三盐基硫酸铅、4,4’-二辛基二苯胺、N-N-苯基对苯二胺、2，2，4-三甲基-1、N，N-二甲基苯胺、偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油、70#氯化石蜡、高耐磨炭黑、三氧化二锑、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯和三聚氰酸三烯丙酯等组分。本发明还公开了采用此配方制备电缆护套的制备工艺，采用本发明提供的组分和制备工艺制成的电缆护套拉伸强度大于12Mpa，断裂伸长率大于350%，改善了护套的老化性能和耐磨性能，具有良好的耐候性能，也改善了材料的体积电阻率。

Description

一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电缆护套及其制备工艺，具体涉及一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分及其制备工艺。
背景技术
目前，国内常用的作为电缆护套的主体材料有氯丁橡胶，氯丁橡胶阻燃性好，常温下机械性能较好，但温度较低时，机械性能变差，耐寒性不好，长期放置后会缓慢硬化、丧失粘着性，流动性差，粘结性能低劣，氯丁橡胶价格相对比较高，若单独以其作为电缆护套的主体材料，成本相对比较贵。氯化聚乙烯胶料是一种饱和的含氯橡胶，部分保留聚乙烯的性质，弹性和热稳定性下降，物质成为半刚性材料，失去弹性。随着氯含量的增加其增塑剂的相容性、耐低温性能、抗压缩永久变形性能、热老化性能等降低，耐水性较差，在温度比较低时材料本身比较硬、弹性低、脆性大、抗撕性能低。由于煤矿用电缆护套材料要求其在任何情况下都具有柔软、弹性好等特点，所以由于本身结构决定了氯化聚乙烯不适用于做煤矿电缆护套材料。如何克服上述技术问题，使得电缆的绝缘层有优异的电气性能，同时要求护套材料拥优良的物理机械性能，如拉伸强度、断裂伸长率高，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
发明目的：本发明的目的是解决现有的电缆护套常温下机械性能较好，但温度较低时，机械性能变差，耐寒性不好，长期放置后会缓慢硬化、丧失粘着性，流动性差，粘结性能低劣的问题。＝
技术方案：为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，包括以下重量份的组分：
作为优化，此种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，包括以下重量份的组分：
一种制备抗拉伸绝缘电缆护套的制备工艺，包括以下步骤：
1)将所述氯化聚乙烯和氯醚橡胶在70℃～80℃密炼机中塑炼2min～3min；
2)在所述密炼机中再加入二盐基硫酸铅、三盐基硫酸铅、4,4’-二辛基二苯胺、2，2，4-三甲基-1、N，N-二甲基苯胺、氧化镁、氧化锌、N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮、N-N-苯基对苯二胺、70#氯化石蜡、聚磷酸铵、三烯丙基异三聚氰酸酯和三氧化二锑，混炼2min～3min；
3)最后，在所述密炼机中加入偏苯三酸三辛酯、N，N-二甲基苯胺、环氧大豆油、高耐磨炭黑、水滑石、沉淀法白炭黑、改性煅烧纳米陶土、γ-巯丙基三乙氧基硅烷，混炼3min～4min，形成混炼胶料；
4)经过步骤3)排出的所述混炼胶料在开炼机上薄通3-5次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上压延，不开条出片；
5)经过步骤4)压延后的混炼胶料于室温存放8h-16h，然后放入密炼机混炼，混炼温度达到90℃-120℃时加入硫化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯接着混炼0.5min-1.5min，然后排出混炼胶料；
6)步骤5)得到的混炼胶料在开炼机上薄通3-5次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却，过滑石粉箱后，即制得成品。
作为优化，所述步骤3)制得的混炼胶料在温度达到90℃-100℃时从所述密炼机中排出。
有益效果：本发明与现有技术相比：具有下列优点：
1.本发明抗拉伸绝缘电缆护套及其制备工艺，其采用氯化聚乙烯20～30份和氯醚橡胶5～15份组合作基料，通过添加氧化镁1～2份、氧化锌0.5～1份、二盐基硫酸铅0.3～1.5份、三盐基硫酸铅0.2～1.2份、70#氯化石蜡2～7份、炭黑10～18份、三氧化二锑2～5份、沉淀法白炭黑3～6份、改性煅烧纳米陶土4～9份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.2～0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8～1.2份、环氧大豆油1～3份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.7～1.2份协同作用来提高橡胶护套料的拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性能，从而使得拉伸强度大于12Mpa，断裂伸长率大于350％；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三烯丙基异三聚氰酸酯共同使用可以明显提高抗撕强度，护套材料具有较佳的物理机械性能，制备工艺简单，可操作性强；其次，氯化聚乙烯和氯醚橡胶并用同时采用偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油进行复配，护套材料有着良好的耐油性能；其次，氧化镁、氧化锌与N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮配合使用，既可以得到热稳定性更高的材料，也提高了自然交联速度，大大提高了生产效率和交联的均匀性。
2.本发明抗拉伸绝缘电缆护套及其制备工艺，其进一步添加N，N-二甲基苯胺0.2～0.4份、4,4’-二辛基二苯胺0.2～0.5份配合偏苯三酸三辛酯3～6份、N-N-苯基对苯二胺0.3～0.8份、2，2，4-三甲基-10.2～0.4份与组合基料氯化聚乙烯、氯醚橡胶，组合协同作用改善了护套的老化性能和耐磨性能，老化温度可以到达135℃，具有良好的耐候性能，也改善了材料的体积电阻率(大于1011Ω.m)。
3.本发明抗拉伸绝缘电缆护套及其制备工艺，其进一步添加水滑石10～20份、聚磷酸铵11～15份配合70#氯化石蜡、炭黑、三氧化二锑，无机阻燃剂水滑石、聚磷酸铵和炭黑复配，燃烧时相互作用，降低发烟量；70#氯化石蜡和三氧化二锑复配，氧指数可以显著提高，此种电缆橡皮护套材料氧指数可以达到42％以上，且降低了燃烧时发烟量。
具体实施方式
实施例1
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：材料各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁1.5公斤，氧化锌0.5公斤，N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮1公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，4,4’-二辛基二苯胺0.2公斤，N-N-苯基对苯二胺0.3公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，N，N-二甲基苯胺0.3公斤，偏苯三酸三辛酯3.4公斤，环氧大豆油1.3公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑12公斤，三氧化二锑5公斤，水滑石15公斤，聚磷酸铵13公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土6公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤。
制备方法：
步骤一、将所述氯化聚乙烯25公斤和氯醚橡胶10公斤在70℃～80℃密炼机中塑炼2min～3min；
步骤二、在所述密炼机中再加入所述二盐基硫酸铅1.0公斤、所述三盐基硫酸铅0.8公斤、所述4,4’-二辛基二苯胺0.2公斤、所述2，2，4-三甲基-10.2公斤、所述N，N-二甲基苯胺0.3份、所述氧化镁1.5公斤、所述氧化锌0.5份、所述N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮1公斤、所述N-N-苯基对苯二胺0.3公斤、所述70#氯化石蜡7公斤、所述聚磷酸铵13公斤、所述三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤、所述三氧化二锑5公斤、混炼2min～3min；
步骤三、在所述密炼机中最后加入所述偏苯三酸三辛酯3.4公斤、N，N-二甲基苯胺0.2～0.4份、所述环氧大豆油1.3公斤、所述高耐磨炭黑12公斤、所述水滑石15公斤。所述沉淀法白炭黑4公斤、所述改性煅烧纳米陶土6公斤、所述γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，混炼3min～4min，形成混炼胶料，该混炼胶料在温度达到90℃-100℃时从所述密炼机中排出；
步骤四、排出的所述混炼胶料在开炼机上薄通3-5次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上压延，不开条出片；
步骤五、压延后的混炼胶料室温存放8h-16h，然后放入密炼机混炼，混炼温度达到90℃-120℃时加所述硫化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤接着混炼0.5min-1.5min，然后排出混炼胶料；
步骤六、该混炼胶料在开炼机上薄通3-5次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却，过滑石粉箱后，即制得成品。
本实例制备的抗拉伸绝缘电缆护套材料，性能的检测数据如下：
老化条件:135±2℃×168h，浸油实验条件：100±2℃×24h。
实施例2
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁1公斤，氧化锌1公斤，N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮1公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，4,4’-二辛基二苯胺0.4公斤，N-N-苯基对苯二胺0.4公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，N，N-二甲基苯胺0.35公斤，偏苯三酸三辛酯4公斤，环氧大豆油2公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑12公斤，三氧化二锑3公斤，水滑石11公斤，聚磷酸铵12公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土6公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤，制备方法与具体实施例1中相同。
本实例制备的抗拉伸绝缘电缆护套材料，性能的检测数据如下：
老化条件:135±2℃×168h，浸油实验条件：100±2℃×24h。
本实施的制备方法与具体实施例1中相同。
实施例3
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁2公斤，氧化锌0.5公斤，N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮0.6公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，4,4’-二辛基二苯胺0.4公斤，N-N-苯基对苯二胺0.4公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，N，N-二甲基苯胺0.25公斤，偏苯三酸三辛酯4公斤，环氧大豆油2公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑12公斤，三氧化二锑3公斤，水滑石11公斤，聚磷酸铵12公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土6公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.2公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.8公斤，制备方法与具体实施例1中相同。
本实例制备的抗拉伸绝缘电缆护套材料，性能的检测数据如下：
老化条件:135±2℃×168h，浸油实验条件：100±2℃×24h。
实施例4
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁1.5公斤，氧化锌0.8公斤，N,N-双(β-羟乙基)-苯并咪唑酮0.8公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，4,4’-二辛基二苯胺0.4公斤，N-N-苯基对苯二胺0.4公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，N，N-二甲基苯胺0.35公斤，偏苯三酸三辛酯4公斤，环氧大豆油2公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑16公斤，三氧化二锑3公斤，水滑石11公斤，聚磷酸铵12公斤，沉淀法白炭黑5公斤，改性煅烧纳米陶土8公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤。
本实例制备的抗拉伸绝缘电缆护套材料，性能的检测数据如下：
本实施的制备方法与具体实施例4中相同。
对比例1
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：材料各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氧化镁2公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，N-N-苯基对苯二胺0.3公斤，偏苯三酸三辛酯4公斤，环氧大豆油1.3公斤，70#氯化石蜡7公斤，三氧化二锑5公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土,γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，过氧化二异丙苯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤。
制备方法为常规方法。
老化条件:135±2℃×168h，浸油实验条件：100±2℃×24h。
对比例2
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：材料各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁1公斤，氧化锌0.5公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，N-N-苯基对苯二胺0.3公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，偏苯三酸三辛酯3.4公斤，环氧大豆油1.3公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑12公斤，三氧化二锑5公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土6公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤。
对比例3
一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，各组份配方为：材料各组份配方为：氯化聚乙烯25公斤，氯醚橡胶10公斤，氧化镁2公斤，氧化锌0.5公斤，二盐基硫酸铅1.0公斤，三盐基硫酸铅0.8公斤，2，2，4-三甲基-10.2公斤，N，N-二甲基苯胺0.3公斤，偏苯三酸三辛酯3.4公斤，环氧大豆油1.3公斤，70#氯化石蜡7公斤，高耐磨炭黑12公斤，三氧化二锑5公斤，沉淀法白炭黑4公斤，改性煅烧纳米陶土6公斤，γ-巯丙基三乙氧基硅烷0.3公斤，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1公斤，三烯丙基异三聚氰酸酯0.9公斤。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗拉伸绝缘电缆护套的组分，其特征在于：包括以下重量份的组分：
氯化聚乙烯                             20~30份，
氯醚橡胶                               5~15份，
氧化镁                                  1~2份，
氧化锌                                 0.5~1份，
N,N-双（β-羟乙基）-苯并咪唑酮        0.6~1.2份，
二盐基硫酸铅                         0.3~1.5份，
三盐基硫酸铅                         0.2~1. 2份，
4,4’-二辛基二苯胺                      0.2~0.5份，
N-N-苯基对苯二胺                      0.3~0.8份，
2，2，4-三甲基-1                    0.2~0.4份，
N，N-二甲基苯胺                       0.2~0.4份，
偏苯三酸三辛酯                          3~6份，
环氧大豆油                               1~3份，
70#氯化石蜡                              2~7份，
高耐磨炭黑                              10~18份，
三氧化二锑                               2~5份，
水滑石                                  10~20份，
聚磷酸铵                                11~15份，
沉淀法白炭黑                              3~6份，
改性煅烧纳米陶土                          4~9份，
γ-巯丙基三乙氧基硅烷                   0.2~0.4份，
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯             0.8~1.2份，
三烯丙基异三聚氰酸酯                   0.7~1.2份。
2.根据权利要求1所述的抗拉伸绝缘电缆护套的组分，其特征在于：包括以下重量份的组分：
氯化聚乙烯                             25份，
氯醚橡胶                               10份，
氧化镁                                  1.5份，
氧化锌                                 0.8份，
N,N-双（β-羟乙基）-苯并咪唑酮        0.8份，
二盐基硫酸铅                         1.0份，
三盐基硫酸铅                         0.8份，
4,4’-二辛基二苯胺                      0.4份，
N-N-苯基对苯二胺                      0.4份，
2，2，4-三甲基-1                       0.2份，
N，N-二甲基苯胺                       0.35份，
偏苯三酸三辛酯                          4份，
环氧大豆油                               2份，
70#氯化石蜡                              7份，
高耐磨炭黑                              16份，
三氧化二锑                               3份，
水滑石                                  11份，
聚磷酸铵                                12份，
沉淀法白炭黑                              5份，
改性煅烧纳米陶土                          8份，
γ-巯丙基三乙氧基硅烷                   0.3份，
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯             1份，
    三烯丙基异三聚氰酸酯                  0.9份。
3.一种制备如权利要求1所述的抗拉伸绝缘电缆护套的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）将所述氯化聚乙烯和氯醚橡胶在70℃ ~80℃密炼机中塑炼2min~3min；
2）在所述密炼机中再加入二盐基硫酸铅、三盐基硫酸铅、4,4’-二辛基二苯胺、2，2，4-三甲基-1、N，N-二甲基苯胺、氧化镁、氧化锌、N,N-双（β-羟乙基）-苯并咪唑酮、N-N-苯基对苯二胺、70#氯化石蜡、聚磷酸铵、三烯丙基异三聚氰酸酯和三氧化二锑，混炼2min~3min；
3）最后，在所述密炼机中加入偏苯三酸三辛酯、N，N-二甲基苯胺、环氧大豆油、高耐磨炭黑、水滑石、沉淀法白炭黑、改性煅烧纳米陶土、γ-巯丙基三乙氧基硅烷，混炼3min~4min，形成混炼胶料；
4）经过步骤3）排出的所述混炼胶料在开炼机上薄通3-5 次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上压延，不开条出片；
5）经过步骤4）压延后的混炼胶料于室温存放8h-16h，然后放入密炼机混炼，混炼温度达到90℃ -120℃时加入硫化剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯接着混炼0.5min-1.5min，然后排出混炼胶料；
6）步骤5）得到的混炼胶料在开炼机上薄通3-5次，并来回摆胶4-6次，接着在三辊压延机上开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却，过滑石粉箱后，即制得成品。
4.根据权利要求3所述的制备如权利要求1所述的抗拉伸绝缘电缆护套的制备工艺，其特征在于：所述步骤3）制得的混炼胶料在温度达到90℃ -100℃时从所述密炼机中排出。
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