CN106496823A - 一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法 - Google Patents

一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种既具有耐寒特性，又具有阻燃特性，并且还符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求的一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法，按质量份计：氯化聚乙烯橡胶100份、DOA 6～12份、DOS 6～12份、三氧化二锑5～10份、无机填料70～90份、补强剂20～30份、润滑剂2～4份、防老剂2～4份、活性剂10～15份、助硫化剂2～4份、无味硫化剂2～4份。优点：一是本发明的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料不仅具有优良的耐寒性和阻燃性，而且还具有优良的力学性能、物理机械性能和加工性能，完全可以达到耐寒阻燃橡套电缆用护套料的性能标准；二是本发明的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求，而且在生产加工过程中不会散发出难闻的气味。

Description

一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种既具有耐寒特性、又具有阻燃特性的环保型氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法，属电气绝缘高分子材料制造领域。
背景技术
CN103923403A、名称“一种电线电缆用无卤低烟阻燃橡胶及其制备方法”，其由以下重量份的原材料制成：三元乙丙橡胶100～150份、甲基乙烯基硅橡胶45～65份、尼龙101030～50份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐15～25份、叔丁基邻苯二酚2～4份、萜烯树脂5～10份、松香甘油酯4～6份、妥尔油10～15份、氧化锌3～5份、硬脂酸1～2份、防老剂4010NA 1.5～2.5份、防老剂1076 1～2份、促进剂DTDM 2～3份、促进剂DZ 1～2份、氢氧化镁16～22份、云母粉10～15份。其不足之处：采用氢氧化镁单组分阻燃剂，阻燃效果不好，而且其耐电弧性能也不如氢氧化铝好；三元乙丙橡胶和甲基乙烯基硅橡胶价格昂贵、添加量大，所制备的橡胶料成本就非常高。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既具有耐寒特性、又具有阻燃特性的环保型氯化聚乙烯橡胶护套料及制备方法。
设计方案：为了实现上述设计目的。本发明采用氯化聚乙烯橡胶作为基体材料，以己二酸二辛酯（DOA）和癸二酸二辛酯（DOS）为复合增塑剂，以环保型三氧化二锑为阻燃剂，以环保型炭黑为补强剂，研制了一种耐寒性能和阻燃性能都非常好的橡套电缆用环保型护套材料。1、在氯化聚乙烯橡胶中添加由DOA和DOS组成的复合增塑剂的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：DOA和DOS都属于耐寒型增塑剂，耐寒性能优良，而当DOA和DOS并用时则有良好的协同效应，可以进一步提高胶料的耐寒性能。2、在氯化聚乙烯橡胶中添加环保型三氧化二锑作为阻燃剂的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：三氧化二锑是一种添加型无机阻燃剂，单独使用时用量较大，阻燃效果差，而当其与卤素化合物（如氯化聚乙烯）并用时则有良好的协同效应，使阻燃效果明显提高。3、在氯化聚乙烯橡胶中添加环保型炭黑作为补强剂的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：炭黑能够增强胶料的力学性能，使其具有良好的力学性能。4、在氯化聚乙烯橡胶中添加无味硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯（BIPB）的设计，是本发明的技术特征之四。这样设计的目的在于：普通硫化剂过氧化二异丙苯（DCP）在生产加工过程中会散发出难闻的气味，而无味硫化剂BIPB在生产加工过程中不会散发出难闻的气味，更加环保。5、在氯化聚乙烯橡胶中添加防老剂RD和MB的设计，是本发明的技术特征之五。这样设计的目的在于：RD和MB两种防老剂共同使用，可以产生协同效应，从而提高胶料的热老化性能。6、在氯化聚乙烯橡胶中添加助硫化剂三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）的设计，是本发明的技术特征之六。这样设计的目的在于：它能够缩短氯化聚乙烯橡胶的硫化时间，使硫化更充分，能够确保其具有良好的物理机械性能。7、在氯化聚乙烯橡胶中添加石蜡作为润滑剂的设计，是本发明的技术特征之七。这样设计的目的在于：将石蜡用作电缆护套材料的润滑剂，在生产加工过程中不仅可以加快填充剂的扩散，提高挤压成型速率，增大模具流量，而且容易脱模。8、本发明整体材料方案的设计，是本发明的技术特征之八。这样设计的目的在于：本发明以氯化聚乙烯橡胶为基料，通过科学设计与试验，在100份氯化聚乙烯橡胶中，添加6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂，不仅避免了材料之间由于选量不科学所造成的相互排斥，而且促进了各成份之间的相互协调和促进，使复配的材料性能能够完全满足本发明的设计目的。
技术方案1：一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，按质量份计：氯化聚乙烯橡胶100份、6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂。
技术方案2：一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料制备方法，采用密炼机将100份氯化聚乙烯橡胶、6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂经密炼制得，密炼时间为10～20分钟，密炼机的温度为90～110℃，主机电流为80～120A；样品采用平板硫化机硫化，平板硫化机温度为172～177℃，压力为14～16MPa，时间为9～11min。
本发明与背景技术相比，一是本发明的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料不仅具有优良的耐寒性和阻燃性，而且还具有优良的力学性能、物理机械性能和加工性能，完全可以达到耐寒阻燃橡套电缆用护套料的性能标准；二是本发明的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料符合RoHS、REACH和PAHs环保要求，而且在生产加工过程中不会散发出难闻的气味。
具体实施方式
实施例1：一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是按质量份计：氯化聚乙烯橡胶100份、6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂。所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为35%±1%，符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求。所述三氧化二锑为环保型三氧化二锑，符合RoHS环保法规要求。所述无机填料为滑石粉和碳酸钙。所述补强剂为环保型炭黑，符合PAHs环保法规要求。所述润滑剂为石蜡。所述防老剂为RD和MB。所述活性剂为轻质氧化镁。所述助硫化剂为TAIC。所述无味硫化剂为BIPB。
实施例2：在实施例1的基础上，氯化聚乙烯橡胶100份、6份DOA、6份DOS、5份三氧化二锑、70份无机填料、20份补强剂、2份润滑剂、2份防老剂、10份活性剂、2份助硫化剂、2份无味硫化剂。
实施例3：在实施例1的基础上，氯化聚乙烯橡胶100份、12份DOA、12份DOS、10份三氧化二锑、90份无机填料、30份补强剂、4份润滑剂、4份防老剂、15份活性剂、4份助硫化剂、4份无味硫化剂。
实施例4：在实施例1的基础上，氯化聚乙烯橡胶100份、9份DOA、9份DOS、7.5份三氧化二锑、80份无机填料、25份补强剂、3份润滑剂、3份防老剂、12.5份活性剂、3份助硫化剂、3份无味硫化剂。
实施例5：在实施例1的基础上，一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料制备方法，采用密炼机将100份氯化聚乙烯橡胶、6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂经密炼制得，密炼时间为10～20分钟，密炼机的温度为90～110℃，主机电流为80～120A；样品采用平板硫化机硫化，平板硫化机温度为172～177℃，压力14为～16MPa，时间为9～11min。
实施例6：在实施例5的基础上，平板硫化机温度为175℃，压力为15MPa，时间为10min
实施例7：在实施例1和5的基础上，准确称取氯化聚乙烯橡胶100份， DOA 9份、DOS 9份、三氧化二锑7.5份、无机填料滑石粉/碳酸钙 =60: 20份、补强剂环保型炭黑25份、润滑剂石蜡3份、防老剂RD/MB=1.5：1.5份、活性剂轻质氧化镁12.5份、助硫化剂TAIC 3份、无味硫化剂BIPB 3份。最终制得本发明所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，拉伸强度为10.8MPa，断裂伸长率为350%，低温脆化温度为-35℃，氧指数为30%，符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求，而且在生产加工过程中不会散发出难闻的气味。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是按质量份计：氯化聚乙烯橡胶100份、DOA 6～12份、DOS 6～12份、三氧化二锑5～10份、无机填料70～90份、补强剂20～30份、润滑剂2～4份、防老剂2～4份、活性剂10～15份、助硫化剂2～4份、无味硫化剂2～4份。
2.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为35%±1%，符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求。
3.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述三氧化二锑为环保型三氧化二锑，符合RoHS环保法规要求。
4.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述无机填料为滑石粉和碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述补强剂为环保型炭黑，符合PAHs法规要求。
6.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述润滑剂为石蜡。
7.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述防老剂为RD和MB。
8.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述活性剂为轻质氧化镁。
9.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述助硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）。
10.根据权利要求1所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料，其特征是：所述硫化剂为双叔丁基过氧化异丙基苯（BIPB）。
11.一种环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料制备方法，其特征是：采用密炼机将100份氯化聚乙烯橡胶、6～12份DOA、6～12份DOS、5～10份三氧化二锑、70～90份无机填料、20～30份补强剂、2～4份润滑剂、2～4份防老剂、10～15份活性剂、2～4份助硫化剂、2～4份无味硫化剂经密炼制得，密炼时间为10～20分钟，密炼机的温度为90～110℃，主机电流为80～120A；样品采用平板硫化机硫化，平板硫化机温度为172～177℃，压力为14～16MPa，时间为9～11min。
12.根据权利要求11所述的环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料制备方法，其特征是：环保型耐寒阻燃氯化聚乙烯橡胶护套料的拉伸强度为10.8MPa，断裂伸长率为350%，低温脆化温度为-35℃，氧指数为30%，符合RoHS、REACH和PAHs环保法规要求。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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