CN107523061A - 一种抗裂硅橡胶电缆护套材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶90‑110份，聚氨酯弹性体20‑40份，氯丁橡胶20‑40份，复合填料50‑70份，阻燃剂45‑65份，聚乙烯蜡2‑4份，柠檬酸三丁酯2‑3份，环氧大豆油2‑3份，马来酸酐接枝相容剂2‑4份，间接法氧化锌1‑1.5份，硬脂酸2‑3份，硫化剂2‑4份，促进剂D 0.4‑0.6份，促进剂M 0.4‑0.6份，Ca/Zn复合稳定剂3‑5份，防老剂4010 0.3‑0.5份，防老剂D 0.2‑0.3份。本发明具有良好的拉伸强度、韧性和抗裂性。

Description

一种抗裂硅橡胶电缆护套材料
技术领域
本发明涉及电缆护套材料技术领域，尤其涉及一种抗裂硅橡胶电缆护套材料。
背景技术
甲基乙烯基硅橡胶具有良好的耐高低温性能、耐腐蚀性、耐油、耐溶剂等性能，且抗压缩永久形变性能好，压缩形变低，在高温下具有较好的支撑性，因此可以作为电缆护套材料的原料使用，但是甲基乙烯基硅橡胶的机械性能较低，抗裂性能较低，会大大缩短电缆护套材料的使用寿命。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，本发明具有良好的拉伸强度、韧性和抗裂性。
本发明提出的一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶90-110份，聚氨酯弹性体20-40份，氯丁橡胶20-40份，复合填料50-70份，阻燃剂45-65份，聚乙烯蜡2-4份，柠檬酸三丁酯2-3份，环氧大豆油2-3份，马来酸酐接枝相容剂2-4份，间接法氧化锌1-1.5份，硬脂酸2-3份，硫化剂2-4份，促进剂D 0.4-0.6份，促进剂M 0.4-0.6份，Ca/Zn复合稳定剂3-5份，防老剂4010 0.3-0.5份，防老剂D 0.2-0.3份。
优选地，甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基的摩尔含量为0.1-0.15％。
优选地，聚氨酯弹性体为双键封端的聚氨酯弹性体。
优选地，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土。
优选地，滑石粉为800-1000目，乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土为500-600目。
优选地，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.1-0.3：2-3：3-5。
优选地，阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为1-2：1-2。
优选地，硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.2-0.3。
本发明的制备方法为：取甲基乙烯基硅橡胶、聚氨酯弹性体、氯丁橡胶密炼10min，然后加入复合填料、聚乙烯蜡、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂混炼20min，再加入阻燃剂、柠檬酸三丁酯、间接法氧化锌、硬脂酸、Ca/Zn复合稳定剂、防老剂4010、防老剂D混炼20min，接着加入硫化剂、促进剂D、促进剂M硫化成型得到抗裂硅橡胶电缆护套材料。
本发明选用聚氨酯弹性体强度高、韧性好、耐磨性好、耐油性好、加工性能好；氯丁橡胶有良好的耐油、耐热、耐腐蚀性能，且机械性能好，拉伸强度高；甲基乙烯基硅橡胶与聚氨酯弹性体、氯丁橡胶相互以合适比例相互配合，可以大大改善甲基乙烯基硅橡胶的机械性能、拉伸强度和韧性；甲基乙烯基硅橡胶和双键封端的聚氨酯弹性体中均含有碳碳双键，复合填料中的乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土中也含有碳碳双键，四者相互之间可以发生缩合反应，形成复杂网络、且橡胶能插层进入陶土层间，氯丁橡胶互穿在上述复杂网络中，滑石粉填充在上述网络中，从而大大增加本发明的强度、韧性、拉伸强度和抗裂性能；聚乙烯蜡、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂相互配合，可以促进橡胶之间、橡胶和助剂之间均匀分散，改善加工流变性；柠檬酸三丁酯和环氧大豆油可以进一步协调本发明的强度和韧性；Ca/Zn复合稳定剂、防老剂4010、防老剂D相互配合，增加本发明的抗老化性能；硫化剂、促进剂D、促进剂M相互配合，使橡胶交联硫化形成交联网络，进一步增加本发明得到韧性和强度，各物质可分散在交联网络中，增加本发明的强度；上述各物质相互配合，使得本发明具有良好的拉伸强度、韧性和抗裂性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶100份，聚氨酯弹性体30份，氯丁橡胶30份，复合填料60份，阻燃剂55份，聚乙烯蜡3份，柠檬酸三丁酯2.5份，环氧大豆油2.5份，马来酸酐接枝相容剂3份，间接法氧化锌1.2份，硬脂酸2.5份，硫化剂3份，促进剂D 0.5份，促进剂M 0.5份，Ca/Zn复合稳定剂4份，防老剂4010 0.4份，防老剂D 0.25份。
实施例2
一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：乙烯基的摩尔含量为0.1％甲基乙烯基硅橡胶110份，双键封端的聚氨酯弹性20份，氯丁橡胶40份，复合填料50份，阻燃剂65份，聚乙烯蜡2份，柠檬酸三丁酯3份，环氧大豆油2份，马来酸酐接枝相容剂4份，间接法氧化锌1份，硬脂酸3份，硫化剂2份，促进剂D 0.6份，促进剂M 0.4份，Ca/Zn复合稳定剂5份，防老剂4010 0.3份，防老剂D 0.3份；
其中，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、800目滑石粉、600目乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土，其中，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.1：3：3；
阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为2：1；
硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.3。
实施例3
一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：乙烯基的摩尔含量为0.15％甲基乙烯基硅橡胶90份，双键封端的聚氨酯弹性40份，氯丁橡胶20份，复合填料70份，阻燃剂45份，聚乙烯蜡4份，柠檬酸三丁酯2份，环氧大豆油3份，马来酸酐接枝相容剂2份，间接法氧化锌1.5份，硬脂酸2份，硫化剂4份，促进剂D 0.4份，促进剂M 0.6份，Ca/Zn复合稳定剂3份，防老剂4010 0.5份，防老剂D 0.2份；
其中，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、1000目滑石粉、500目乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土，其中，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.3：2：5；
阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为1：2；
硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.2。
实施例4
一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：乙烯基的摩尔含量为0.11％甲基乙烯基硅橡胶105份，双键封端的聚氨酯弹性25份，氯丁橡胶35份，复合填料55份，阻燃剂60份，聚乙烯蜡2.5份，柠檬酸三丁酯2.8份，环氧大豆油2.3份，马来酸酐接枝相容剂3.5份，间接法氧化锌1.1份，硬脂酸2.7份，硫化剂2.5份，促进剂D 0.55份，促进剂M0.45份，Ca/Zn复合稳定剂4.5份，防老剂4010 0.35份，防老剂D 0.28份；
其中，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、800目滑石粉、600目乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土，其中，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.15：2.8：3.5；
阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为1.7：1.2；
硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.28。
实施例5
一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：乙烯基的摩尔含量为0.13％甲基乙烯基硅橡胶95份，双键封端的聚氨酯弹性35份，氯丁橡胶25份，复合填料65份，阻燃剂50份，聚乙烯蜡3.5份，柠檬酸三丁酯2.2份，环氧大豆油2.7份，马来酸酐接枝相容剂2.5份，间接法氧化锌1.3份，硬脂酸2.3份，硫化剂3.5份，促进剂D 0.45份，促进剂M0.55份，Ca/Zn复合稳定剂3.5份，防老剂4010 0.45份，防老剂D 0.22份；
其中，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、1000目滑石粉、500目乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土，其中，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.25：2.2：4.5；
阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为1.3：1.8；
硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.22。
试验例1
对实施例1-5进行性能测试，结果如下：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
100℃×70h压缩永久变形，％ 10.3 10.4 10.2 10.1 10.1
硬度，邵尔A° 53 54 53 52 54
拉伸强度，Mpa 20.2 20.4 20.3 20.5 20.8
断裂伸长率，％ 387 364 392 375 407
由上表可以看出，本发明强度高，韧性好，抗压缩永久变形性能好，抗裂性好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶90-110份，聚氨酯弹性体20-40份，氯丁橡胶20-40份，复合填料50-70份，阻燃剂45-65份，聚乙烯蜡2-4份，柠檬酸三丁酯2-3份，环氧大豆油2-3份，马来酸酐接枝相容剂2-4份，间接法氧化锌1-1.5份，硬脂酸2-3份，硫化剂2-4份，促进剂D 0.4-0.6份，促进剂M 0.4-0.6份，Ca/Zn复合稳定剂3-5份，防老剂4010 0.3-0.5份，防老剂D 0.2-0.3份。
2.根据权利要求1所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基的摩尔含量为0.1-0.15％。
3.根据权利要求1或2所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，聚氨酯弹性体为双键封端的聚氨酯弹性体。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，复合填料为乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土。
5.根据权利要求4所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，滑石粉为800-1000目，乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土为500-600目。
6.根据权利要求4或5所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷改性碳纳米管、滑石粉、乙烯基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比为0.1-0.3：2-3：3-5。
7.根据权利要求1-6任一项所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，阻燃剂为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵，其中，纳米氢氧化铝和聚磷酸铵的重量比为1-2：1-2。
8.根据权利要求1-7任一项所述抗裂硅橡胶电缆护套材料，其特征在于，硫化剂为二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺，其中，二叔丁基过氧化物和三亚乙基四胺的重量比为1：0.2-0.3。
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