CN115991901B - 一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 - Google Patents
一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115991901B CN115991901B CN202310254532.7A CN202310254532A CN115991901B CN 115991901 B CN115991901 B CN 115991901B CN 202310254532 A CN202310254532 A CN 202310254532A CN 115991901 B CN115991901 B CN 115991901B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- cable
- agent
- aging agent
- compatibilizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
本发明涉及电缆绝缘材料技术领域，提出了一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法。所述电缆护套，包括以下质量份数的组分：天然橡胶100份、硫化剂4~6份、促进剂1~3份、活性剂2~4份、防老剂4~8份、增容剂1.5~4.5份、润滑剂2~4份、阻燃剂20~30份、补强剂40~50份，所述增容剂为4‑(二羟基甲基硅烷基)丁腈；所述电缆护套的制备方法，将所述重量份数的原料混合后，经硫化，得到电缆护套；还提出了一种橡套电缆，所述电缆的护套层为所述的电缆护套。通过上述技术方案，解决了现有技术中的天然橡胶复合材料的耐老化性能差或力学性能差问题。
Description
技术领域
本发明涉及电缆绝缘材料技术领域，具体的，涉及一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法。
背景技术
近几年，随着中国经济的高速发展，能源供应越来越紧张。为了满足市场对能源的需求，各大煤矿采用大功率的采煤设备提高产能，而与之配套传输电力的电缆的要求不断提高，天然橡胶是最早应用在绝缘电缆的材料之一。
天然橡胶（NR）是一种可再生资源，具有高强度、高弹性、高绝缘、耐撕裂等优异的综合力学性能，但是，不耐老化是天然橡胶的致命弱点。
防老剂的添加有助于改善天然橡胶的耐老化性能，同时防老剂与橡胶的相容性直接影响橡胶基体中防老剂的运动、分布和最大使用量，从而影响防老剂在热老化过程中对橡胶的防护作用，特别是长效防护效果，而且还会影响复合材料的力学性能。因此，当防老剂与橡胶的相容性差时，虽然防老剂的加入会提高橡胶的耐老化性能，但并不能起到最佳效果，此外还会大幅度降低复合材料的力学性能。目前，如何制备出一种耐老化性能好、力学性能好的天然橡胶复合材料是本领域技术人员亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明提出一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法，解决了相关技术中的天然橡胶复合材料的耐老化性能差或力学性能差问题。
本发明的技术方案如下：
一种电缆护套，包括以下质量份数的组分：天然橡胶100份、硫化剂4~6份、促进剂1~3份、活性剂2~4份、防老剂4~8份、增容剂1.5~4.5份、润滑剂2~4份、阻燃剂20~30份、补强剂40~50份，所述增容剂为4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈。
4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈的CAS号：18293-49-7。
作为进一步的技术方案，所述天然橡胶为环氧化天然橡胶。
作为进一步的技术方案，所述防老剂为胺类防老剂。
作为进一步的技术方案，所述胺类防老剂包括防老剂4010、防老剂4020、防老剂224。
作为进一步的技术方案，所述防老剂与增容剂的质量比2:0.5~1.5。
作为进一步的技术方案，所述防老剂与增容剂的质量比2:1。
作为进一步的技术方案，所述硫化剂包括硫磺、过氧化物中的一种或几种；
所述促进剂包括2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑中的一种或几种；
所述活性剂包括氧化锌、硬脂酸中的一种或几种。
作为进一步的技术方案，所述润滑剂包括石蜡、硬脂酸盐中的一种或几种；
所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯乙烷中的一种或几种；
所述补强剂包括炭黑、白炭黑中的一种或几种。
本发明还提出了一种电缆护套的制备方法，将所述质量份数的组分混合后，经硫化，得到电缆护套。
作为进一步的技术方案，所述硫化温度为160℃。
一种橡套电缆，所述橡套电缆的护套层为所述的电缆护套。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明使用4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈作为增容剂，提高了防老剂与天然橡胶间的相容性，改善了防老剂在天然橡胶基体材料中的分散性，制备出了一种耐老化性能好、力学性能好的天然橡胶复合材料，解决了现有技术中存在防老剂在天然橡胶基体材料中不能起到最佳效果，此外还会大幅度降低复合材料的力学性能的问题。
2、本发明将4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈作为增容剂，改善了胺类防老剂与天然橡胶间的相容性。其原因在于：4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈分子结构中的腈基会与胺类防老剂分子结构中的氨基形成氢键，硅羟基会与天然橡胶大分子链上的环氧基发生反应，形成Si-O-C键，进而提高了胺类防老剂与天然橡胶间的相容性，从而改善了天然橡胶复合材料的耐老化性能和力学性能。
3、本发明通过将胺类防老剂与增容剂的质量比控制在2:0.5~1.5的范围内，进一步改善了天然橡胶复合材料的耐老化性能和力学性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中增容剂均为4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈，CAS号：18293-49-7；天然橡胶均为环氧化天然橡胶。
实施例1
S1、备料：天然橡胶100份、硫磺5份、2-硫醇基苯并噻唑2份、氧化锌3份、防老剂4020 6份、增容剂3份、石蜡3份、三氧化二锑25份、炭黑50份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
实施例2
S1、备料：天然橡胶100份、硫磺5份、2-硫醇基苯并噻唑2份、氧化锌3份、防老剂2246 6份、增容剂3份、石蜡3份、三氧化二锑25份、炭黑50份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
实施例3
S1、备料：天然橡胶100份、硫磺5份、2-硫醇基苯并噻唑2份、氧化锌3份、防老剂4020 6份、增容剂4.5份、石蜡3份、三氧化二锑25份、炭黑50份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
实施例4
S1、备料：天然橡胶100份、硫磺5份、2-硫醇基苯并噻唑2份、氧化锌3份、防老剂4020 6份、增容剂1.5份、石蜡3份、三氧化二锑25份、炭黑50份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
实施例5
S1、备料：天然橡胶100份、过氧化苯甲酰4份、2-硫醇基苯并噻唑1份、硬脂酸2份、防老剂224 4份、增容剂2份、硬脂酸钙2份、氢氧化铝20份、白炭黑40份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
实施例6
S1、备料：天然橡胶100份、过氧化二异丙苯6份、二硫化二苯并噻唑3份、氧化锌4份、防老剂4010 8份、增容剂4份、石蜡4份、十溴二苯乙烷30份、炭黑45份；
S2、将上述原料加入混料机中，混合均匀后，转入80℃密炼机中塑炼，再转入混炼机中在70℃下混炼10min后，在160℃下经双螺杆挤出机挤出，得到电缆护套。
对比例1
与实施例1的区别仅在于不添加增容剂。
对比例2
与实施例1的区别仅在于不添加防老剂4020和增容剂。
性能测试：
机械性能：参考GB/T 2951.11-2008将实施例1~6及对比例1~2得到的电缆护套进行拉伸强度的测试。
耐热老化性能：参考GB/T 2951.12-2008的方法将实施例1~6及对比例1~2得到的电缆护套置于100℃下、72h进行热老化实验，结束后再次进行拉伸强度的测试，并按照以下计算公式，计算拉伸强度保持率。
拉伸强度保持率（%）=热老化后拉伸强度/热老化前拉伸强度×100%
数据记录在表1。
表1 电缆护套的力学性能和耐老化性能
由表1可以看出，本发明提供的电缆护套拉伸强度在22.4MPa以上，经100℃、72h热老化实验后，拉伸强度仍在18.3MPa以上，拉伸强度保持率达到了81.7%以上，具有优异的力学性能和耐老化性能。
对比例1与对比例2相比，对比例2中未添加防老剂4020和增容剂，对比例1中添加防老剂4020，未添加增容剂，对比例1得到的电缆护套的耐老化性能优于对比例2，但是对比例1的拉伸强度远低于对比例2。说明防老剂4020的加入提高了电缆护套的耐老化性能，但会导致力学性能大幅度下降。
对比例1与实施例1相比，对比例1中未添加增容剂，实施例1中添加增容剂，实施例1得到的电缆护套的力学性能和耐老化性能远高于对比例1。说明增容剂的加入改善了胺类防老剂与天然橡胶间的相容性，可能是由于4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈分子结构中的腈基会与胺类防老剂分子结构中的氨基形成氢键，同时分子结构中的硅羟基会与天然橡胶大分子链上的环氧基发生反应，形成Si-O-C键，因此提高了电缆护套的力学性能和耐老化性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电缆护套，其特征在于，包括以下质量份数的组分：天然橡胶100份、硫化剂4~6份、促进剂1~3份、活性剂2~4份、防老剂4~8份、增容剂1.5~4.5份、润滑剂2~4份、阻燃剂20~30份、补强剂40~50份，所述增容剂为4-(二羟基甲基硅烷基)丁腈；
所述天然橡胶为环氧化天然橡胶；
所述防老剂为胺类防老剂。
2.根据权利要求1所述的一种电缆护套，其特征在于，所述胺类防老剂包括防老剂4010、防老剂4020、防老剂224。
3.根据权利要求1所述的一种电缆护套，其特征在于，所述防老剂与增容剂的质量比2:0.5~1.5。
4.根据权利要求3所述的一种电缆护套，其特征在于，所述防老剂与增容剂的质量比2:1。
5.根据权利要求1所述的一种电缆护套，其特征在于，所述硫化剂包括硫磺、过氧化物中的一种或几种；
所述促进剂包括2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑中的一种或几种；
所述活性剂包括氧化锌、硬脂酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种电缆护套，其特征在于，所述润滑剂包括石蜡、硬脂酸盐中的一种或几种；
所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯乙烷中的一种或几种；
所述补强剂包括炭黑、白炭黑中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种电缆护套的制备方法，其特征在于，将所述质量份数的组分混合后，经硫化，得到电缆护套。
8.一种橡套电缆，其特征在于，所述橡套电缆的护套层为权利要求1~6任意一项所述的电缆护套。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310254532.7A CN115991901B (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310254532.7A CN115991901B (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115991901A CN115991901A (zh) | 2023-04-21 |
| CN115991901B true CN115991901B (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=85992213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310254532.7A Active CN115991901B (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115991901B (zh) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104311926A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 安徽华峰电缆集团有限公司 | 一种耐老化电缆护套材料 |
| CN106146926B (zh) * | 2016-07-22 | 2019-01-01 | 安徽电气集团股份有限公司 | 一种耐热耐老化电缆护套材料 |
| CN114479206A (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-13 | 赛轮集团股份有限公司 | 一种用于工程胎低生热、耐撕裂橡胶组合物及其制备方法 |
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310254532.7A patent/CN115991901B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115991901A (zh) | 2023-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102382377B (zh) | 中压乙丙橡胶绝缘材料及制备方法 | |
| CN103131085B (zh) | 一种高韧性环保阻燃聚丙烯材料及其制备方法与应用 | |
| CN105384980A (zh) | 一种高强度高阻燃电缆护套材料及其制备方法和应用 | |
| CN116814021B (zh) | 一种高强度耐磨电缆 | |
| CN112552609A (zh) | 一种绝缘阻燃三元乙丙橡胶材料 | |
| CN115044143A (zh) | 一种耐挤压抗开裂电力电缆 | |
| CN108690297A (zh) | 一种耐热应力开裂线缆护套管材料 | |
| CN115991901B (zh) | 一种橡套电缆及其电缆护套的制备方法 | |
| CN111154204A (zh) | 一种耐候性电线电缆料及其生产工艺 | |
| CN116003889B (zh) | 一种耐热、耐油弹性电缆线 | |
| CN112898688A (zh) | 一种中低电压等级无卤阻燃乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法 | |
| CN102585343A (zh) | 一种黑色105℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料及其制备方法 | |
| CN111320846A (zh) | 聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其制备方法 | |
| CN108148239A (zh) | 一种用于通信电缆的聚乙烯护套料 | |
| CN102585344A (zh) | 一种黑色125℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料及其制备方法 | |
| CN115160700A (zh) | 一种硅烷乙丙橡胶电缆绝缘材料、其制备方法及其应用 | |
| CN112521675B (zh) | 一种绝缘耐寒电缆材料及其制备方法和应用 | |
| CN114921029A (zh) | 一种高韧性耐油防水电缆料及其制备方法 | |
| CN112391004A (zh) | 一种高强度耐腐蚀电缆护套料及其制备方法 | |
| CN113248823A (zh) | 一种抗压耐磨的阻燃电缆料及其制备方法 | |
| CN111875868A (zh) | 硅烷交联低烟无卤阻燃耐油聚烯烃电缆料，其制备方法及电缆 | |
| CN112011133A (zh) | 一种高寿命高弹性耐盐雾耐霉菌化学交联氯化聚乙烯护套材料及制备方法 | |
| CN111253698A (zh) | Pvc多功能交联电缆护套料及其加工工艺 | |
| CN117089153B (zh) | 一种绿色环保的改性pvc材料 | |
| CN115477829B (zh) | 一种耐油低烟无卤电缆料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |