专利名称：一种sebs热塑性弹性体电缆绝缘材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆绝缘材料及其制备方法，特别是涉及一种以SEBS热塑性弹 性体为基材的电缆绝缘材料及其制备方法。
背景技术：
橡胶电缆是电线电缆中很重要的一大类，主要包括野外用电线电缆、探测采掘工 业用电线电缆、移动用橡皮软电缆、电焊机电缆、潜水电机用软电缆、电梯电缆、电力机车用 电缆、船用电缆以及橡皮绝缘控制电缆、橡皮绝缘电力电缆、橡胶绝缘固定铺设电缆等。我 国橡胶电缆工业年总产值约150亿元，使用混合橡胶25万余吨，价值40至50亿元。橡胶电缆生产面临如下主要问题
一、橡胶混炼及加工存在的固有弱点①混炼过程大量使用碳黑、白碳黑等补强剂，带 来严重的粉尘污染；不用补强剂，则混炼胶强度达不到要求，甚至生产不出合格产品；②炼 胶设备系统庞大，生产工艺复杂，能源消耗大，噪音污染严重；③高温(14(Tl8(rC )混炼和 硫化过程逸出大量雾气和烟气，影响操作人员身心健康，危害环境；④使用过的废旧橡胶和 边角料难以回收，无法自然分解，形成一大社会公害；⑤工艺过程难以实现完全的机械化和 自动化。二、橡胶电缆生产过程存在的问题①作为关键工艺的硫化过程，需在硫化管道或 硫化罐中通过高温、高压介质进行，工艺流程复杂，占用生产场地大，投资规模大，能耗高， 安全生产要求高；②混炼胶的存放时间较短，容易焦烧，且随气温变化而波动，难于掌握； ③生产电缆的混炼胶一般由电缆厂自己混炼，自己使用，普通的中小电缆生产厂家无力生产。热塑性弹性体是具有橡胶的回弹性和柔软度、可采用塑料生产设备和工艺进行加 工、但无须硫化或交联的新型材料；和硫化橡胶相比，具有如下特性
1)可用常用的热塑性塑料成型方法进行加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压 缩成型以及传递模塑成型等；
2)不需要专门的硫化过程，生产工艺简化，节省能源；
3)生产过程产生的边角料和废品，可直接回收利用，使用过后的产品可再生利用；
4)自补强性大，配方大为简化，性能更为稳定。热塑性弹性体种类繁多，目前，应用于电线电缆方面的热塑性弹性体主要是TPU 禾口 TPVo热塑性聚氨酯(TPU)由两种嵌段构成，一种是硬嵌段，由扩链剂如丁二醇加成到 MDI上形成的；另一种是软嵌段，由镶嵌在两个硬段之间的柔软的长链聚醚或聚酯构成。它 是第一个可以热塑性加工的弹性体，具有优异的机械强度，耐磨性、耐油性和耐屈挠性良 好。缺点是耐热性、耐压缩性较差，易黄变；特别是耐热水性差，控制不好时，容易分解，对电 线电缆的挤出很不利，且价格昂贵。TPV 即EPDM/PP动态硫化共混热塑性弹性体，是将PP与EPDM熔融共混，并使EPDM在共混过程中交联，同时利用密炼机转子或挤出机螺杆的高剪切力，使硫化的微细EPDM橡 胶粒子，充分分散在PP基体之中，形成热塑性弹性体。产品的强度、弹性、耐温性以及耐永 久变形性优良，耐油、耐酸碱、耐溶剂性能良好，电性能、耐臭氧、耐候性能优异。可用于各种 软电线的生产；但目前生产成本偏高，交联程度不易控制，边角料不可回收使用，国产化商 品很少，且作为主要原料之一的EPDM主要依靠进口。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其能克服现有 橡胶材料的某些缺点和不足，且原料基本立足国内，具备大规模产业化条件。本发明的目的之二在于提供一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法， 其生产技术先进、工艺简化、投资小、能耗低、效率高，安全环保，可促进下游相关产业的环 保化。本发明采用如下技术方案一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，包括以下重量 份的各组分
SEBS树脂100份；
橡胶填充油5(Γ150份；
接枝改性SEBS10^50份；
聚丙烯50-80份；
聚烯烃弹性体15 30份
矿物填料10(Γ200份；
润滑剂2 5份；
防老化剂2、份；
铜离子抑制剂1.8 3份。优选地，所述SEBS树脂为高分子量SEBS、中分子量SEBS、低分子量SEBS中任意一 种或多种混合物，所述高分子量SEBS的重均分子量为160，000^240, 000，中分子量SEBS的 重均分子量为100，000^150, 000，低分子量SEBS的重均分子量为50，000 95，000。优选地，所述橡胶填充油为环烷基橡胶油或石蜡基橡胶油。优选地，所述接枝改性SEBS为马来酸酐接枝SEBS或丙烯酸接枝SEBS。优选地，所述聚丙烯为均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯中任意一种或两种的混合物。优选地，所述聚烯烃弹性体为三元乙丙橡胶或乙烯-辛烯共聚物。优选地，所述矿物填料为煅烧高岭土、绢英粉、白云母粉中任意一种或多种混合 物。优选地，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、 PE蜡、二甲基硅油中任意一种或多种混合物。优选地，所述防老化剂为β (4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八酯、四 [β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、 双(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中任意一种或多种混 合物。优选地，所述铜离子抑制剂为N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺、N, N'-双[β (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼中任意一种或两种的混合物。本发明还公开了上述SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步 骤
称取原料称取原料SEBS树脂100份，橡胶填充油50 150份，接枝改性SEBS1(T50份， 聚丙烯5(Γ80份，聚烯烃弹性体15 30份，矿物填料1(ΚΓ200份，润滑剂2飞份，防老化剂 2、份，铜离子抑制剂1.8 3份。混合使SEBS树脂完全吸收橡胶填充油，然后与其他组分一起加入搅拌机中混合 均勻。造粒用密炼机混炼，使用带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包
装。 优选地，在所述造粒步骤中，密炼机的密炼温度为180°C ^185时间为纩12 分钟，单螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、 175°C 190°C，机头温度 175°C 185°C。本发明具有如下效果电绝缘性优良，力学性能优异，弹性回复好，耐热性和耐候 性优良，制备方法先进、工艺简化、投资小、能耗低、效率高。使用本材料生产软电线时，可直 接挤出成型，不需高温硫化；使塑料电缆生产设备同时具备生产软电缆的能力。和混炼橡胶 相比，简化了生产工艺，生产过程中的边角余料可直接利用，主要原料SEBS树脂完全立足 本国生产，市场前景广阔，经济社会效益显著。
图1为本发明制备方法的工艺流程图。
具体实施例方式本发明公开了一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，包括以下重量份的各组 分SEBS树脂100份，橡胶填充油50 150份，马来酸酐接枝SEBS1(T50份，聚丙烯50 80份， 聚烯烃弹性体15 30份，矿物填料10(Γ200份，润滑剂2飞份，防老化剂2、份，铜离子抑制 齐U.8 3份。其中，所述SEBS树脂为高分子量SEBS、中分子量SEBS、低分子量SEBS中任意一种 或多种混合物，所述高分子量SEBS的重均分子量为160，000^240, 000，中分子量SEBS的重 均分子量为100，000^150, 000，低分子量SEBS的重均分子量为50，000^95, 000。优选地，所述橡胶填充油为环烷基橡胶油或石蜡基橡胶油。优选地，所述接枝改性SEBS为马来酸酐接枝SEBS或丙烯酸接枝SEBS。优选地，所述聚丙烯为均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯中任意一种或两种的混合物。优选地，所述聚烯烃弹性体为三元乙丙橡胶或乙烯-辛烯共聚物。优选地，所述矿物填料为煅烧高岭土、绢英粉、白云母粉中任意一种或多种混合 物。优选地，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、 PE蜡、二甲基硅油中任意一种或多种混合物。优选地，所述防老化剂为β (4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、 双(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中任意一种或多种混 合物。优选地，所述铜离子抑制剂为N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺、N, N'-双[β (3， 5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼中任意一种或两种混合物。本发明还公开了上述SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法，其工艺流程 图如图1所述，包括以下步骤
称取原料称取原料SEBS树脂100份，橡胶填充油50 150份，接枝改性SEBS1(T50份， 聚丙烯5(Γ80份，聚烯烃弹性体15 30份，矿物填料1(ΚΓ200份，润滑剂2飞份，防老化剂 2、份，铜离子抑制剂1.8 3份。混合使SEBS树脂完全吸收橡胶填充油，也可选择将矿物填料进行表面处理，然 后与其他组分一起加入搅拌机中混合均勻。造粒用密炼机混炼，使用带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包装。优选地，在所述造粒步骤中，密炼机的密炼温度为180°C 185°C，时间为8 12 分钟，单螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、 175°C 190°C，机头温度 175°C 185°C。下面将结合附图1通过具体实施例对本发明进行详细说明实施例1
称取原料称取高分子量SEBS树脂100重量份，石蜡基橡胶油125重量份，马来酸酐 接枝SEBS35重量份，共聚型聚丙烯72重量份，三元乙丙橡胶21份，煅烧高岭土 150份，乙 撑双硬脂酸酰胺1重量份，硬脂酸锌1重量份，聚乙烯蜡1重量份，四[β -3- (3，5- 二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇1.5重量份，双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸 酯1重量份，N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺1. 2重量份，N，N’ -双[β (3，5- 二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰]胼1.0重量份。混合使SEBS树脂完全吸收石蜡基橡胶油，然后与马来酸酐接枝SEBS及其他组分 一起加入搅拌机中混合均勻。造粒用密炼机混炼，带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包装。造粒步骤中，该密炼机的密炼温度为18(Tl85°C，时间为10分钟。单螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、 175°C 190°C，机头温度 175°C 185°C。实施例2
称取原料按照即定重量份称取原料高分子量SEBS树脂50重量份、低分子量SEBS树 脂50重量份，环烷基基橡胶油150重量份，丙烯酸接枝SEBSlO重量份，均聚型聚丙烯50重 量份，三元乙丙橡胶30重量份，绢英粉100重量份、白云母粉100重量份，乙撑双油酸酰胺 1. 5重量份、硬脂酸钙1. 5重量份、PE蜡1重量份、二甲基硅油1重量份、β (4-羟基-3，5-二 叔丁基苯基)丙酸十八酯1重量份、三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯1重量份、N-水杨 酰氨基邻苯二酰亚胺1. 8重量份。混合先使SEBS树脂完全吸收环烷基基橡胶油，然后与丙烯酸接枝SEBS及其他组分一起加入搅拌机中混合均勻。造粒用密炼机混炼，带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包装。造粒步骤中，该密炼机的密炼温度为180°C 185°C，时间为10分钟。单螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、 175°C 190°C，机头温度 175°C 185°C。实施例3:
称取原料按照即定重量份称取原料中分子量SEBS树脂100重量份，环烷基基橡胶 油50重量份，马来酸酐接枝SEBS50重量份，均聚型聚丙烯40重量份、共聚型聚丙烯40重 量份，三元乙丙橡胶15重量份，煅烧高岭土 100重量份，乙撑双油酸酰胺1重量份、聚乙烯 蜡1重量份、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇2重量份、硫代二丙酸 二月桂酯(DLTP) 2重量份、N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺1. 5重量份，N，N’ -双[β (3，5- 二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼1. 5重量份。混合先使SEBS树脂完全吸收环烷基基橡胶油，然后与马来酸酐接枝SEBS及其他 组分一起加入搅拌机中混合均勻。造粒用密炼机混炼，带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包装。造粒步骤中，该密炼机的密炼温度为180°C ^185°C，时间为10分钟。单螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、 175°C 190°C，机头温度 175°C 185°C。本发明各实施例制备的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的主要性能指标见表1。由上表可以看出，本发明SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，具有优异的电绝缘性 能，良好的力学性能和良好的耐老化性能，可以作为电线电缆的绝缘材料使用。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
权利要求
一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于包括以下重量份的各组分:SEBS树脂 100份 橡胶填充油 50~150份接枝改性SEBS 10~50份聚丙烯 50~80份聚烯烃弹性体 15~30份矿物填料 100~200份润滑剂 2~5份防老化剂 2~4份铜离子抑制剂 1.8~3份。
2.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述 SEBS树脂为高分子量SEBS、中分子量SEBS及低分子量SEBS中任意一种或多种混合物， 所述高分子量SEBS的重均分子量为160，000^240, 000，中分子量SEBS的重均分子量为 100，000^150, 000，低分子量SEBS的重均分子量为50，000 95，000。
3.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述橡胶填 充油为环烷基橡胶油或石蜡基橡胶油。
4.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述接枝改 性SEBS为马来酸酐接枝SEBS或丙烯酸接枝SEBS。
5.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述聚丙烯 为均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯中任意一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述聚烯烃 弹性体为三元乙丙橡胶或乙烯-辛烯共聚物。
7.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述矿物填 料为煅烧高岭土、绢英粉、白云母粉中任意一种或多种混合物。
8.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述润滑剂 为乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、PE蜡、二甲基硅油中任意一种 或多种混合物。
9.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述防老化 剂为β (4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八酯、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸]季戊四醇、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二 亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中任意一种或多种混合物。
10.根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其特征在于所述铜离 子抑制剂为N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺、N，N'-双[β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酰]胼中任意一种或两种的混合物。
11.一种如权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤称取原料称取原料SEBS树脂100份，橡胶填充油50 150份，接枝改性SEBS1(T50份， 聚丙烯5(Γ80份，聚烯烃弹性体15 30份，矿物填料1(ΚΓ200份，润滑剂2飞份，防老化剂 2、份，铜离子抑制剂1.8 3份；混合使SEBS树脂完全吸收橡胶填充油，然后与接枝改性SEBS及其他组分一起加入搅 拌机中混合均勻；造粒用密炼机混炼，使用带强制喂料的单螺杆挤出机挤出、造粒，最后干燥包装。
12.根据权利要求11所述的SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法，其特征在 于所述造粒步骤中，密炼机的混炼温度为180°C 185°C，时间为纩12分钟，单螺杆挤出 机各段温度自加料口开始，依次为170°C 185°C、175°C 190°C、175°C 190°C，机头温度 1750C 185 。
全文摘要
本发明公开了一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，包括如下重量份含量的各组分SEBS树脂100份，橡胶填充油50~150份，接枝改性SEBS10~50份，聚丙烯50~80份，聚烯烃弹性体15~30份，矿物填料100~200份，润滑剂2~5份，防老化剂2~4份，铜离子抑制剂1.8~3份。本发明还提供一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤称取原料；混合；造粒。本发明SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料具有优异的电绝缘性能，良好的力学性能和耐老化性能，可替代软质硫化橡胶的新型材料，用于软电缆绝缘层的生产，实现软电缆生产的完全“免硫化”，具有“安全、环保、节能”等特点。
文档编号C08K3/34GK101838436SQ20101020164
公开日2010年9月22日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者徐令军, 林峰, 肖望东, 饶长全 申请人:深圳职业技术学院