一种输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种橡胶材料，具体来说，涉及一种输电电缆接头安装培训专用橡胶 件复合材料组合物。
【背景技术】
[0002] 电力公司进行员工的电缆接头安装全过程全工艺实操培训，需要用实际产品实物 进行操作，而在产品中许多部件不能重复应用，比如橡胶件(如橡胶应力锥，需要多次在电 缆上套进和套出，使橡胶应力锥仍然保持和原来的一样尺寸不变形)，用实际线路上使用的 橡胶件，单价贵，可扩径次数少，多次扩张安装之后内径会永久变大不可恢复，会影响培训 的实际模拟效果。根据培训特点，电缆接头安装培训不考虑电缆接头橡胶件的电气特性，仅 需保证橡胶件安装时工艺手感不变，故对橡胶件的生产材料作出调整，满足培训过程对橡 胶件的使用要求，又使得橡胶件可以多次使用，从而降低培训耗材的成本。
[0003] 本发明考虑到培训安装过程中，主要强调安装过程，而不用考虑最终的电性能结 果，故在材料调整中就不考虑材料的电性能方面的要求，主要考虑材料的物理性能和加工 性能。在实际的高压附件产品中，乙丙橡胶由于有着优异的电性能，产品需要选用乙丙橡 胶，但是作为培训用橡胶件，乙丙橡胶不能满足多次扩径安装的要求，主要是由于乙丙橡胶 的抗永久变形能力差，抗撕裂性能差，强度低，从物理性能来和降低成本来取舍，天然橡胶 是非常适合的主体材料。将天然橡胶取代现有产品的乙丙橡胶，可扩径次数大大增加，可重 复使用次数由5次提升至20次；且成本大大降低，材料成本从80元/kg降至29元/kg。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种培训专用橡胶材料，其能多次使用，成本 低，能满足安装培训要求。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供了一种输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料 组合物，该组合物由以下原料组成： 天然橡胶 100份； 硫化体系 15-25份； 补强填充体系20-35份； 软化剂 3-8份； 防老剂 1-3份； 所述的天然橡胶做主胶，代替现有产品橡胶件使用的乙丙橡胶，成本大大降低。天然橡 胶是结晶性橡胶，自补强性高，弹性好，加工性能好。
[0006] 所述硫化体系由氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、偶联剂及分散剂构成；本发明选择 硫磺硫化体系，采用有效硫化体系，可减少变形； 所述的补强填充体系包含白碳黑、滑石粉；选择浅色填料，控制添加量，提高配方的含 胶率； 所述的软化剂选择树脂，在满足加工工艺的前提下，尽量少加，以降低材料的变形。
[0007] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，该组合物由以 下原料组成： 天然橡胶 100份； 硫化体系 19. 2份； 补强填充体系30份； 软化剂 5份； 防老剂 1份。
[0008] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的促进剂 选择促进剂CBS、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂DTDM中的任意一种或任意一种 以上的组合物。
[0009] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的偶联剂 选择偶联剂Si-69。
[0010] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的分散剂 选择分散剂R320。
[0011] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的补强填 充体系还包含导电炭黑。
[0012] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的树脂选 择树脂MJ-2。上述的培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，所述的防老剂选择防老剂MB。
[0013] 上述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其中，该组合物由以 下原料组成： 天然橡胶 1〇〇份； 氧化锌 5份； 硬脂酸 1. 5份； 硫磺 1. 2份； 促进剂CBS或促进剂CZ2份； 促进剂DM 〇. 5份； 促进剂TMTD 0. 5份； 促进剂DTDM 1. 5份； 偶联剂Si-69 2份； 分散剂R320 5份； 白碳黑 15份；滑石粉 15份； 树脂MJ-2 5份 防老剂MB 1份。
[0014] 本发明考虑到培训安装过程中，主要强调安装过程，而不用考虑最终的电性能结 果，故在材料调整中就不考虑材料的电性能方面的要求，主要考虑材料的物理性能和加工 性能。在实际的高压附件产品中，乙丙橡胶由于有着优异的电性能，产品需要选用乙丙橡 胶，但是作为培训专用橡胶件，乙丙橡胶不能满足多次扩径安装的要求，主要是由于乙丙橡 胶的抗永久变形能力差，抗撕裂性能差，强度低，从物理性能来取舍，天然橡胶是非常适合 的主体材料，天然橡胶属于结晶性自补强橡胶，弹性好、抗变形能力好，抗撕裂性优异，易加 工。
[0015] 本发明提供的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，抗变形能力 好，能反复多次使用，成本大幅降低，拉伸强度、50%定伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、体积 电阻率、介电常数及击穿强度均能达到目标要求，适合培训使用。
【具体实施方式】
[0016] 以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明， 并不是对本发明保护范围的限制。
[0017] 实施例1-3实施例1-3的原料配方如下表1所示，相较于现有的产品橡胶件，培训 专用橡胶件的外形不变，所加工部件的设备、模具不做调整，仅对原料做相应的调整。
[0018] 表1 :实施例1-3的原料配方
对实施例1-3的橡胶原料按现有的产品橡胶件相同的方法（即通过橡胶密炼机进行混 合）制备培训橡胶件，并对其性能进行测试，测试数据如表2所示。其中，拉伸强度、50%定 伸强度、断裂伸长率按GB/T528《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》;撕裂强 度按GB/T529《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》；硬度按GB/T531《橡胶邵尔A型 硬度试验方法》;体积电阻率按GB/1410-1994测试；介电常数GB/T1409-2006测试；击穿强 度按GB/T1408-2006 测试。
[0019] 表2 :实施例1-3的橡胶原料制成的培训专用橡胶件的性能数据
可见，实施例1-3制备的培训专用橡胶件的性能均能达到目标要求。
[0020] 扩径试验方法 在常温下常压下，根据规定的扩径比例，按照正常的扩径工艺，用扩径工具把橡胶件进 行扩径，在扩径状态下保持一定的时间后，退扩，在退扩后一定的时间之内，测量橡胶件的 外形尺寸(包括长度、外径、两端内径)，记录数据，实施例1的扩径实验数据如表3所示。
[0021] 表3 :实施例1制备的培训专用橡胶件的扩径实验数据
经过21次的扩径，最后橡胶件的内径变化率约为17%。，扩径20次之内可以满足要求。 可重复使用次数由现有的产品橡胶件的5次提升至20次。
[0022] 实施例2-3制备的培训专用橡胶件经上述同样的扩径实验，也达到了扩径20次的 要求。
[0023] 将本发明的实施例1-3制备的培训专用橡胶件（S卩，新橡胶件）与原橡胶件成本价 格比较如表4所示： 表4 :原橡胶件与新橡胶件成本价格对比
综上所述，依据本发明调整后的配方，利用现有的设备和模具进行样品的加工。新材料 的加工效率和合格率都有提高，从生产和其他方面也降低了制造成本。经测算，若使用本 发明的橡胶料制备培训专用橡胶件产品，加工效率由2件/天提升至3件/天，合格率由 35%提升至80%，材料成本从80元/kg降至29元/kg，可重复使用次数由5次提升至20次， 考评成本将节省3449. 8元/人次。
[0024] 若导电部分需要的话，则在以上实施例1的原料材料里加少量色素碳黑即可作为 导电部分材料。
[0025] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在于，该组合物由 以下原料组成： 天然橡胶 100份； 硫化体系 15-25份； 补强填充体系20-35份； 软化剂 3-8份； 防老剂 1-3份； 所述硫化体系由氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、偶联剂及分散剂构成； 所述的补强填充体系包含白碳黑、滑石粉； 所述的软化剂选择树脂。2. 如权利要求1所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，该组合物由以下原料组成： 天然橡胶 1〇〇份； 硫化体系 19. 2份； 补强填充体系30份； 软化剂 5份； 防老剂 1份。3. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的促进剂选择促进剂CBS、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂DTDM中的任 意一种或任意一种以上的组合物。4. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的偶联剂选择偶联剂Si-69。5. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的分散剂选择分散剂R320。6. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的树脂选择树脂MJ-2。7. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的补强填充体系还包含导电炭黑。8. 如权利要求2所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，所述的防老剂选择防老剂MB。9. 如权利要求1所述的输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，其特征在 于，该组合物由以下原料组成： 天然橡胶 100份； 氧化锌 5份； 硬脂酸 1. 5份； 硫磺 1. 2份； 促进剂CBS或促进剂CZ 2份； 促进剂DM 〇. 5份； 促进剂TMTD 0. 5份； 促进剂DTDM I. 5份； 偶联剂Si-69 2份； 分散剂R320 5份； 白碳黑 15份； 滑石粉 15份； 树脂MJ-2 5份 防老剂MB 1份。
【专利摘要】本发明公开了一种输电电缆接头安装培训专用橡胶件复合材料组合物，该组合物由以下原料组成：天然橡胶100份，硫化体系15-25份，补强填充体系20-35份，软化剂3-8份，防老剂1-3份；该硫化体系由氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、偶联剂及分散剂构成；该补强填充体系由白炭黑、滑石粉构成；该软化剂选择树脂。本发明提供的培训专用橡胶件复合材料组合物，抗变形能力好，能反复多次使用，成本大幅降低，拉伸强度、50%定伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、体积电阻率、介电常数及击穿强度均能达到目标要求，适合培训使用。
【IPC分类】C08L7/00, C08K3/36, C08K3/04, C08K13/02, C08K5/09, C08K3/06, C08K3/22, C08K3/34
【公开号】CN105037829
【申请号】CN201510562350
【发明人】蒋利明, 许燕, 易华, 周宏 , 王福生, 蔡春雨
【申请人】国网上海市电力公司, 上海三原电缆附件有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月7日