一种船用改性异戊橡胶电缆材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种船用改性异戊橡胶电缆材料。
【背景技术】
[0002]目前，由于我国船舶工业的快速发展，将进一步拉动船用橡胶的市场需求。受船舶工作环境的影响，船用橡胶在使用过程中，常敷设于露天甲板、浴室、货仓、冷藏舱、机舱和可能有积聚水蒸汽或有害蒸汽等场所，橡胶在这样恶劣的环境下长期使用，对橡胶的耐老化性能及热氧稳定性要求较高。另外由于船舶在日常运行时经常受到外力撞击，因此对橡胶的力学性能要求也较高。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种船用改性异戊橡胶电缆材料，热氧稳定性好、耐老化、力学性能优异。
[0004]本发明提出的一种船用改性异戊橡胶电缆材料，其原料按重量份包括:异戊橡胶30-45份，改性聚氨酯复合材料20-35份，丁苯橡胶15-30份，氯磺化聚乙烯橡胶10-20份，油酸1-3份，硬脂酸0.8-1.6份，重铬酸铵0.5-1.5份，二硫化二苯并噻唑1_3份，高岭土 8-16份，纳米二氧化硅20-30份，活性碳酸钙45-50份，石膏2_8份，石蜡1.5-2.8份，陶瓷纤维15-24份，改性活性纤维15-30份，磷酸三辛酯0.8-1.6份，芳香烃油1-1.9份，油酸丁酯0.5-1.5份，抗氧剂AT-215 1-2.5份，紫外光吸收剂UV-531 2.5-4份，防老剂1010-A0.1-0.8 份。
[0005]优选地，改性聚氨酯复合材料采用如下工艺制备:将纳米高岭土、对硝基苯胺、乙酸铯搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入甲酰胺、水搅拌，超声，过滤，洗涤，在氮气保护下加入聚丙二醇超声，继续加入甲苯二异氰酸酯、二丙烯基乙二醇甲基醚超声，降温至室温，加入I, 4- 丁二醇、3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基二苯基甲烷、甲基磷酸二甲酯、辛酸亚锡搅拌，静置，加入邻苯二甲酸二甲氧基乙酯搅拌，静置，得到改性聚氨酯复合材料。
[0006]优选地，改性聚氨酯复合材料采用如下工艺制备:按重量份称取30-45份纳米高岭土、50-80份对硝基苯胺、20-40份乙酸铯在66-78°C搅拌l_3h，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入5-15份甲酰胺、30-50份水在65-72°C搅拌2_5h，超声，超声功率为30_45kHz，超声时间为15-30min，过滤，洗涤，在氮气保护下加入15-35份聚丙二醇超声，超声功率为600-900W，超声时间为30-50min，继续加入20-40份甲苯二异氰酸酯、5-15份二丙烯基乙二醇甲基醚超声，超声功率为5-20kHz，超声时间为l_5h，超声温度为65-72°C，降温至室温，加入1.5-4.5份1，4-丁二醇、1-3份3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、0.5_3份甲基磷酸二甲酯、0.5-0.9份辛酸亚锡搅拌0.5-1.5h，静置15-45min，加入0.5-2.5份邻苯二甲酸二甲氧基乙酯搅拌15-30min，静置l_4h得到改性聚氨酯复合材料。
[0007]优选地，高岭土、纳米二氧化硅、活性碳酸钙、石膏、陶瓷纤维及改性活性纤维的重量比为 10-14:24-27:46-48:4_5: 18-23:20_24。
[0008]优选地，油酸、硬脂酸、重铬酸铵及二硫化二苯并噻唑的重量比为2-2.4:1-1.3:
0.8_1.2: 1.6~2.2ο
[0009]优选地，异戊橡胶、改性聚氨酯复合材料、丁苯橡胶及氯磺化聚乙烯橡胶的重量比为 40-43:28-31:20-24:14-16。
[0010]优选地，磷酸三辛酯、芳香烃油及油酸丁酯的重量比为1-1.4:1.2-1.6:0.8-1.3。[0011 ] 优选地，其原料按重量份包括:异戊橡胶40-43份，改性聚氨酯复合材料28-31份，丁苯橡胶20-24份，氯磺化聚乙烯橡胶14-16份，油酸2-2.4份，硬脂酸1-1.3份，重铬酸铵
0.8-1.2份，二硫化二苯并噻唑1.6-2.2份，高岭土 10-14份，纳米二氧化硅24-27份，活性碳酸钙46-48份，石膏4-5份，石蜡2-2.4份，陶瓷纤维18-23份，改性活性纤维20-24份，磷酸三辛酯1-1.4份，芳香烃油1.2-1.6份，油酸丁酯0.8-1.3份，抗氧剂AT-215 1.6-2.1份，紫外光吸收剂UV-531 2.6-3.4份，防老剂1010-A 0.2-0.5份。
[0012]优选地，改性活性纤维采用如下工艺制备:将聚四氟乙烯树脂、癸二酸二辛酯、钙锌复合稳定剂混合均匀，送入熔融挤出机中挤出，水浴，冷拉牵引得到原丝，微波加热处理，冷却，放入炭化炉中炭化，得到改性活性纤维。
[0013]优选地，改性活性纤维采用如下工艺制备:按重量份将30-50份聚四氟乙烯树脂、
1.5-2.5份癸二酸二辛酯、0.5-1.8份钙锌复合稳定剂混合均匀，送入熔融挤出机中挤出，水浴，冷拉牵引得到原丝，原丝直径为0.2-0.6mm，将得到的原丝微波加热处理，微波温度为115-145°C，每隔6-12min暂停10_20s，重复10-15次，冷却，放入炭化炉中，氮气保护下从室温升温至550-600°C，升温速度为1_2°C /min，保温10_15min，继续升温至680_700°C，升温速度为0.5-1.50C /min,保温20_40min，继续升温至900-940°C，升温速度为2-5°C /min,保温 10-20min，继续升温至 1300_1450°C，升温速度为 1_3°C /min，保温 10_20min，以 1-4°C /min的速度降温至室温，得到改性活性纤维。
[0014]本发明中，上述改性异戊橡胶采用一般橡胶的制备工艺制备，即原材料准备一塑炼一混炼一成型一硫化一休整一检验。
[0015]本发明中，在改性聚氨酯复合材料中，纳米高岭土在聚氨酯硬段间形成相微区，增加制品交联密度，制品韧性与硬度均极为优异，另外得到的制品运动受限，高岭土的片层阻止了氧和聚合物的碳链直接接触，制品热氧稳定性极佳；改性聚氨酯复合材料与异戊橡胶、丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶作为主料协同作用，力学性能、热氧稳定性及耐老化性能极为优异；另外以聚四氟乙烯树脂为基体，采用一定工艺制备的改性活性纤维，不仅产量大，效率高，且力学性能极好，热氧稳定性能优异，与加入的高岭土、纳米二氧化硅、活性碳酸钙、石膏及陶瓷纤维协同作用，物料间相容性好，制品的力学性能好，制品不仅表面光滑度好，且与石蜡、磷酸三辛酯、芳香烃油及油酸丁酯配合作用，可在保证护套材料硬度与韧性的均衡，采用硬脂酸、重铬酸铵及二硫化二苯并噻唑作为硫化体系，在保证物理机械性能良好的同时，可有效增强制品热氧稳定性及耐老化性能，进一步与抗氧剂AT-215、紫外光吸收剂UV-531及防老剂1010-A协同作用，制品耐老化及热氧稳定性极为优异。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]—种船用改性异戊橡胶电缆材料，其原料按重量份包括:异戊橡胶30份，改性聚氨酯复合材料35份，丁苯橡胶15份，氯磺化聚乙烯橡胶20份，油酸I份，硬脂酸1.6份，重铬酸铵0.5份，二硫化二苯并噻唑3份，高岭土 8份，纳米二氧化硅30份，活性碳酸钙45份，石膏8份，石蜡1.5份，陶瓷纤维24份，改性活性纤维15份，磷酸三辛酯1.6份，芳香烃油I份，油酸丁酯1.5份，抗氧剂AT-215 I份，紫外光吸收剂UV-531 4份，防老剂1010-A 0.1份。
[0018]实施例2
[0019]—种船用改性异戊橡胶电缆材料，其原料按重量份包括:异戊橡胶45份，改性聚氨酯复合材料20份，丁苯橡胶30份，氯磺化聚乙烯橡胶10份，油酸3份，硬脂酸0.8份，重铬酸铵1.5份，二硫化二苯并噻唑I份，高岭土 16份，纳米二氧化硅20份，活性碳酸钙50份，石膏2份，石蜡2.8份，陶瓷纤维15份，改性活性纤维30份，磷酸三辛酯0.8份，芳香烃油1.9份，油酸丁酯0.5份，抗氧剂AT-215 2.5份，紫外光吸收剂UV-531 2.5份，防老剂1010-A 0.8 份。
[0020]实施例3
[0021]—种船用改性异戊橡胶电缆材料，其原料按重量份包括:异戊橡胶40份，改性聚氨酯复合材料31份，丁苯橡胶20份，氯磺化聚乙烯橡胶16份，油酸2份，硬脂酸1.3份，重铬酸铵0.8份，二硫化二苯并噻唑2.2份，高岭土 10份，纳米二氧化硅27份，活性碳酸钙46份，石膏5份，石蜡2份，陶瓷纤维23份，改性活性纤维20份，磷酸三辛酯1.4份，芳香烃油1.2份，油酸丁酯1.3份，抗氧剂AT-215 1.6份，紫外光吸收剂UV-531 3.4份，防老剂1010-A 0.2 份。
[0022]改性聚氨酯复合材料采用如下工艺制备:按重量份称取45份纳米高岭土、50份对硝基苯胺、40份乙酸铯在66°C搅拌3h，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入5份甲酰胺、50份水在65°C搅拌5h，超声，超声功率为30kHz，超声时间为30min，过滤，洗涤，在氮气保护下加入15份聚丙二醇超声，超声功率为900W，超声时间为30min，继续加入40份甲苯二异氰酸酯、5份二丙烯基乙二醇甲基醚超声，超声功率为20kHz，超声时间为lh，超声温度为72°C，降温至室温，加入1.5份1，4- 丁二醇、3份3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、0.5份甲基磷酸二甲酯、0.9份辛酸亚锡搅拌0.5h，静置45min，加入0.5份邻苯二甲酸二甲氧基乙酯搅拌30min，静置Ih得到改性聚氨酯复合材料。
[0023]改性活性纤维采用如下工艺制备:按重量份将50份聚四氟乙烯树脂、1.5份癸二酸二辛酯、1.8份钙锌复合稳定剂混合均匀，送入熔融挤出机中挤出，水浴，冷拉牵引得到原丝，原丝直径为0.2-0.6mm，将得到的原丝微波加热处理，微波温度为115°C，每隔12min暂停10s，重复15次，冷却，放入炭化炉中，氮气保护下从室温升温至550°C，升温速度为20C /min，保温lOmin，继续升温至700°C，升温速度为0.5°C /min，保温40min，继续升温至900°C，升温速度为5°C /min，保温lOmin，继续升温至1450 °C，升温速度为1°C /min，保温20min，以1°C /min的速度降温至室温，得到改性活性纤维。
[0024]实施例4
[0025]—种船用改性异戊橡胶电缆材料，其原料按重量份包括:异戊橡胶43份，改性聚氨酯复合材料28份，丁苯橡胶24份，氯磺化聚乙烯橡胶14份，油酸2.4份，硬脂酸I份，重铬酸铵1.2份，二硫化二苯并噻唑1.6份，高岭土 14份，纳米二氧化硅24份，活性碳酸钙48份，石膏4份，石蜡2.4份，陶瓷纤维18份，改性活性纤维24份，磷酸三辛酯I份，芳香烃油1.6份，油酸丁酯0.8份，抗氧剂AT-215 2.1份，紫外光吸收剂UV-531 2.6份，防