高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料及其制备方法
【专利说明】高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及电缆行业，具体涉及一种高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料及其制备方法，材料形状包括马鞍形、圆形以及扇形等其他异形。
【背景技术】
[0003]橡套软电缆的生产在我国已有多年历史，国内外许多电缆厂家都生产经营这种移动性强、性能优越的电缆，在电缆品种中占有很重要的位置。
[0004]橡套软电缆一般会采取线芯间隙填充，填充的目的是:(I)保持成缆圆整，从而使挤出护套后的电缆外径圆整和表面光滑；(2)使成缆线芯结构稳定；(3)中心垫芯(多根绝缘线芯绞合成缆)还起到机械缓冲作用，增强电缆的抗冲击和挤压性能；(4)半导电的填充条使三根主线芯的屏蔽层两两相连，并且与地线互相导通，确保电缆具有良好的接地效果及屏蔽效果。
[0005]目前国内市场上中心填充位置多利用常规圆形填充条，在成缆和外护套工序，线芯会受到挤压力的作用，会导致线芯变形，一方面，电缆截面外观差，另一方面，被挤压的绝缘层厚度会变薄，导致电缆的绝缘厚度及电性能不达标。而采用高强度高硬度的马鞍形填充条完全可以解决上述问题。
[0006]目前国内多数厂家使用的填充条多为生产所得的废胶、杂胶，不但力学性能差，硬度低，而且根本不具备导电性能，使三根主线芯之间屏蔽层相互不连通，导致接地效果以及屏蔽效果大打折扣。笔者解剖国外电缆测试得到，马鞍形填充条的强度多16MPa，硬度多90度，过渡电阻< 3000欧姆，由此可见国内外差异显著，可以推测该填充料性能的好坏对电缆使用寿命具有很大的影响。
【发明内容】
[0007]发明目的:本发明提供一种高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料及其制备方法，目的就是针对国内填充条材料及性能参差不齐的现状，参考国外填充条性能进行研究，开发制备出强度多16MPa，硬度多90度，过渡电阻彡3000欧姆的高端填充条用材料。
[0008]技术方案:一种高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料，所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料由下列组份按照重量份数组成:
天然橡胶 80~110份；
高苯乙烯 30~40份；
促进剂M 0.5~1份；
促进剂DM 1-2份；
促进剂TMTD 0.2-0.5份；
硫磺0.6-1.2份；氧化锌4~6份；
硬脂酸2~4份；
石蜡1~3份；
防老剂4010NA 1~2份；
导电炭黑50~70份；
石墨粉10~30份；
机油10~15份。
[0009]—种根据所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1)、原材料的准备：选用天然橡胶80~110份，高苯乙稀30~40份，氧化锌4~6份，硬脂酸2~4份，石蜡1~3份，防老剂4010NA 1~2份，导电炭黑50~70份，石墨粉10~30份，机油10~15份；
步骤（2)、一段混炼：将步骤（1)中所述材料投入密炼机中混炼6~8min，提起上顶栓进行扫料，重复两次，然后继续混炼直至温度显示l〇〇°C后，将混炼胶排放至开炼机翻包混炼，然后不开条出片；
步骤（3)、二段混炼：将步骤（2)中冷却后的胶片重新投入密炼机进行混炼，其中，加入促进剂Μ 0. 5~1份，促进剂DM 1~2份，促进剂TMTD 0. 2~0. 5份，硫磺0. 6~1. 2份，混炼时间为40~60s，排胶后在三辊碾页机进行开条出片；
步骤（4)连硫挤出工序：将步骤（3)中的成品放置16小时之后投入连硫车间使用，在连硫挤出过程中，挤出机温度设定为55~80°C，硫化蒸汽压力1. 4MPa，牵引速度25m/min得到成品。
[0010]作为进一步优化：所述成品马鞍形填充条的电阻为455-825 Ω。
[〇〇11] 作为进一步优化：所述成品马鞍形填充条的强度为16. 4-17. 9MPa。
[0012]作为进一步优化：所述成品马鞍形填充条的硬度为90-91度。
[0013]有益效果：本发明提供了一种特殊的马鞍形状的橡套软电缆填充条用材料，使用该材料制备的高强度高硬度填充条可以支撑起主线芯和辅助线芯，在成缆和外护套工序线芯经受挤压力的作用不变形。此外，超过的强度可以起到一定的抗拉伸作用，减少电缆拉伸过程中对缆芯的破坏作用，延长电缆使用寿命。因此，该填充条材料的使用，不仅改善了电缆截面外观，而且填充更加紧实，增强了电缆的抗冲击和挤压性能。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[0015]具体实施例1 :
选用天然橡胶80份，高苯乙烯30份，氧化锌4份，硬脂酸2份，石蜡1份，防老剂4010NA1份，导电炭黑70份，石墨粉10份，机油10。将上述材料投入密炼机中混炼6~8min，提起上顶栓进行扫料，重复两次，然后继续混炼直至温度显示l〇〇°C将混炼胶排放至开炼机翻包混炼，然后不开条出片，冷却后重新投入密炼机加促进剂M0. 5份，促进剂DM1份，促进剂TMTD0. 2份，硫磺0. 6份，混炼时间40~60s，在三辊碾页机进行开条出片，成品放置16小时之后投入连硫车间使用，在连硫挤出过程中，挤出机温度设定为55~80°C，硫化蒸汽压力1. 4MPa，牵引速度25m/min得到成品。成品马鞍形填充条电阻455 Ω，强度16. 4MPa，硬度90度，与进口产品相当。
[0016]具体实施例2
选用天然橡胶95份，高苯乙烯35份，氧化锌5份，硬脂酸3份，石蜡2份，防老剂4010NA1. 5份，导电炭黑60份，石墨粉20份，机油13。将上述材料投入密炼机中混炼6~8min，提起上顶栓进行扫料，重复两次，然后继续混炼直至温度显示100°C将混炼胶排放至开炼机翻包混炼，然后不开条出片，冷却后重新投入密炼机加促进剂M0. 75份，促进剂DM1. 5份，促进剂TMTD0. 35份，硫磺1份，混炼时间40~60s，在三辊碾页机进行开条出片，成品放置16小时之后投入连硫车间使用，在连硫挤出过程中，挤出机温度设定为55~80°C，硫化蒸汽压力1.3MPa，牵引速度25m/min得到成品。成品马鞍形填充条电阻645Ω，强度17. 3MPa，硬度91度，与进口产品相当。
[0017]具体实施例3
选用天然橡胶110份，高苯乙烯40份，氧化锌6份，硬脂酸4份，石蜡3份，防老剂4010NA2份，导电炭黑50份，石墨粉30份，机油15。将上述材料投入密炼机中混炼6~8min，提起上顶栓进行扫料，重复两次，然后继续混炼直至温度显示l〇〇°C将混炼胶排放至开炼机翻包混炼，然后不开条出片，冷却后重新投入密炼机加促进剂Ml份，促进剂DM2份，促进剂TMTD0. 5份，硫磺1. 2份，混炼时间40~60s，在三辊碾页机进行开条出片，成品放置16小时之后投入连硫车间使用，在连硫挤出过程中，挤出机温度设定为55~80°C，硫化蒸汽压力1. 2MPa，牵引速度25m/min得到成品。成品马鞍形填充条电阻825 Ω，强度17. 9MPa，硬度91度，与进口产品相当。
[0018]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料，其特征在于:所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料由下列组份按照重量份数组成: 天然橡胶80~110份； 高苯乙烯30~40份； 促进剂Μ0.5~1份； 促进剂DM1-2份； 促进剂TMTD0.2-0.5份； 硫磺0.6-1.2份； 氧化锌4~6份； 硬脂酸2~4份； 石蜡1~3份； 防老剂4010NA1~2份； 导电炭黑50~70份； 石墨粉10~30份； 机油10~15份。2.一种根据权利要求1所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤(1)、原材料的准备:选用天然橡胶80~110份，高苯乙稀30-40份，氧化锌4~6份，硬脂酸2~4份，石蜡1~3份，防老剂4010NA 1-2份，导电炭黑50~70份，石墨粉10~30份，机油10~15份； 步骤(2)、一段混炼:将步骤(1)中所述材料投入密炼机中混炼6~8min，提起上顶栓进行扫料，重复两次，然后继续混炼直至温度显示100°C后，将混炼胶排放至开炼机翻包混炼，然后不开条出片； 步骤(3)、二段混炼:将步骤(2)中冷却后的胶片重新投入密炼机进行混炼，其中，加入促进剂Μ 0.5~1份，促进剂DM 1-2份，促进剂TMTD 0.2-0.5份，硫磺0.6-1.2份，混炼时间为40~60s，排胶后在三辊碾页机进行开条出片； 步骤(4)连硫挤出工序:将步骤(3)中的成品放置16小时之后投入连硫车间使用，在连硫挤出过程中，挤出机温度设定为55~80°C，硫化蒸汽压力1.4MPa，牵引速度25m/min得到成品。3.根据权利要求2所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料的制备方法，其特征在于:所述成品马鞍形填充条的电阻为455-825 Ω。4.根据权利要求2所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料的制备方法，其特征在于:所述成品马鞍形填充条的强度为16.4-17.9MPa。5.根据权利要求2所述的高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料的制备方法，其特征在于:所述成品马鞍形填充条的硬度为90-91度。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度高硬度马鞍形填充条用半导电材料及其制备方法，所述半导电材料由下列组份组成：天然橡胶；高苯乙烯；促进M；促进剂DM；促进剂TMTD；硫磺；氧化锌；硬脂酸；石蜡；防老剂4010NA；导电炭黑；石墨粉；机油。本发明提供了一种特殊的马鞍形状的橡套软电缆填充条用材料，使用该材料制备的高强度高硬度填充条可以支撑起主线芯和辅助线芯，在成缆和外护套工序线芯经受挤压力的作用不变形。此外，超高的强度可以起到一定的抗拉伸作用，减少电缆拉伸过程中对缆芯的破坏作用，延长电缆使用寿命。因此，该填充条材料的使用，不仅可以改善电缆截面外观，而且使填充更加紧实，增强了电缆的抗冲击和挤压性能。
【IPC分类】C08L7/00, H01B3/28, C08K3/06, C08K3/04, C08K13/02, C08L25/06, C08K5/09, C08K3/22
【公开号】CN105348576
【申请号】CN201510866106
【发明人】钱章兴, 王兵兵, 田敏, 周春杰, 顾向阳
【申请人】上海蓝昊电气有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月1日