一种耐盐腐电缆橡胶及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了耐盐腐电缆绝缘橡胶及其制造方法，电缆绝缘橡胶由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶，50～60份；顺丁橡胶，10～20份；聚硫橡胶，5～15份；异噻唑啉酮，4～6份；甲基丙烯酰胺，6～10份；甲基苯并三氮唑，2～4份；六偏磷酸钠，1～3份；巯基乙醇，1～3份；三烯丙基异氰脲酸酯，2～4份；2?巯基苯并咪唑，0.8～1.2份；丙烯腈和次磷酸钠共3～5份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2～4:1。本发明提供的电缆绝缘橡胶具有优异的耐盐腐性能，这可能与原料中丙烯腈和次磷酸钠重量份之比有关，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2～4:1，所制成的电缆耐盐腐性能最优，特别适合用于海洋发电厂。
【专利说明】
一种耐盐腐电缆橡胶及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电缆材料，具体涉及一种耐盐腐电缆橡胶及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电 缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导 线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。
[0003] 海洋发电站中，电缆必不可少，但陆用风电用电缆性能并未考虑海洋风电的特殊 环境，尤其是不具备长期经受海洋多盐、酸、碱腐蚀、油污腐蚀以及耐海水潮湿浸渍性能。在 海风发电扭转时很容易发生故障，缩短使用寿命，造成工程成本增长甚至搁置。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一目的在于提供一种耐盐腐电缆绝缘橡胶，用于制备适用于海洋发电 的电缆；
[0005] 本发明的第二目的在于提供上述耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备方法。
[0006] 本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
[0007] 一种耐盐腐电缆绝缘橡胶，由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡胶，50~60 份;顺丁橡胶，10~20份;聚硫橡胶，5~15份;异噻唑啉酮，4~6份；甲基丙稀酰胺，6~10份； 甲基苯并三氮唑，2~4份;六偏磷酸钠，1~3份;巯基乙醇，1~3份;三烯丙基异氰脲酸酯，2 ~4份;2-巯基苯并咪唑，0.8~1.2份;丙烯腈和次磷酸钠共3~5份，丙烯腈和次磷酸钠重量 份之比为2~4:1。
[0008] 进一步地，所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯酰胺，8份；甲基苯 并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3份;2-巯基苯并咪 唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为3:1。
[0009] 进一步地，所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，50份;顺丁橡胶，10份;聚硫橡胶，5份;异噻唑啉酮，4份；甲基丙烯酰胺，6份；甲基苯并 三氮唑，2份;六偏磷酸钠，1份;巯基乙醇，1份;三烯丙基异氰脲酸酯，2份;2-巯基苯并咪唑， 〇. 8份;丙烯腈和次磷酸钠共3份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2:1。
[0010]进一步地，所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，60份;顺丁橡胶，20份;聚硫橡胶，15份;异噻唑啉酮，6份；甲基丙烯酰胺，10份；甲基苯 并三氮唑，4份;六偏磷酸钠，3份;巯基乙醇，3份;三烯丙基异氰脲酸酯，4份;2-巯基苯并咪 唑，1.2份;丙烯腈和次磷酸钠共5份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为4:1。
[0011] 上述耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备方法，包括如下操作步骤：
[0012] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0013] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤SI所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0014]步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0015] 步骤S4,将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0016] 本发明的优点：
[0017] 本发明提供的绝缘橡胶耐盐腐性能优异，适合用于制备海洋发电电缆;本发明提 供的制备方法简单可行，设备要求低，可大规模推广。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范 围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
[0019] 实施例1:耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备
[0020] 原料重量份比：
[0021] 三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯 酰胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3 份;2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为3:1。 [00 22]制备方法：
[0023] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0024] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0025]步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0026] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0027] 实施例2:耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备
[0028] 原料重量份比：
[0029]三元乙丙橡胶，50份;顺丁橡胶，10份;聚硫橡胶，5份;异噻唑啉酮，4份；甲基丙烯 酰胺，6份；甲基苯并三氮唑，2份;六偏磷酸钠，1份;巯基乙醇，1份;三烯丙基异氰脲酸酯，2 份;2-巯基苯并咪唑，0.8份;丙烯腈和次磷酸钠共3份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2: 1〇
[0030]制备方法：
[0031] 步骤SI，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0032] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0033]步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0034] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0035] 实施例3:耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备
[0036] 原料重量份比：
[0037]三元乙丙橡胶，60份;顺丁橡胶，20份;聚硫橡胶，15份;异噻唑啉酮，6份；甲基丙烯 酰胺，10份；甲基苯并三氮唑，4份;六偏磷酸钠，3份;巯基乙醇，3份;三烯丙基异氰脲酸酯，4 份;2-巯基苯并咪唑，1.2份;丙烯腈和次磷酸钠共5份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为4: 1〇
[0038]制备方法：
[0039] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0040] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0041] 步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0042] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0043] 实施例4:耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备
[0044] 原料重量份比：
[0045]三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯 酰胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3 份;2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2:1。 [0046]制备方法：
[0047] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0048] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0049]步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0050] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0051 ]实施例5:耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备 [0052] 原料重量份比：
[0053]三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯 酰胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3 份;2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为4:1。 [0054]制备方法：
[0055] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0056] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0057]步骤S3，向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0058] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0059] 实施例6:对比实施例，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为1:1
[0060] 原料重量份比：
[0061] 三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯 酰胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3 份;2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为1:1。
[0062] 制备方法：
[0063] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0064] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0065]步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0066] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0067] 实施例7:对比实施例，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为5:1
[0068] 原料重量份比：
[0069]三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯 酰胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3 份;2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为5:1。
[0070] 制备方法：
[0071] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单 螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
[0072] 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤Sl所得基础树脂进行密炼， 密炼时间为4~6min，即得混合料1;
[0073]步骤S3，向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六 偏磷酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混 合均匀，即得混合料2;
[0074] 步骤S4，将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2 ~4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在 290~300°C注塑成型即得。
[0075] 实施例8:效果实施例，耐盐腐性能测试
[0076] 对实施例1~7中绝缘橡胶制成的成品电缆进行耐海水盐雾腐蚀性能、耐海水潮气 浸渍性能和耐扭转性能试验。
[0077] 成品电缆耐海水盐雾腐蚀性能要求:将三根长为1.1m的成品电缆试样置于温度为 30± TC的含盐(NaCl)质量浓度为20%的溶液中浸泡40天。电缆浸泡时采用U型弯曲，试样 两端各有30cm露出水面;浸泡结束后电缆能通过AC7kV/5min的耐压试验;将电缆缠绕在直 径为9倍电缆试样外径的圆轴上，要求绝缘表面无目测可见裂纹，且在上述过程中绝缘未从 电缆发生剥离情况。
[0078] 成品电缆耐海水潮气浸渍性能要求:将电缆置于温度为75°C的水中浸泡1天后绝 缘的介电常数不大于6,浸泡第14天末与第1天末之间的交流电容增率不大于5,浸泡第14天 末与第7天末之间的交流电容增率不大于3,浸泡14后的稳定因数不大于1，浸泡84天后绝缘 电阻常数要求不小于3670ΜΩ ·Κπι。
[0079] 成品电缆耐扭转性能要求:在-40°C低温下，成品电缆按照顺时针扭转360°，然后 恢复到自然状态，再逆时针扭转相同的角度，随后再恢复到自然状态为一个周期，规定进行 11000个周期的试验，扭转速度为720°~1080°/min。其间同时进行8小时通电加热和16小时 自然冷却的热循环试验，通电期间，使导体温度稳定在电缆最高工作温度，共进行14个热循 环试验。结束后要求电缆外表不发生龟裂，绝缘电阻满足IEC 60092-351的要求。结果见下 表：
[0081] 实施例2、3制备的绝缘橡胶具有与实施例4、5制备的绝缘橡胶相似的性质。
[0082] 试验过程中还测试了本发明绝缘橡胶的拉伸强度、断裂伸长率等电缆橡胶的常规 性能，均符合标准，优于常规市售产品。
[0083] 本发明提供的电缆绝缘橡胶具有优异的耐盐腐性能，这可能与原料中丙烯腈和次 磷酸钠重量份之比有关，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2~4:1，所制成的电缆耐盐腐性 能最优，特别适合用于海洋发电厂。
[0084] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种耐盐腐电缆绝缘橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡 胶，50~60份;顺丁橡胶，10~20份；聚硫橡胶，5~15份；异噻挫啉酮，4~6份；甲基丙稀酰 胺，6~10份；甲基苯并三氮唑，2~4份;六偏磷酸钠，1~3份;疏基乙醇，1~3份;三烯丙基异 氰脲酸酯，2~4份;2-巯基苯并咪唑，0.8~1.2份;丙烯腈和次磷酸钠共3~5份，丙烯腈和次 磷酸钠重量份之比为2~4:1。2. 根据权利要求1所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成:三元乙丙橡胶，55份;顺丁橡胶，15份;聚硫橡胶，10份;异噻唑啉酮，5份；甲基丙烯酰 胺，8份；甲基苯并三氮唑，3份;六偏磷酸钠，2份;巯基乙醇，2份;三烯丙基异氰脲酸酯，3份； 2-巯基苯并咪唑，1份;丙烯腈和次磷酸钠共4份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为3:1。3. 根据权利要求1所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成：三元乙丙橡胶，50份;顺丁橡胶，10份；聚硫橡胶，5份；异噻唑啉酮，4份；甲基丙烯酰 胺，6份；甲基苯并三氮唑，2份;六偏磷酸钠，1份;巯基乙醇，1份;三烯丙基异氰脲酸酯，2份； 2-巯基苯并咪唑，0.8份;丙烯腈和次磷酸钠共3份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为2:1。4. 根据权利要求1所述的耐盐腐电缆绝缘橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成:三元乙丙橡胶，60份;顺丁橡胶，20份;聚硫橡胶，15份;异噻唑啉酮，6份；甲基丙烯酰 胺，10份；甲基苯并三氮唑，4份;六偏磷酸钠，3份;疏基乙醇，3份;三烯丙基异氰脲酸酯，4 份;2-巯基苯并咪唑，1.2份;丙烯腈和次磷酸钠共5份，丙烯腈和次磷酸钠重量份之比为4: 1〇5. 权利要求1~4任一所述耐盐腐电缆绝缘橡胶的制备方法，其特征在于，包括： 步骤S1，将三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚硫橡胶混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆 挤出机中共混，造粒得到基础树脂； 步骤S2,打开密炼机并预热至50~55 °C，然后加入步骤S1所得基础树脂进行密炼，密炼 时间为4~6min，即得混合料1; 步骤S3,向制备的混合料1中加入异噻唑啉酮、甲基丙烯酰胺、甲基苯并三氮唑、六偏磷 酸钠、巯基乙醇、三烯丙基异氰脲酸酯、2-巯基苯并咪唑，1000转/min搅拌5~8分钟，混合均 匀，即得混合料2; 步骤S4,将步骤S3所得混合料2加热至110~120°C，加入丙烯腈和次磷酸钠混炼2~ 4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中，在290 ~300°C注塑成型即得。
【文档编号】C08L9/00GK105860283SQ201610263739
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】徐挺
【申请人】徐挺