一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分：氯化聚乙烯50?80份，三元乙丙橡胶20?30份，丁腈橡胶10?20份，纳米铝矾土5?8份，碳纳米管3?6份，铅增韧的氧化铅粉末4?10份，氧化镁4?9份，二乙硫代氨基甲酸锌1?3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2?3份，氯化石蜡5?15份，三烯丙基异氰脲酸酯1?2份，癸二酸二辛酯4?6份，其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 10?25％，PbO75?90％。本发明还公开了该护套料的制备方法。本发明制得的护套料耐磨、耐低温性能优异，抗拉强度高，冲击性能好，使用寿命长，且制备方法简单，成本低。
【专利说明】
一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料及其制备方法
技术领域
:
[0001]本发明涉及电缆技术领域，具体的涉及一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
【背景技术】
:
[0002]电缆护套是电缆中不可缺少的中间结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全。橡皮电缆以其柔软，具有弹性、耐摩擦而被广泛应用于中、低压的需频繁移动的电力线路之中，例如船用电缆、地铁用电缆、矿山用电缆、电焊机用电缆、摄影棚用电缆等。而塑料电缆则以其电气性能优越，机械强度高而被广泛应用于中、高压的，固定敷设的电力线路之中，各自在国民经济个部门中发挥极其重要的作用，但是目前的塑料电缆耐冲击韧性差，耐磨，弹性等性能不佳。
【发明内容】
:
[0003]本发明的目的是提供一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，该护套料耐磨、耐低温性能优异，抗拉强度高，冲击性能好，使用寿命长。
[0004]本发明的另一个目的是提供该护套料的制备方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]—种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0007]氯化聚乙烯50-80份，三元乙丙橡胶20-30份，
[0008]丁臆橡Jj父10-20份，纳米招研!土 5_8份，
[0009 ]碳纳米管3-6份，铅增韧的氧化铅粉末4-10份，
[0010]氧化镁4-9份，二乙硫代氨基甲酸锌1-3份，
[0011 ]甲基丙烯酸缩水甘油酯2-3份，氯化石蜡5-15份，
[0012]三烯丙基异氰脲酸酯1-2份，癸二酸二辛酯4-6份，
[0013]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 10-25%，Pb075_90%。
[0014]作为上述技术方案的优选，一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0015]氯化聚乙烯75份，三元乙丙橡胶20份，
[0016]丁腈橡胶18份，纳米铝矾土 7份，
[0017]碳纳米管5份，铅增韧的氧化铅粉末10份，
[0018]氧化镁5份，二乙硫代氨基甲酸锌1.5份，
[0019]甲基丙烯酸缩水甘油酯3份，氯化石蜡11份，
[0020]三烯丙基异氰脲酸酯I份，癸二酸二辛酯5份，
[0021]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb13%,PbO 87%。
[0022 ]一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，包括以下步骤:
[0023](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0024]a)将Pb和PbO粉末混合，并添加0_5wt %的去离子水，搅拌20_30min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0025]b)将步骤a)得到的混合粉末在7_35MPa下预压制5-10min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加0-5wt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0026]c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，以0.l_0.5MPa/s的加压速率加压至2-15MPa，保压3-10min，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0027]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入烧结炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯加热至300-380 °C，保温30-60min，然后进行升温烧结:继续加热至460-620 °C，保温30-120min，最后冷却:以45-60°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0028](2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在60-80 V下，混炼5-10min，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼5-10min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2_3min，出料，得到混合料；
[0029 ] (3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
[0030]作为上述技术方案的优选，步骤c)中，所述混合粉末B加压之前先在7_15MPa下预压制 2-lOmin。
[0031]作为上述技术方案的优选，步骤d)中所述烧结炉为常规马弗炉或微波加热炉。
[0032]作为上述技术方案的优选，当烧结炉使用常规马弗炉时，液相烧结的加热速率为5-20 0C/minο
[0033]作为上述技术方案的优选，当烧结炉使用微波加热炉时，液相烧结的加热速率为40-150 0C/minο
[0034]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述挤出造粒时双螺杆挤出机的工作温度为 160-180Γ。
[0035]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0036]本发明在护套料中添加适量的铅增韧的氧化铅粉末，其具有一定的陶瓷材料性能和一定的金属韧性，具有优异的耐磨性能和弯曲性能，加入到护套料中可以有效提高护套料的耐磨性和冲击性能；
[0037]本发明制得的护套料稳定性好，分散均匀，耐低温性能优异，制备方法简单，制备过程中无有毒物质释放，对环境无害。
【具体实施方式】
:
[0038]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0039]实施例1
[0040]—种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0041 ] 氯化聚乙烯50份，三元乙丙橡胶20份，
[0042]丁腈橡胶10份，纳米铝矾土5份，
[0043]碳纳米管3份，铅增韧的氧化铅粉末4份，
[0044]氧化镁4份，二乙硫代氨基甲酸锌I份，
[0045]甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，氯化石蜡5份，
[0046]三烯丙基异氰脲酸酯I份，癸二酸二辛酯4份，
[0047]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb10%,PbO 75%。
[0048]其制备方法包括以下步骤:
[0049](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0050]a)将Pb和PbO粉末混合，并添加Iwt %的去离子水，搅拌20min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0051]b)将步骤a)得到的混合粉末在7MPa下预压制5min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加Iwt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0052]c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，首先在7MPa下预压制2min，再以0.1MPa/s的加压速率加压至2MPa，保压3min，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0053]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入常规马弗炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯以5°C/min的加热速率加热至300°C，保温30min，然后进行升温烧结:继续加热至460°C，保温30min，最后冷却:以45°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0054](2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在60 0C下，混炼5min，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼5min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2-3min，出料，得到混合料；
[0055](3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机在160-180 V下进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
[0056]实施例2
[0057]—种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0058]氯化聚乙烯80份，三元乙丙橡胶30份，
[0059]丁腈橡胶20份，纳米铝矾土8份，
[0060]碳纳米管6份，铅增韧的氧化铅粉末10份，
[0061 ]氧化镁9份，二乙硫代氨基甲酸锌3份，
[0062]甲基丙烯酸缩水甘油酯3份，氯化石蜡15份，
[0063]三烯丙基异氰脲酸酯2份，癸二酸二辛酯6份，
[0064]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 25%,PbO 90%。
[0065]其制备方法包括以下步骤:
[0066](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0067]a)将Pb和PbO粉末混合，并添加5wt %的去离子水，搅拌30min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0068]b)将步骤a)得到的混合粉末在35MPa下预压制lOmin，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加5wt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0069]c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，首先在15MPa下预压制lOmin，再以0.5MPa/s的加压速率加压至15MPa，保压lOmin，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0070]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入常规马弗炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯以20°C/min的加热速率加热至380°C，保温60min，然后进行升温烧结:继续加热至620°C，保温120min，最后冷却:以60°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0071 ] (2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在80 0C下，混炼lOmin，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼lOmin，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2_3min，出料，得到混合料；
[0072](3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机在160-180 V下进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
[0073]实施例3
[0074]—种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0075]氯化聚乙烯60份，三元乙丙橡胶23份，
[0076]丁腈橡胶12份，纳米铝矾土6份，
[0077]碳纳米管4份，铅增韧的氧化铅粉末5份，
[0078]氧化镁5份，二乙硫代氨基甲酸锌1.5份，
[0079]甲基丙烯酸缩水甘油酯2.2份，氯化石蜡7份，
[0080]三烯丙基异氰脲酸酯1.2份，癸二酸二辛酯4.5份，
[0081 ] 其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 14%,PbO 80%。
[0082]其制备方法包括以下步骤:
[0083](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0084]a)将Pb和PbO粉末混合，并添加Iwt %的去离子水，搅拌22min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0085]b)将步骤a)得到的混合粉末在17MPa下预压制6min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加Iwt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0086]c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，首先在9MPa下预压制4min，再以0.2MPa/s的加压速率加压至6MPa，保压5min，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0087]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入微波加热炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯以40°C/min的加热速率加热至320°C，保温40min，然后进行升温烧结:继续加热至500°C，保温60min，最后冷却:以50°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0088](2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在65 °C下，混炼6min，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼6min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2-3min，出料，得到混合料；
[0089](3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机在160-180 V下进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
[0090]实施例4
[0091 ] 一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0092]氯化聚乙烯70份，三元乙丙橡胶24份，
[0093]丁腈橡胶14份，纳米铝矾土7份，
[0094]碳纳米管5份，铅增韧的氧化铅粉末7份，
[0095]氧化镁6份，二乙硫代氨基甲酸锌2份，
[0096]甲基丙烯酸缩水甘油酯2.4份，氯化石蜡9份，
[0097]三烯丙基异氰脲酸酯1.6份，癸二酸二辛酯5份，
[0098]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 20%,PbO 85%。
[0099]其制备方法包括以下步骤:
[0100](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0101 ] a)将Pb和PbO粉末混合，并添加3wt %的去离子水，搅拌25min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0102]b)将步骤a)得到的混合粉末在27MPa下预压制7min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加2wt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0?03] c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，首先在IlMPa下预压制6min，再以0.310^/8的加压速率加压至1010^，保压7!!^11，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0104]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入微波加热炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯以150°C/min的加热速率加热至340°C，保温50min，然后进行升温烧结:继续加热至550°C，保温70min，最后冷却:以55°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0105](2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在70 °C下，混炼8min，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼7min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2-3min，出料，得到混合料；
[0106](3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机在160-180 V下进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
[0107]实施例5
[0108]—种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，以重量份计，包括以下组分:
[0109]氯化聚乙烯75份，三元乙丙橡胶28份，
[0??0] 丁腈橡胶17份，纳米招巩土 7.5份，
[0111]碳纳米管5份，铅增韧的氧化铅粉末8份，
[0112]氧化镁8份，二乙硫代氨基甲酸锌2.5份，
[0113]甲基丙烯酸缩水甘油酯2.6份，氯化石蜡12份，
[0114]三烯丙基异氰脲酸酯1.8份，癸二酸二辛酯5.5份，
[0115]其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb20%,PbO 90%。
[0116]其制备方法包括以下步骤:
[0117](I)铅增韧氧化铅粉末的制备
[0118]a)将Pb和PbO粉末混合，并添加4wt %的去离子水，搅拌30min，研磨均匀，得到混合粉末A;
[0119]b)将步骤a)得到的混合粉末在31MPa下预压制8min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加4wt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ；
[0120]c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，首先在13MPa下预压制8min，再以
0.410^/8的加压速率加压至1010^，保压91^11，然后以0.110^/8的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯；
[0121]d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入常规马弗炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯以15°C/min的加热速率加热至360°C，保温50min，然后进行升温烧结:继续加热至550°C，保温lOOmin，最后冷却:以60°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末；
[0122](2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在75°C下，混炼9min，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼8min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2-3min，出料，得到混合料；
[0123](3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机在160-180 V下进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。
【主权项】
1.一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分: 氯化聚乙烯50-80份，三元乙丙橡胶20-30份， 丁腈橡胶10-20份，纳米招研!土5_8份， 碳纳米管3-6份，铅增韧的氧化铅粉末4-10份， 氧化镁4-9份，二乙硫代氨基甲酸锌1-3份， 甲基丙烯酸缩水甘油酯2-3份，氯化石蜡5-15份， 三烯丙基异氰脲酸酯1-2份，癸二酸二辛酯4-6份， 其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 10-25%，Pb075-90%。2.如权利要求1所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分: 氯化聚乙烯75份，三元乙丙橡胶20份， 丁腈橡胶18份，纳米铝矾土 7份， 碳纳米管5份，铅增韧的氧化铅粉末10份， 氧化镁5份，二乙硫代氨基甲酸锌1.5份， 甲基丙烯酸缩水甘油酯3份，氯化石蜡11份， 三烯丙基异氰脲酸酯I份，癸二酸二辛酯5份， 其中铅增韧的氧化铅粉末的化学组分为Pb 13%,PbO 87%。3.如权利要求1或2所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)铅增韧氧化铅粉末的制备 a)将Pb和PbO粉末混合，并添加0-5wt%的去离子水，搅拌20_30min，研磨均勾，得到混合粉末A ； b)将步骤a)得到的混合粉末在7-35MPa下预压制5-10min，将压制所得粉末坯研磨成粉末，再添加0-5wt %的去离子水，研磨均匀，得到混合粉末B ； c)将步骤b)制得的混合粉末B放入金属模具中，以0.l-0.5MPa/s的加压速率加压至2-15MPa，保压3-10min，然后以0.1MPa/s的降压速率泄压，得到金属陶瓷压坯； d)将步骤c)制得的金属陶瓷压坯放入烧结炉内烧结，首先进行液相烧结:将金属陶瓷压坯加热至300-3800C，保温30-60min，然后进行升温烧结:继续加热至460-620°C，保温30-120min，最后冷却:以45-60°C/min的降温速率冷却至室温，然后将陶瓷坯体研磨成粉末，得到铅增韧的氧化铅粉末； (2)将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶加入到密炼机中，在60-800C下，混炼5-lOmin，然后升温至150-160°C，继续加入纳米铝矾土、碳纳米管、铅增韧的氧化铅粉末和氧化镁，混炼5-10min，然后降温至85-95°C，加入二乙硫代氨基甲酸锌、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化石蜡、三烯丙基异氰脲酸酯和癸二酸二辛酯，继续混炼2_3min，出料，得到混合料； (3)将步骤(2)制得的混合料投入到双螺杆挤出机进行挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，得到环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料。4.如权利要求3所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述混合粉末B加压之前先在7-15MPa下预压制2-10min。5.如权利要求3所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，步骤d)中所述烧结炉为常规马弗炉或微波加热炉。6.如权利要求5所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，当烧结炉使用常规马弗炉时，液相烧结的加热速率为5-20 °C /min。7.如权利要求5所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，当烧结炉使用微波加热炉时，液相烧结的加热速率为40-150°C/min。8.如权利要求3所述的一种环保耐磨耐低温橡胶电缆护套料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述挤出造粒时双螺杆挤出机的工作温度为160-180 0C。
【文档编号】C08L23/28GK105906958SQ201610420953
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司