一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括：聚丙烯15?35份，三元乙丙橡胶30?50份，氯丁橡胶20?40份，马来酸酐接枝聚乙烯1?2份，马来酸酐1?2份，钛酸丁酯0.2?0.8份，过氧化二异丙苯0.5?1份，三唑二巯基胺盐0.2?0.8份，硬脂酸镁0.5?1.5份，三氧化二锑1?2份，聚乙烯蜡0.5?1.5份，硬脂酸钡1?2份，改性大豆胶黏剂10?25份，硼酸锌20?40份，氢氧化镁20?40份，纳米滑石粉5?15份，微晶纤维素10?16份。本发明阻燃，防水，力学性能好，经济效益好。
【专利说明】
一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料
技术领域
[0001]本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料。
【背景技术】
[0002]近几年，随着中国经济的高速发展，能源供应紧张的矛盾越来越突出，为满足这一需求，各大煤矿采用大功率的采煤设备提高产能，而与之配套传输电力的电缆的要求不断提高，乙丙橡胶绝缘具有很高的运行可靠性及其它优点，乙丙橡胶在电缆生产中的用量也不断增加，现有的乙丙橡胶材料越来越无法满足高速发展的社会需求，如何制备一种阻燃、防水极为优异，力学性能好，经济效益好的矿用橡胶料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，阻燃，防水，力学性能好，经济效益好。
[0004]本发明提出的一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯15-35份，三元乙丙橡胶30-50份，氯丁橡胶20-40份，马来酸酐接枝聚乙烯1-2份，马来酸酐1-2份，钛酸丁酯0.2-0.8份，过氧化二异丙苯0.5-1份，三唑二巯基胺盐0.2-
0.8份，硬脂酸镁0.5-1.5份，三氧化二锑1-2份，聚乙烯蜡0.5-1.5份，硬脂酸钡1_2份，改性大豆胶黏剂10-25份，硼酸锌20-40份，氢氧化镁20-40份，纳米滑石粉5-15份，微晶纤维素10-16份。
[0005]优选地，改性大豆胶黏剂采用如下工艺制备:按重量份将15-25份油菜柏脱脂，酶解，加入5-15份尿素、50-80份水、10-20份无水乙醇室温混合均匀，升温至60-70 °C继续搅拌60-100min，加入顺丁稀二酸酐继续搅拌20_40min，得到第一预制料；
[0006]将0.5-1.5份阴离子乳化剂、0.5-1.5份引发剂过硫酸钾、30-60份去离子水混合均匀，加入20-26份大豆蛋白、0.2-0.8份还原改性剂亚硫酸钠，得到第二预制料；
[0007]氮气保护下，向第二预制料中加入第一预制料、0.1-0.4份过硫酸钱、0.1-0.4份亚硫酸氢钠、20-40份水、5-10份醋酸乙烯酯、2-6份壳聚糖混合搅拌5-15min，加入氨水调节体系pH值至9-9.6，继续搅拌20-40min，加入0.5-1.5份苯乙烯、1_3份丙烯酸丁酯室温搅拌均匀，升高温度至55-68°C继续搅拌30-60min，降温至室温，得到改性大豆胶黏剂。
[0008]优选地，改性大豆胶黏剂、硼酸锌、氢氧化镁、纳米滑石粉、微晶纤维素的重量比为18-22:30-34:30-34:10-14:12-14o
[0009]优选地，聚乙烯蜡、硬脂酸钡、改性大豆胶黏剂的重量比为0.8-1.2:1.4-1.8:18-22。
[0010]优选地，马来酸酐接枝聚乙烯、改性大豆胶黏剂、钛酸丁酯的重量比为1.2-1.6:18-22:0.5-0.7o
[0011]优选地，过氧化二异丙苯、三唑二巯基胺盐的重量比为0.6-0.8:0.4-0.6。
[0012]优选地，聚丙烯、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、改性大豆胶黏剂的重量比为28-32:40-45:30-35:18-22。
[0013]优选地，所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯28-32份，三元乙丙橡胶40-45份，氯丁橡胶30-35份，马来酸酐接枝聚乙烯1.2-1.6份，马来酸酐1.4-1.6份，钛酸丁酯0.5-0.7份，过氧化二异丙苯0.6-0.8份，三唑二巯基胺盐0.4-0.6份，硬脂酸镁0.8-1.2份，三氧化二锑1.4-1.8份，聚乙烯蜡0.8-1.2份，硬脂酸钡1.4-1.8份，改性大豆胶黏剂18-22份，硼酸锌30-34份，氢氧化镁30-34份，纳米滑石粉10-14份，微晶纤维素12-14份。
[0014]本发明中，在改性大豆胶黏剂中，油菜柏经过脱脂并酶解后，与加入的尿素反应，可有效打断油菜柏蛋白质分子的氢键，不仅产生更多活性基团，且使得分子结构伸展，而进一步与乙醇作用，使得蛋白子分子疏水性氨基酸残基暴露，而大豆蛋白黏度较高，与其他物料间的混容性差，其经过亚硫酸钠处理，二硫键断裂，分子链上产生大量活性基团，经过预处理的油菜柏与大豆蛋白与苯乙烯、丙烯酸丁酯在阴离子乳化剂、过硫酸钾的作用下，发生聚合反应并伴随生成部分接枝聚合物，且壳聚糖分子上的羟基、氨基可与预处理的油菜柏与大豆蛋白上的活性基团结合，综合作用，制品在保证粘结性能好的前提下，与三元乙丙橡胶、聚丙烯、氯丁橡胶间混合均匀性极好，与三唑二巯基胺盐、过氧化二异丙苯配合作用，固化快，可形成耐高温化学键，且交联度极高，交联极为密实，硬度大，且阻燃、防水性能极好，成本低，对环境污染小，而加入的改性大豆胶黏剂与马来酸酐、马来酸酐接枝聚乙烯、钛酸丁酯协同作用，在进一步增强三元乙丙橡胶、聚丙烯、氯丁橡胶与其他物料结合力的前提下，力学性能进一步增强，而加入的硬脂酸钡、聚乙烯蜡，可保证制品具有一定韧性，避免制品发生脆断现象。
【具体实施方式】
[0015]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016]实施例1
[0017]—种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯15份，三元乙丙橡胶50份，氯丁橡胶20份，马来酸酐接枝聚乙烯2份，马来酸酐I份，钛酸丁酯0.8份，过氧化二异丙苯0.5份，三唑二巯基胺盐0.8份，硬脂酸镁0.5份，三氧化二锑2份，聚乙烯蜡0.5份，硬脂酸钡2份，改性大豆胶黏剂10份，硼酸锌40份，氢氧化镁20份，纳米滑石粉15份，微晶纤维素10份。
[0018]实施例2
[0019]—种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯35份，三元乙丙橡胶30份，氯丁橡胶40份，马来酸酐接枝聚乙烯I份，马来酸酐2份，钛酸丁酯0.2份，过氧化二异丙苯I份，三唑二巯基胺盐0.2份，硬脂酸镁1.5份，三氧化二锑I份，聚乙烯蜡1.5份，硬脂酸钡I份，改性大豆胶黏剂25份，硼酸锌20份，氢氧化镁40份，纳米滑石粉5份，微晶纤维素16份。
[0020]实施例3
[0021]—种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯28份，三元乙丙橡胶45份，氯丁橡胶30份，马来酸酐接枝聚乙烯1.6份，马来酸酐1.4份，钛酸丁酯0.7份，过氧化二异丙苯0.6份，三唑二巯基胺盐0.6份，硬脂酸镁0.8份，三氧化二锑1.8份，聚乙烯蜡0.8份，硬脂酸钡1.8份，改性大豆胶黏剂18份，硼酸锌34份，氢氧化镁30份，纳米滑石粉14份，微晶纤维素12份。
[0022]改性大豆胶黏剂采用如下工艺制备:按重量份将25份油菜柏脱脂，酶解，加入5份尿素、80份水、10份无水乙醇室温混合均匀，升温至70°C继续搅拌60min，加入顺丁烯二酸酐继续搅拌40min，得到第一预制料；
[0023]将0.5份阴离子乳化剂、1.5份引发剂过硫酸钾、30份去离子水混合均匀，加入26份大豆蛋白、0.2份还原改性剂亚硫酸钠，得到第二预制料；
[0024]氮气保护下，向第二预制料中加入第一预制料、0.4份过硫酸铵、0.1份亚硫酸氢钠、40份水、5份醋酸乙稀酯、6份壳聚糖混合搅拌5min，加入氨水调节体系pH值至9.6，继续搅拌20min，加入1.5份苯乙稀、I份丙稀酸丁酯室温搅拌均勾，升高温度至68°C继续搅拌30min，降温至室温，得到改性大豆胶黏剂。
[0025]实施例4
[0026]—种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯32份，三元乙丙橡胶40份，氯丁橡胶35份，马来酸酐接枝聚乙烯1.2份，马来酸酐1.6份，钛酸丁酯0.5份，过氧化二异丙苯0.8份，三唑二巯基胺盐0.4份，硬脂酸镁1.2份，三氧化二锑1.4份，聚乙烯蜡1.2份，硬脂酸钡1.4份，改性大豆胶黏剂22份，硼酸锌30份，氢氧化镁34份，纳米滑石粉10份，微晶纤维素14份。
[0027]改性大豆胶黏剂采用如下工艺制备:按重量份将15份油菜柏脱脂，酶解，加入15份尿素、50份水、20份无水乙醇室温混合均匀，升温至60°C继续搅拌lOOmin，加入顺丁烯二酸酐继续搅拌20min，得到第一预制料；
[0028]将1.5份阴离子乳化剂、0.5份引发剂过硫酸钾、60份去离子水混合均匀，加入20份大豆蛋白、0.8份还原改性剂亚硫酸钠，得到第二预制料；
[0029]氮气保护下，向第二预制料中加入第一预制料、0.1份过硫酸铵、0.4份亚硫酸氢钠、20份水、10份醋酸乙稀酯、2份壳聚糖混合搅拌15min，加入氨水调节体系pH值至9，继续搅拌40min，加入0.5份苯乙稀、3份丙稀酸丁酯室温搅拌均勾，升高温度至55°C继续搅拌60min，降温至室温，得到改性大豆胶黏剂。
[0030]实施例5
[0031]—种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其原料按重量份包括:聚丙烯30份，三元乙丙橡胶43份，氯丁橡胶33份，马来酸酐接枝聚乙烯1.4份，马来酸酐1.5份，钛酸丁酯0.6份，过氧化二异丙苯0.7份，三唑二巯基胺盐0.5份，硬脂酸镁0.95份，三氧化二锑
1.6份，聚乙烯蜡0.95份，硬脂酸钡1.6份，改性大豆胶黏剂20份，硼酸锌32份，氢氧化镁32份，纳米滑石粉12份，微晶纤维素13份。
[0032]改性大豆胶黏剂采用如下工艺制备:按重量份将22份油菜柏脱脂，酶解，加入12份尿素、60份水、16份无水乙醇室温混合均匀，升温至64°C继续搅拌80min，加入顺丁烯二酸酐继续搅拌32min，得到第一预制料；
[0033]将1.3份阴离子乳化剂、1.2份引发剂过硫酸钾、40份去离子水混合均匀，加入23份大豆蛋白、0.6份还原改性剂亚硫酸钠，得到第二预制料；
[0034]氮气保护下，向第二预制料中加入第一预制料、0.35份过硫酸铵、0.25份亚硫酸氢钠、32份水、8份醋酸乙稀酯、4份壳聚糖混合搅拌12min，加入氨水调节体系pH值至9.4，继续搅拌32min，加入1.2份苯乙稀、2份丙稀酸丁酯室温搅拌均勾，升高温度至62°C继续搅拌45min，降温至室温，得到改性大豆胶黏剂。
[0035]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括:聚丙烯15-35份，三元乙丙橡胶30-50份，氯丁橡胶20-40份，马来酸酐接枝聚乙烯1-2份，马来酸酐1-2份，钛酸丁酯0.2-0.8份，过氧化二异丙苯0.5-1份，三唑二巯基胺盐0.2-0.8份，硬脂酸镁0.5-1.5份，三氧化二锑1-2份，聚乙烯蜡0.5-1.5份，硬脂酸钡1_2份，改性大豆胶黏剂10-25份，硼酸锌20-40份，氢氧化镁20-40份，纳米滑石粉5-15份，微晶纤维素10-16份。2.根据权利要求1所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，改性大豆胶黏剂采用如下工艺制备:按重量份将15-25份油菜柏脱脂，酶解，加入5-15份尿素、50-80份水、10-20份无水乙醇室温混合均匀，升温至60-70 °C继续搅拌60-100min，加入顺丁烯二酸酐继续搅拌20-40min，得到第一预制料;将0.5-1.5份阴离子乳化剂、0.5-1.5份引发剂过硫酸钾、30-60份去离子水混合均匀，加入20-26份大豆蛋白、0.2-0.8份还原改性剂亚硫酸钠，得到第二预制料;氮气保护下，向第二预制料中加入第一预制料、0.1-0.4份过硫酸铵、0.1-0.4份亚硫酸氢钠、20-40份水、5-10份醋酸乙烯酯、2-6份壳聚糖混合搅拌5-15min，加入氨水调节体系pH值至9-9.6，继续搅拌20_40min，加入0.5-1.5份苯乙烯、1_3份丙烯酸丁酯室温搅拌均匀，升高温度至55-68°C继续搅拌30-60min，降温至室温，得到改性大豆胶黏剂。3.根据权利要求1或2所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，改性大豆胶黏剂、硼酸锌、氢氧化镁、纳米滑石粉、微晶纤维素的重量比为18-22:30-34:30-34:10-14:12-14。4.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，聚乙烯蜡、硬脂酸钡、改性大豆胶黏剂的重量比为0.8-1.2:1.4-1.8:18-22。5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，马来酸酐接枝聚乙烯、改性大豆胶黏剂、钛酸丁酯的重量比为1.2-1.6:18-22:0.5_0.7 ο6.根据权利要求1-5任一项所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，过氧化二异丙苯、三唑二巯基胺盐的重量比为0.6-0.8:0.4-0.6。7.根据权利要求1-6任一项所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，聚丙烯、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、改性大豆胶黏剂的重量比为28-32:40-45:30-35:18-22。8.根据权利要求1-7任一项所述的阻燃防水且具有优异力学性能的煤矿用电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括:聚丙烯28-32份，三元乙丙橡胶40-45份，氯丁橡胶30-35份，马来酸酐接枝聚乙烯I.2-1.6份，马来酸酐1.4-1.6份，钛酸丁酯0.5-0.7份，过氧化二异丙苯0.6-0.8份，三唑二巯基胺盐0.4-0.6份，硬脂酸镁0.8-1.2份，三氧化二锑1.4_1.8份，聚乙烯蜡0.8-1.2份，硬脂酸钡1.4-1.8份，改性大豆胶黏剂18-22份，硼酸锌30-34份，氢氧化镁30-34份，纳米滑石粉10-14份，微晶纤维素12-14份。
【文档编号】C08K13/02GK105968589SQ201610369319
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】刘龙
【申请人】繁昌县菲德通讯材料设计有限公司