一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法

文档序号:10678555阅读:514来源:国知局
一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法,由以下重量份的原料组成:氯丁橡胶30?40份;氟硅橡胶25?35份;氯磺化聚乙烯橡胶20?30份;全氟醚橡胶10?15份;碳纳米纤维6?8份;炭黑35?45份;增塑剂TOTM 10?15份;复合稳定剂8?12份;防老剂4010NA 2?4份;防老剂ODA 0.5?1.5份;过氧化二异丙苯0.8?1.2份;滑石粉6?10份;复合阻燃剂10?15份;促进剂TMTD 1?3份;硅藻土10?20份;改性高岭土20?25份。通过氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶和氟硅橡胶、全氟醚橡胶的复合,在保证配方中原料原有性能的同时提高了其加工性能和力学性能,具有优异的物理机械性能,耐油、耐高温、耐磨、绝缘和阻燃性能好,且可明显降低老化速度,使用时间较长。
【专利说明】
一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于电缆护套料技术领域,具体涉及一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 氯丁橡胶是由由氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合而成的合 成橡胶。因其分子中含有氯原子,具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,耐油、耐溶剂、耐酸碱 以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可 用作特种橡胶。但这种橡胶耐寒性较差,相对成本高,特别是电绝缘性不好,加工性能差。
[0003] 氯磺化聚乙烯是以聚乙烯主原料经氯化、氯磺化反应而制得的具有高饱和化学结 构的含氯特殊弹性体材料,由于分子结构中含有氯磺酰活性基团,故表现出高活性,属高性 能品质的特种橡胶品种,有热塑性。具有耐化学介质腐蚀、抗臭氧氧化及耐油侵蚀、阻燃等 性能突出,抗候变、耐热、耐油、耐水、抗离子辐射、耐低温、抗磨蚀和电绝缘性及优异的机械 性能等优点。但这种橡胶永久变形大,限制了它的使用范围。
[0004] 氟硅橡胶具有优异的耐热性,耐寒性,耐高电压性,耐气候老化等性能,由于含氟 基团的引入,它又具有有机氟材料优异的耐氢类溶剂,耐油,耐酸碱性、耐介质性和更低的 表面能性能,极好的真空性能,可满足特殊场合的需要;耐热性好,通常可在250°C下长期使 用,300°C下短期使用。
[0005] 全氟醚橡胶具有优异的耐高温性能,在300°C的高温下也能保持橡胶的弹性特征, 同时对所有化学品都具有优异的耐受性。但是其价格成本昂贵。
[0006] 目前随着电缆护套应用范围的不断扩展,对电缆护套提出了更严格的要求,矿用 电缆大多在井下恶劣环境中使用,矿井下大多高温、易燃、潮湿且腐蚀性强,现有的矿用电 缆护套料面临很多产品技术问题,还有很大的改进空间,以适应电缆市场更严格的需求。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于,提供一种耐油耐高温矿用电缆护套料及其制备方法,通过氯 丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶和氟硅橡胶、全氟醚橡胶的复合,在保证氯丁橡胶、氯磺化聚乙 烯橡胶原有的耐油性能和氟硅橡胶、全氟醚橡胶原有的耐高温性能的同时提高了其加工性 能和力学性能,具有优异的物理机械性能,耐油、耐高温、耐磨、绝缘和阻燃性能好,且可明 显降低老化速度,使用时间较长。
[0008] 为解决上述技术问题,实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0009] 一种耐油耐高温矿用电缆护套料,由以下重量份的原料组成:氯丁橡胶30~40份; 氟娃橡胶25~35份;氯磺化聚乙稀橡胶20~30份;全氟醚橡胶10~15份;碳纳米纤维6~8 份;炭黑35~45份;增塑剂Τ0ΤΜ 10~15份;复合稳定剂8~12份;防老剂4010NA 2~4份;防 老剂0DA 0.5~1.5份;过氧化二异丙苯0.8~1.2份;滑石粉6~10份;复合阻燃剂10~15份; 促进剂TMTD 1~3份;硅藻土 10~20份;改性高岭土20~25份。
[0010] 优选的,所述的改性高岭土规格为4000目,活化指数多90%,二氧化硅含量60%, 莫氏硬度7.6-7.9。
[0011] 优选的,所述的复合稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0012]优选的,所述的复合阻燃剂为Mg(0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂。
[0013] 所述的一种耐油耐高温矿用电缆护套料,其制备方法如下:
[0014] (1)取所述重量份的氟硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、一部分的炭黑、一部分的增塑 剂Τ0ΤΜ、一部分的过氧化二异丙苯、硅藻土、促进剂TMTD、一部分的复合阻燃剂、一部分的复 合稳定剂、防老剂0DA投入密炼机中,塑炼20min,当密炼机温度达到165~170 °C时开始出 料,待塑炼料冷却后,送入密炼机中,继续加入所述重量份的氯丁橡胶、全氟醚橡胶、余量的 炭黑、余量的增塑剂Τ0ΤΜ、余量的过氧化二异丙苯、改性高岭土、碳纳米纤维、余量的复合阻 燃剂、余量的复合稳定剂、防老剂4010NA,混炼lOmin,即得混合料备用;
[0015] (2)将步骤(1)得到的混合料加入到二辊炼塑机中,气压0.2~0.5MPa下密炼 1 Omin,辊温120 °C、辊距3mm塑化5min,下片、冷却、切粒后由双螺杆挤出机挤出造粒,即得耐 油耐高温矿用电缆护套料。
[0016] 优选的,所述的双螺杆挤出机温度设置如下:机筒一区110°C,机筒二区120°C,机 筒三区130°C,机筒四区140°C,机筒五区145°C,机筒六区150°C,机头温度140°C。
[0017] 本发明的有益效果如下:
[0018] 1、本发明通过氯丁橡胶、氟硅橡胶、全氟醚橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶复合,添加炭 黑、增塑剂等加工助剂制成奶油耐高温的电缆护套,不仅保留了氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡 胶原有的耐油和氟硅橡胶、全氟醚橡胶原有的耐高温性能的同时提高了其加工性能和力学 性能,具有优异的物理机械性能,耐油、耐高温、耐磨、绝缘和阻燃性能好,且可明显降低老 化速度,使用时间较长。
[0019] 2、同时改性高岭土的疏水性好,不仅可以提高电缆护套的机械性能,还可以改善 或提高电缆护套的电绝缘性能,尤其是在潮湿环境下的电绝缘性能,本发明的耐油耐高温 复合橡胶电缆护套在浓度为15 %的化学溶液中浸泡7d后,电缆护套体积电阻率几乎无变 化。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明,但实施例并不限制本发明的保护 范围。
[0021] 实施例1
[0022] 一种耐油耐高温矿用电缆护套料,由以下重量份的原料组成:氯丁橡胶30份;氟硅 橡胶25份;氯磺化聚乙烯橡胶20份;全氟醚橡胶10份;碳纳米纤维6份;炭黑35份;增塑剂 T0TM 10份;钙锌复合稳定剂8份;防老剂4010NA 2份;防老剂0DA 0.5份;过氧化二异丙苯 〇. 8份;滑石粉6份;Mg(0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂10份;促进剂TMTD 1份;娃藻土10份; 改性高岭土 20份。
[0023] 制备方法如下:
[0024] (1)取25份氟硅橡胶、20份氯磺化聚乙烯橡胶、15份炭黑、5份增塑剂Τ0ΤΜ、0.4份过 氧化二异丙苯、10份硅藻土、1份促进剂TMTD、5份Mg(0H)2和MgC〇3的复合消烟阻燃剂、4份钙 锌复合稳定剂、ο. 5份防老剂ODA投入密炼机中,塑炼20min,当密炼机温度达到165~170 °C 时开始出料,待塑炼料冷却后,送入密炼机中,继续加入30份氯丁橡胶、10份全氟醚橡胶、20 份炭黑、5份增塑剂Τ0ΤΜ、0.4份过氧化二异丙苯、20份改性高岭土、6份碳纳米纤维、5份Mg (0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂、4份钙锌复合稳定剂、2份防老剂4010NA,混炼lOmin,即得 混合料备用;
[0025] (2)将步骤(1)得到的混合料加入到二辊炼塑机中,气压0.2~0.5MPa下密炼 1 Omin,辊温120 °C、辊距3mm塑化5min,下片、冷却、切粒后由双螺杆挤出机挤出造粒,即得耐 油耐高温矿用电缆护套料。
[0026]所述的双螺杆挤出机温度设置如下:机筒一区110°C,机筒二区120°C,机筒三区 130 °C,机筒四区140 °C,机筒五区145 °C,机筒六区150 °C,机头温度140 °C。
[0027] 实施例2
[0028] 一种耐油耐高温矿用电缆护套料,由以下重量份的原料组成:氯丁橡胶40份;氟硅 橡胶35份;氯磺化聚乙烯橡胶30份;全氟醚橡胶15份;碳纳米纤维8份;炭黑45份;增塑剂 Τ0ΤΜ 15份;钙锌复合稳定剂12份;防老剂4010NA 4份;防老剂0DA 1.5份;过氧化二异丙苯 1.2份;滑石粉10份;Mg(0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂15份;促进剂TMTD 3份;娃藻土20份; 改性高岭土 25份。
[0029]制备方法如下:
[0030] (1)取35份氟硅橡胶、30份氯磺化聚乙烯橡胶、20份炭黑、8份增塑剂Τ0ΤΜ、0.6份过 氧化二异丙苯、20份硅藻土、3份促进剂TMTD、8份Mg(0H) 2和MgC03的复合消烟阻燃剂、6份钙 锌复合稳定剂、1.5份防老剂0DA投入密炼机中,塑炼20min,当密炼机温度达到165~170 °C 时开始出料,待塑炼料冷却后,送入密炼机中,继续加入40份氯丁橡胶、15份全氟醚橡胶、25 份炭黑、7份增塑剂Τ0ΤΜ、0.6份过氧化二异丙苯、25份改性高岭土、8份碳纳米纤维、7份Mg (0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂、6份钙锌复合稳定剂、4份防老剂4010NA,混炼lOmin,即得 混合料备用;
[0031] (2)将步骤(1)得到的混合料加入到二辊炼塑机中,气压0.2~0.5MPa下密炼 1 Omin,辊温120 °C、辊距3mm塑化5min,下片、冷却、切粒后由双螺杆挤出机挤出造粒,即得耐 油耐高温矿用电缆护套料。
[0032] 所述的双螺杆挤出机温度设置如下:机筒一区110°C,机筒二区120°C,机筒三区 130 °C,机筒四区140 °C,机筒五区145 °C,机筒六区150 °C,机头温度140 °C。
[0033] 实施例3
[0034] 一种耐油耐高温矿用电缆护套料,由以下重量份的原料组成:氯丁橡胶35份;氟硅 橡胶30份;氯磺化聚乙烯橡胶25份;全氟醚橡胶12份;碳纳米纤维7份;炭黑40份;增塑剂 T0TM 13份;复合稳定剂10份;防老剂4010NA 3份;防老剂ODA 1份;过氧化二异丙苯1份;滑 石粉8份;Mg(0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂13份;促进剂TMTD 2份;娃藻土 15份;改性高岭 土 23 份。
[0035] 制备方法如下:
[0036] (1)取30份氟硅橡胶、25份氯磺化聚乙烯橡胶、20份炭黑、7份增塑剂T0TM、0.5份过 氧化二异丙苯、15份硅藻土、2份促进剂TMTD、7份Mg(0H)2和MgC03的复合消烟阻燃剂、5份钙 锌复合稳定剂、1份防老剂0DA投入密炼机中,塑炼20min,当密炼机温度达到165~170°C时 开始出料,待塑炼料冷却后,送入密炼机中,继续加入35份氯丁橡胶、12份全氟醚橡胶、20份 炭黑、6份增塑剂Τ0ΤΜ、0.5份过氧化二异丙苯、23份改性高岭土、7份碳纳米纤维、6份Mg (OH)2和MgC03的复合消烟阻燃剂、5份钙锌复合稳定剂、3份防老剂4010NA,混炼lOmin,即得 混合料备用;
[0037] (2)将步骤(1)得到的混合料加入到二辊炼塑机中,气压0.2~0.5MPa下密炼 1 Omin,辊温120 °C、辊距3mm塑化5min,下片、冷却、切粒后由双螺杆挤出机挤出造粒,即得耐 油耐高温矿用电缆护套料。
[0038] 所述的双螺杆挤出机温度设置如下:机筒一区110°C,机筒二区120°C,机筒三区 130 °C,机筒四区140 °C,机筒五区145 °C,机筒六区150 °C,机头温度140 °C。
[0039]实施例1-3性能测试结果如下表
[0042]需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术 方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权 利要求范围中。
【主权项】
1. 一种耐油耐高温矿用电缆护套料,其特征在于,由以下重量份的原料组成:氯丁橡 胶30~40份;氟娃橡胶25~35份;氯磺化聚乙稀橡胶20~30份;全氟醚橡胶10~15份;碳纳 米纤维6~8份;炭黑35~45份;增塑剂TOTM 10~15份;复合稳定剂8~12份;防老剂4010NA 2~4份;防老剂ODA 0.5~1.5份;过氧化二异丙苯0.8~1.2份;滑石粉6~10份;复合阻燃剂 10~15份;促进剂TMTD 1~3份;硅藻土 10~20份;改性高岭土20~25份。2. 如权利要求1所述的一种耐油耐高温矿用电缆护套料,其特征在于,所述的改性高岭 土规格为4000目,活化指数多90%,二氧化硅含量60%,莫氏硬度7.6-7.9。3. 如权利要求1所述的一种耐油耐高温矿用电缆护套料,其特征在于,所述的复合稳定 剂为钙锌复合稳定剂。4. 如权利要求1所述的一种耐油耐高温矿用电缆护套料,其特征在于,所述的复合阻燃 剂为Mg (OH) 2和MgC03的复合消烟阻燃剂。5. -种如权利要求1所述的耐油耐高温矿用电缆护套料的制备方法,其特征在于,所述 的耐油耐高温矿用电缆护套料的制备方法如下: (1) 取所述重量份的氟硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、炭黑、增塑剂TOTM、过氧化二异丙 苯、硅藻土、促进剂TMTD、复合阻燃剂、复合稳定剂、防老剂ODA投入密炼机中,塑炼20min,当 密炼机温度达到165~170 °C时开始出料,待塑炼料冷却后,送入密炼机中,继续加入所述重 量份的氯丁橡胶、全氟醚橡胶、余量的炭黑、余量的增塑剂TOTM、余量的过氧化二异丙苯、改 性高岭土、碳纳米纤维、余量的复合阻燃剂、余量的复合稳定剂、防老剂4010NA,混炼lOmin, 即得混合料备用; (2) 将步骤(1)得到的混合料加入到二辊炼塑机中,气压0.2~0.5MPa下密炼1 Omiη,辊 温120°C、辊距3mm塑化5min,下片、冷却、切粒后由双螺杆挤出机挤出造粒,即得耐油耐高温 矿用电缆护套料。6. 如权利要求5所述的耐油耐高温矿用电缆护套料的制备方法,其特征在于,所述的步 骤(2)中的双螺杆挤出机温度设置如下:机筒一区110 °C,机筒二区120°C,机筒三区130°C, 机筒四区140 °C,机筒五区145 °C,机筒六区150 °C,机头温度140 °C。
【文档编号】C08K3/34GK106046464SQ201610522164
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】曹惠忠
【申请人】太仓市林源电线电缆有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1