专利名称：用于户外电缆护套的耐寒橡胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种橡皮护套材料，具体涉及一种用于户外电缆护套的耐寒橡胶，属于橡胶技术领域。
背景技术：
我国地域辽阔，北方冬季户外条件严酷，而常年露天环境下使用的电缆，如露天矿井用移动橡套电缆、风能电缆、港口机械用橡套电缆，要随机械设备频繁移动、旋转，故对电缆结构和性能提出了特殊的要求，普通电缆在此环境下使用存在电缆护套易开裂、使用安全可靠性能低，耐外界环境能力差，电缆使用寿命周期短等致命弱点，不能满足使用要求。户外移动用电缆由于使用环境苛刻，因而采用特殊的材料配方设计，研制能够耐低温、耐扭曲、耐油、耐臭氧、阻燃和耐海水腐蚀等性能优良的氯化聚乙烯为基料的橡皮护套材料。通过该配方设计，使电缆在最低温度为_40°C的环境中，能够保持较好的的抗扭转性能和耐弯曲性能等机械性能和电气性能。本发明能满足电缆的使用环境要求，橡皮护套除具有优良的机械性能和阻燃性能夕卜，耐低温要求更高，能够保证电缆在_40°C环境下正常运行。鉴于氯化聚乙烯具有优良的耐油、耐臭氧、耐海水腐蚀和阻燃性能，氯化聚乙烯在_30°C仍有柔韧性，且材料价格适中，因此，耐寒耐扭曲阻燃橡皮护套选择氯化聚乙烯作基料之一。乙丙橡胶是一种无定型的非结晶橡胶，长期使用时的最低极限温度为-50°C或更低，低温性能好，耐老化性能优越。因此，选用两种橡胶材料混合并用做为基料，以提高护套的综合性能。在护套配方的研制中，运用了正交设计的科学方法，经过多次反复试验，确定了最佳配方，并进行了胶料耐低温性能对比试验，通过试验验证，确定了配方中加入氯化聚乙烯和乙丙橡胶的份数，并 配合一定比例的其他橡胶配合剂，增加了橡胶的低温柔软性，满足了户外移动电缆使用环境的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种具有极优的耐低温、耐扭曲、耐油、耐臭氧、耐紫外光老化、耐海水腐蚀、阻燃的耐寒耐扭曲护套料的配方。按照本发明提供的技术方案，用于户外电缆护套的耐寒橡胶，按重量份计如下:橡胶基料100-120份、硫化剂10-20份、稳定剂3-5份、耐寒软化剂30-40份、防老剂0.5份、阻燃剂20-30份、补强填充剂30-55份和流动分散剂1-2份。所述橡胶基料为氯化聚乙烯和乙丙橡胶任意比例的混合物，可有效提高护套料的耐低温性能。所述硫化剂为硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和/或过氧化二异丙苯。硫化剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)，起硫速度快，能增加硫化反应的交联比例，提高硫化反应的速度。硫化剂过氧化二异丙苯(DCP)可以提高硫化胶的耐老化性能，降低橡胶的变脆速度，从而改善橡胶的低温曲饶性能。
所述稳定剂为三盐基硫酸铅或硬脂酸铅中的一种。所述耐寒软化剂为硬脂酸、已二酸二辛酯和癸二酸二辛酯中的一种或几种物质的混合物。所述防老剂为三甲基-1，2 二氢基喹啉聚合物。所述阻燃剂为水合金属氧化物，氢氧化铝或氢氧化镁的一种或多种物质的混合物。氢氧化铝的分子式为AL2O3.3H20,由于含有三个结晶水，在高温时能释放出水汽，同时吸收大量的热，可抑制混合物的温升。氢氧化铝脱水后在可燃物表面生成AL2O3保护膜隔绝氧气，阻止材料燃烧。所述补强填充剂为补强白炭黑、碳酸钙、半补强炭黑的一种或多种物质的混合物。所述流动分散剂为RL20或WB42中的一种。在氯化聚乙烯和乙丙的并用配方中，通过对大样胶料进行硫化曲线和门尼粘度的测试，发现试验数据分散性大，经分析认为是因为采用密炼机加硫工艺温度较高，而我们使用的硫化剂(DCP)熔点低，易液化，造成硫化剂流失。我们及时调整了加硫工艺温度，并采用分批加硫工艺，很好地解决了大样试验数据分散性大的缺点。其次，对胶料混炼、出片、挤橡硫化等工艺与配方的适应性进行了验证和调整，确定了最佳的工艺参数。本发明具有如下优点:本发明采用氯化聚乙烯和乙丙橡胶作为主要基料，并精心筛选了硫化剂、稳定剂、软化剂和防老剂作为组分制备的电缆护套料，提高了电缆的耐低温、耐扭曲、耐油、耐臭氧、耐紫外光老化、耐海水腐蚀等性能，能够保证电缆在-40°C环境下正常运行。本发明的生产工艺简单，所需的设备较少，材料适用范围宽，操作工人能熟练进行操作。本发明运用了正交设计的科学方法，经过多次反复试验，证明了组分配伍合理，所选材料价格适中，成本较低、适合大批量进行生产。
具体实施方式
实施例1用于户外电缆护套的耐寒橡胶，按重量份计如下:橡胶基料:氯化聚乙烯基料(亚星6235) 90份、进口乙丙橡胶20份，硫化剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC) 10-20份、过氧化二异丙苯(DCP)4.5份，稳定剂:三盐基硫酸铅1.5份，硬脂酸铅2份，耐寒软化剂硬脂酸40份、防老剂三甲基-1，2 二氢基喹啉聚合物(RD) 0.5份、阻燃剂水合金属氧化物30份、补强填充剂补强白炭黑55份和流动分散剂RL202份。实施例2用于户外电缆护套的耐寒橡胶，按重量份计如下:橡胶基料氯化聚乙烯50份、乙丙橡胶50份、硫化剂三烯丙基异氰脲酸酯15份、稳定剂三盐基硫酸铅4份、耐寒软化剂已二酸二辛酯35份、防老剂三甲基-1，2 二氢基喹啉聚合物0.5份、阻燃剂氢氧化铝25份、补强填充剂碳酸钙55份和流动分散剂WB421份。实施例3用于户外电缆护套的耐寒橡胶，按重量份计如下:橡胶基料三烯丙基异氰脲酸酯70份、乙丙橡胶50份、硫化剂过氧化二异丙苯10份、稳定剂三盐基硫酸铅4份、耐寒软化剂癸二酸二辛酯40份、防老剂RD0.5份、阻燃剂氢氧化镁30份、补强填充剂半补强炭黑55份和流动分散剂RL201份。
应用实施例抽取实施例1-3任意之一的全套材料，先将氯化聚乙烯和乙丙胶料在开炼机上塑炼成形，按规定重量打卷，然后分批将其余配合剂加入密炼机中进行混炼，密炼机主机转速25 30r/min，操作时间5 7min，在开炼机补充混炼均匀，最后通过三辊出片机出片，橡片厚度一般控制在1.0 1.5mm,出片宽度为250 300mm。混炼胶片工艺性能如下:门尼粘度M (1+4) 100。。为:80 ；硫化仪160°C的工艺焦烧时间tlO为:1.85min ；硫化仪160°C的工艺正硫化时间t90为:19.3min ；在175°C、15MPa条件下经平板硫化机硫化15min后,胶片物理机械性能见表I表I硫化胶片物理机械性能
权利要求
1.用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是按重量份计如下:橡胶基料100-120份、硫化剂10-20份、稳定剂3-5份、耐寒软化剂30-40份、防老剂0.5份、阻燃剂20-30份、补强填充剂30-55份和流动分散剂1-2份。
2.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述橡胶基料为氯化聚乙烯和乙丙橡胶任意比例的混合物。
3.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和/或过氧化二异丙苯。
4.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述稳定剂为三盐基硫酸铅或硬脂酸铅中的一种。
5.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述耐寒软化剂为硬脂酸、已二酸二辛酯和癸二酸二辛酯中的一种或几种物质的混合物。
6.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述防老剂为三甲基-1，2 二氢基喹啉聚合物。
7.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述阻燃剂为水合金属氧化物，氢氧化铝或氢氧化镁的一种或多种物质的混合物。
8.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶，其特征是:所述补强填充剂为补强白炭黑、碳酸钙、半补强炭黑的一种或多种物质的混合物。
9.如权利要求1所述用于户外电缆护套的耐寒橡胶， 其特征是:所述流动分散剂为RL20或WB42中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种橡皮护套材料，具体涉及一种用于户外电缆护套的耐寒橡胶，属于橡胶技术领域。其包括橡胶基料、硫化、稳定剂、耐寒软化剂、防老剂、阻燃剂、补强填充剂和流动分散剂。采用氯化聚乙烯和乙丙橡胶作为主要基料，并精心筛选了硫化剂、稳定剂、软化剂和防老剂作为组分制备的电缆护套料，提高了电缆的耐低温、耐扭曲、耐油、耐臭氧、耐紫外光老化、耐海水腐蚀等性能，能够保证电缆在-40℃环境下正常运行。本发明的生产工艺简单，所需的设备较少，材料适用范围宽，操作工人能熟练进行操作。本发明运用了正交设计的科学方法，经过多次反复试验，证明了组分配伍合理，所选材料价格适中，成本较低、适合大批量进行生产。
文档编号C08K5/14GK103183877SQ20131012488
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者潘晓旻, 冯忆文, 华伟清, 夏卫 申请人:无锡电缆厂有限公司