技术领域本发明涉及电缆材料制备工艺技术领域，尤其涉及一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法。
背景技术：
橡胶护套是电缆中的重要材料，其性能对电缆的性质存在至关重要的影响。因现有的橡胶材料存在耐高低温性不是很理想，耐老化性能欠佳的缺陷，导致现有的电缆护套对于高低温环境的耐受能力有限，无法完全满足实际需要，需要进行改性。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，其过程简单，条件温和，得到的高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料强度高，耐高低温性好，耐老化性能优异，使用寿命长。本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、35-50份硅橡胶、15-30份环氧丙烯酸酯橡胶、10-20份氢化丁腈橡胶、2-5份马来酸酐接枝聚乙烯和3-12份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为35-45℃，混炼的时间为5-15min；S2、将混炼机的温度设置为55-65℃，按重量份加入100份一次混炼胶，然后加入5-20份碳纳米管、2-15份硬脂酸改性硅藻土、5-15份硅酸钙、5-20份聚苯胺纳米纤维、2-10份海泡石纤维和1-8份氢氧化钙混炼1-5min，然后加入1-5份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、1.5-2份2，5-二-叔丁基氢醌、0.5-1.5份亚硝基二苯胺、0.1-0.5份丁基硫醇锡和0.3-1.5份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼3-8min，调节温度为75-85℃后依次加入0.5-2份硬脂酸、1-5份肌醇六磷酸酯、1-5份环氧亚麻子油、1-2份活性氧化镁、2-4份双酚AF、0.2-1份苄基三苯基氯化磷、0.5-2份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、0.5-2份酚醛树脂和0.2-1份促进剂混炼5-10min，然后薄通3-8次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为140-160℃，一段硫化的时间为5-10min，一段硫化的压力为8-12MPa，二段硫化的温度为165-175℃，二段硫化的时间为3-15min；二次硫化的温度为180-200℃，二次硫化的时间为90-150min。优选地，在S1中，在一次混炼过程中，双辊开炼机的辊距为2.5-3.5mm。优选地，在S1中，氟橡胶、硅橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯的重量比为100：40-46：21-26：12-18：3-4：6-11。优选地，在S2中，将一次混炼胶加入混炼机混炼之前还包括将一次混炼胶在室温下停放15-24h。优选地，在S2中，碳纳米管、硬脂酸改性硅藻土、硅酸钙、聚苯胺纳米纤维、海泡石纤维、氢氧化钙的重量比为9-16：6-12：7-13：7-17：5-9：3-7。优选地，在S2中，2，6-二叔丁基对氨基苯酚、2，5-二-叔丁基氢醌、亚硝基二苯胺、丁基硫醇锡、5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶的重量比为2.8-4：1.8-2：0.8-1.3：0.2-0.4：0.5-1.2。优选地，在S2中，活性氧化镁、双酚AF、苄基三苯基氯化磷、N,N’-间苯基双马来酰亚胺、酚醛树脂和促进剂的重量比为1.2-1.8：2.4-3：0.5-1：1-1.6：0.9-1.7：0.5-0.9。优选地，所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、45份硅橡胶、22份环氧丙烯酸酯橡胶、16份氢化丁腈橡胶、3.4份马来酸酐接枝聚乙烯和8份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为40℃，混炼的时间为12min；S2、将混炼机的温度设置为62℃，按重量份加入100份一次混炼胶，然后加入12份碳纳米管、8份硬脂酸改性硅藻土、10份硅酸钙、12份聚苯胺纳米纤维、7份海泡石纤维和6.2份氢氧化钙混炼3.8min，然后加入3.2份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、1.9份2，5-二-叔丁基氢醌、1.1份亚硝基二苯胺、0.32份丁基硫醇锡和1份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼5min，调节温度为80℃后依次加入1.1份硬脂酸、3.2份肌醇六磷酸酯、4份环氧亚麻子油、1.5份活性氧化镁、2.9份双酚AF、0.75份苄基三苯基氯化磷、1.3份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、1份酚醛树脂和0.8份促进剂混炼8min，然后薄通6次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为150℃，一段硫化的时间为8min，一段硫化的压力为10MPa，二段硫化的温度为170℃，二段硫化的时间为12min；二次硫化的温度为195℃，二次硫化的时间为120min。优选地，在S2中，所述碳纳米管为改性碳纳米管，所述改性碳纳米管所使用的改性剂为氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷。优选地，在S2中，所述促进剂为促进剂BG、促进剂DM、促进剂NS、促进剂TRA、促进剂OTOS、促进剂ZDEP中的一种或者多种的混合物。在高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法中，首先选择了氟橡胶为主料，赋予护套材料优异的耐高温、耐候及耐腐蚀性能，但是单纯的氟橡胶其加工性能和耐低温性能不是很理想，本发明中，加入了硅橡胶和环氧丙烯酸酯橡胶对其进行改性，通过控制硅橡胶和环氧丙烯酸酯橡胶在体系中的比例，并配合加入硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯，在基体中形成了最完善的网络结构，改善了护套材料的耐低温性、加工性能，克服了单纯的氟橡胶耐低温性和加工性能差的缺陷，同时使各网络的性能协同，进一步提高了护套材料的耐高温性、耐老化性、拉伸强度和撕裂强度，同时加入了氢化丁腈橡胶，并加入了马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂，克服了氟橡胶与氢化丁腈橡胶相容性差的缺陷，在保持良好的耐高温、耐油性能的同时改善了护套材料的耐低温性能，并通过将氟橡胶、硅橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶进行提前混炼，使氟橡胶、硅橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶实现了良好的相容性，使四者发挥性能协同性，赋予得到的氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料具有优异的耐热性、耐老化性、耐油性、耐燃性和耐低温屈挠等性能，同时，提高了护套材料的密度，提高了护套材料的拉伸强度和硬度；之后加入碳纳米管、硬脂酸改性硅藻土、硅酸钙、聚苯胺纳米纤维、海泡石纤维和氢氧化钙作为填料体系，使其在体系中实现了均匀分散，延缓了橡胶的热分解，提高了护套材料的热稳定性，同时提高了复合材料的交联度，改善了护套材料的耐水性、耐老化性、硬度以及耐磨性；将2，6-二叔丁基对氨基苯酚、2，5-二-叔丁基氢醌、亚硝基二苯胺、丁基硫醇锡和5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶作为防老剂加入体系中，存在着优异的协同效应，降低了护套材料的着色性，并能抑制体系在加工和使用过程中的氧化降解，与聚苯胺纳米纤维和海泡石纤维配合，显著提高了护套材料的耐热性、耐光性、耐老化性和储存稳定性；在加入硫化剂之前加入了丁基硫醇锡，提高了之后硫化过程的稳定性；以活性氧化镁、双酚AF、苄基三苯基氯化磷、N,N’-间苯基双马来酰亚胺、酚醛树脂作为硫化剂，与促进剂配合作为硫化体系，实现了共混物的同步硫化，使共混物的正硫化时间、最低扭矩和最高扭矩增大，同时缩短了焦烧时间，提高了护套材料的耐热老化性能和耐油性能，同时使体系产生了充分交联，使护套材料的拉伸强度和断裂伸长率实现了平衡；根据硫化的特点，将硫化分为两次硫化，同时调控了每次硫化的温度、时间和压力，保证橡胶分子交联的前提下防止橡胶分子链过多断裂而引起的软化现象。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、50份硅橡胶、15份环氧丙烯酸酯橡胶、20份氢化丁腈橡胶、2份马来酸酐接枝聚乙烯和12份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为35℃，混炼的时间为15min；S2、将混炼机的温度设置为55℃，按重量份加入100份一次混炼胶，然后加入20份碳纳米管、2份硬脂酸改性硅藻土、15份硅酸钙、5份聚苯胺纳米纤维、10份海泡石纤维和1份氢氧化钙混炼5min，然后加入1份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、2份2，5-二-叔丁基氢醌、0.5份亚硝基二苯胺、0.5份丁基硫醇锡和0.3份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼8min，调节温度为75℃后依次加入2份硬脂酸、1份肌醇六磷酸酯、5份环氧亚麻子油、1份活性氧化镁、4份双酚AF、1份苄基三苯基氯化磷、0.5份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、2份酚醛树脂和0.2份促进剂混炼5min，然后薄通8次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为140℃，一段硫化的时间为10min，一段硫化的压力为8MPa，二段硫化的温度为175℃，二段硫化的时间为3min；二次硫化的温度为200℃，二次硫化的时间为90min。实施例2本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、35份硅橡胶、30份环氧丙烯酸酯橡胶、10份氢化丁腈橡胶、5份马来酸酐接枝聚乙烯和3份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为45℃，混炼的时间为5min；S2、将混炼机的温度设置为65℃，按重量份加入100份一次混炼胶，然后加入5份碳纳米管、15份硬脂酸改性硅藻土、5份硅酸钙、20份聚苯胺纳米纤维、2份海泡石纤维和8份氢氧化钙混炼1min，然后加入5份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、1.5份2，5-二-叔丁基氢醌、1.5份亚硝基二苯胺、0.1份丁基硫醇锡和1.5份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼3min，调节温度为85℃后依次加入0.5份硬脂酸、5份肌醇六磷酸酯、1份环氧亚麻子油、2份活性氧化镁、2份双酚AF、0.2份苄基三苯基氯化磷、2份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、0.5份酚醛树脂和1份促进剂混炼10min，然后薄通3次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为160℃，一段硫化的时间为5min，一段硫化的压力为12MPa，二段硫化的温度为165℃，二段硫化的时间为15min；二次硫化的温度为180℃，二次硫化的时间为150min。实施例3本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、46份硅橡胶、21份环氧丙烯酸酯橡胶、18份氢化丁腈橡胶、3份马来酸酐接枝聚乙烯和11份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为33℃，混炼的时间为13min，双辊开炼机的辊距为3.5mm；S2、将混炼机的温度设置为60℃，按重量份加入100份在室温下停放24h的一次混炼胶，然后加入16份碳纳米管、6份硬脂酸改性硅藻土、13份硅酸钙、7份聚苯胺纳米纤维、9份海泡石纤维和3份氢氧化钙混炼4min，然后加入2.8份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、2份2，5-二-叔丁基氢醌、0.8份亚硝基二苯胺、0.4份丁基硫醇锡和0.5份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼5.5min，调节温度为78℃后依次加入1.5份硬脂酸、3份肌醇六磷酸酯、4.3份环氧亚麻子油、1.2份活性氧化镁、3份双酚AF、0.5份苄基三苯基氯化磷、1.6份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、0.9份酚醛树脂和0.3份促进剂BG、0.2份促进剂DM、0.1份促进剂NS、0.1份促进剂TRA、0.1份促进剂OTOS、0.1份促进剂ZDEP混炼5min，然后薄通7次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为145℃，一段硫化的时间为8.5min，一段硫化的压力为9MPa，二段硫化的温度为172℃，二段硫化的时间为9min；二次硫化的温度为196℃，二次硫化的时间为100min。实施例4本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、40份硅橡胶、26份环氧丙烯酸酯橡胶、12份氢化丁腈橡胶、4份马来酸酐接枝聚乙烯和6份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为43℃，混炼的时间为8min，双辊开炼机的辊距为2.5mm；S2、将混炼机的温度设置为63℃，按重量份加入100份在室温下停放15h的一次混炼胶，然后加入9份碳纳米管、12份硬脂酸改性硅藻土、7份硅酸钙、17份聚苯胺纳米纤维、5份海泡石纤维和7份氢氧化钙混炼2.5min，然后加入4份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、1.8份2，5-二-叔丁基氢醌、1.3份亚硝基二苯胺、0.2份丁基硫醇锡和1.2份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼4min，调节温度为82℃后依次加入1份硬脂酸、3.6份肌醇六磷酸酯、3.2份环氧亚麻子油、1.8份活性氧化镁、2.4份双酚AF、1份苄基三苯基氯化磷、1份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、1.7份酚醛树脂和0.1份促进剂NS、0.3份促进剂TRA、0.1份促进剂OTOS混炼10min，然后薄通4次得到二次混炼胶；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为152℃，一段硫化的时间为7min，一段硫化的压力为11MPa，二段硫化的温度为168℃，二段硫化的时间为13min；二次硫化的温度为188℃，二次硫化的时间为125min。实施例5本发明提出的一种高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份将100份氟橡胶、45份硅橡胶、22份环氧丙烯酸酯橡胶、16份氢化丁腈橡胶、3.4份马来酸酐接枝聚乙烯和8份硅橡胶接枝甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯加入双辊开炼机中进行混炼，排胶后得到一次混炼胶，其中，混炼的温度为40℃，混炼的时间为12min，双辊开炼机的辊距为3mm；S2、将混炼机的温度设置为62℃，按重量份加入100份在室温下停放20h的一次混炼胶，然后加入12份碳纳米管、8份硬脂酸改性硅藻土、10份硅酸钙、12份聚苯胺纳米纤维、7份海泡石纤维和6.2份氢氧化钙混炼3.8min，然后加入3.2份2，6-二叔丁基对氨基苯酚、1.9份2，5-二-叔丁基氢醌、1.1份亚硝基二苯胺、0.32份丁基硫醇锡和1份5,5’-二甲基-5,10-二氢吖啶，混炼5min，调节温度为80℃后依次加入1.1份硬脂酸、3.2份肌醇六磷酸酯、4份环氧亚麻子油、1.5份活性氧化镁、2.9份双酚AF、0.75份苄基三苯基氯化磷、1.3份N,N’-间苯基双马来酰亚胺、1份酚醛树脂和0.8份促进剂ZDEP混炼8min，然后薄通6次得到二次混炼胶；其中，所述碳纳米管为改性碳纳米管，所述改性碳纳米管所使用的改性剂为氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷；S3、将二次混炼胶放入平板硫化机中进行一次硫化，然后在烘箱中进行二次硫化得到所述高性能氟橡胶/硅橡胶电缆护套材料；其中，所述一次硫化分为两段硫化，其中，一段硫化的温度为150℃，一段硫化的时间为8min，一段硫化的压力为10MPa，二段硫化的温度为170℃，二段硫化的时间为12min；二次硫化的温度为195℃，二次硫化的时间为120min。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。