本发明涉及电线电缆绝缘胶料及其制备方法领域,特别涉及一种POE/EPDM组份型环保无卤绝缘胶料及其制备方法。
背景技术:
目前市场上橡胶线缆使用的绝缘料多含有卤素,在燃烧的过程中会产生有毒气体,对人体造成二次伤害,同时含卤阻燃剂材料在燃烧时产生二噁英,且在环境中能存在多年,污染环境影响人类的生活。因此需要开发一种不含卤素且性能又能满足标准要求的绝缘橡胶。
技术实现要素:
针对以上问题,本发明提供一种POE/EPDM组份型环保无卤绝缘胶料料及其制备方法,其是一种使用特定配方及加工方法,得到相应的不含卤素的绝缘胶料且性能又能满足标准要求。
所述护套胶料的主要组成和含量为:(以下各组分含量以重量份数计)
POE为60~80份;
EPDM为20~40份;
滑石粉为80~120份;
重钙为80~120份;
石蜡油为10~20份;
交联剂为2~4份;
交联助剂为2~6份;
防老剂为2~4份;
活化剂为3~6份;
软化剂为2~8份。
作为本发明进一步改进,所述高弹性体优先选择门尼粘度为ML(1+4)125℃为30~40,DSC最高熔点70±3℃,玻璃化转变温度-52℃。所述EPDM的门尼粘度ML(1+4)125℃为22-28,乙烯含量57.5%,丙烯含量37.8 %,ENB含量4.7 %,两者共混后改善了乙丙橡胶的加工性能,同时保证了绝缘线缆需要的绝缘和机械性能。
作为本发明进一步改进,所述滑石粉为1500目,粒径50%分布在1~5µm,盐酸不溶物大于或等于85%,氧化镁含量大于或等于30%的滑石粉,滑石粉主要用于提高机械强度,改善工艺性能,为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的滑石粉。
作为本发明进一步改进,所述重质碳酸钙为2500目,平均粒径在1.42~1.62µm,粒径90%分布在1~5µm,碳酸钙含量为98%的重质碳酸钙,重质碳酸钙主要用于提高机械强度,改善工艺性能,为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的重质碳酸钙。
作为本发明进一步改进,所述石蜡油优先选择40℃条件下运动粘度为85~115mm2/s,100℃条件下运动粘度为8~14mm2/s,烷烃碳原子含量Cp≥60%,芳环碳原子含量CA≤10%的石蜡油。石蜡油可降低橡胶粘度、改善加工性能、改善低温弯曲性能、增加伸长率、增加柔韧性等,为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的石蜡油。
作为本发明进一步改进,所述交联剂为含量≥95%的双叔丁基过氧化二异丙基苯;
所述交联助剂选自下列三种化合物中的一种或两种或三种:
三烯丙基异三聚氰酸酯;
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯;
硅烷偶联剂。
交联剂可使线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子,为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的交联剂,交联助剂可加快过延迟交联速度,为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的交联助剂,并且以上交联剂属无味交联剂,硫化分解产物为水,丙酮类物质易挥发物质,气味较小。
作为本发明进一步改进,所述防老剂为下列三种材料中的一种或两种或三种:
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;
2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体;
2-硫醇基苯并咪唑。
活化剂为3~6份;软化剂为2~8份,
所述活化剂为下列二种材料中的一种或二种:
氧化锌;
硬脂酸;
所述软化剂为下列二种材料中的一种或二种:
石蜡;
PE蜡。
以上组分主要用于改善电缆性能,为了达到本发明电缆性能因此需添加以上组分。
本发明所述的环保无卤绝缘胶料的制备方法,其制备的步骤为:
第一步,将所述原料配方中的材料按照各自的重量份数配好后,将POE高弹性体、EPDM橡胶、滑石粉、重钙、防老剂、活化剂、软化剂加入到密炼机中混炼2分钟;
第二步,扫料后将软化油、交联助剂加入到密炼机中再炼约5分钟后加入交联剂炼1分钟后卸料,卸料温度为110℃以上,130℃以下;
第三步,胶料经过滤机过滤后在开炼机上降温至90℃以下,打卷后将胶料加入到密炼机中,再加入交联剂炼1分钟后卸料;
第四步,胶料经开炼机再次混炼均匀,薄通后经压延机辗页成胶片;
第五步,炼出的胶片经冷喂料挤出机及蒸汽硫化管进行硫化反应:其中,冷喂料挤出机机头温度为90~100℃,机身一区温度为60~80℃,机身二区温度为70~90℃,气压为1.7~2.0MPa。
采用本发明所述的POE/EPDM组份型环保无卤绝缘胶料的线缆的经测试,基本性能满足以下性能:
拉伸强度≥5.0MPa;伸长率≥200%;热老化条件:100℃×168h小时伸长率、拉伸强度的最大变化率均为±25%且老化后拉伸强度≥4.2 MPa;耐臭氧试验:温度25±2℃ 24h 臭氧浓度0.025~0.030 无裂纹;
通过以上测试数据可知,使用本发明护套橡胶的制作成的电缆能满足该耐磨试验、而且性能满足标准要求。
具体实施方式
以下结合实施例对发明做详细的说明:
本发明提供一种POE/EPDM组份型环保无卤绝缘胶料及其制备方法,其是一种使用特定配方及加工方法以POE高弹性体与EPDM为主体材料的环保高耐磨橡胶。
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述,但不局限于此。以下实施例中,所用原料均为市售工业品。
实施例1~2:
实施例1~2各组分按照以下数据所示重量份配制。
项目 实施例1 实施例2
POE高弹性体 70 60
EPDM 30 40
滑石粉 100 100
重钙 100 90
PE蜡 1.60 1.50
硬脂酸 0.4 0.4
氧化锌 4.0 4.0
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟
基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010) 1.2 1.2
2,2,4-三甲基-1,2-二氢
化喹啉聚合体 (RD) 2.2 2.0
2-硫醇基苯并咪唑(MB) 0.6 0.6
石蜡油 14 12
双叔丁基过氧化二异丙基苯(14S-FL) 3.0 2.8
三烯丙基异三聚氰酸酯 2.4 2.4
硅烷偶联剂 1.2 1.2
石蜡 3.6 3.5
制备方法:
根据配方表中的重量份数将POE高弹性体、EPDM、滑石粉、重钙、防老剂、活化剂、软化剂加入到密炼机中混炼2分钟后,扫料加入石蜡油、交联助剂再炼8分钟后卸料,经过滤机过滤,再在开炼机上降温至90℃以下,打卷后将胶料在密炼机中加入交联剂炼1分钟后卸料,经开炼机再次混炼均匀后薄通,辗页出胶卷;炼出的胶卷经冷喂料挤出机及蒸汽硫化管进行硫化反应:其中,冷喂料挤出机机头温度为90~100℃,机身一区温度为60~80℃,机身二区温度为70~90℃,气压为1.7~2.0MPa。
采用本发明所述电缆料得到的线缆性能如下所示。
实施例性能
项目 实施例1 实施例2
拉伸强度(MPa) 6.2 6.2
伸长率(%) 285 280
老化后强度 7.7 7.7
老化后伸长率 280 290
耐臭氧 无开裂 无开裂
注:空气烘箱老化条件:100℃×168小时;温度25±2℃ 24h 臭氧浓度0.025~0.030 无裂纹。
从上面数据可以看出,用本发明的技术制备的绝缘料完全能满足家用电缆绝缘线的性能要求,且不含卤素环保。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作任何其他形式的限制,而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化,仍属于本发明所要求保护的范围。