本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料。
背景技术：
天然橡胶是一种经生物合成的、可再生的自然资源，因其具有良好的弹性、回弹性及成膜性能，已被广泛应用于医用导管、医用手套和避孕套等产品的生产中。随着社会的发展，但天然橡胶中含有不饱和双键，使其耐老化性不是很理想，再加上其作为有机物质，阻燃性不是很好，在电缆中使用时，往往不能满足高速发展的要求，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强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其强度高，耐老化性能优异，耐热性和阻燃性能好。
本发明提出的一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶20-40份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶5-15份、环氧化天然橡胶5-15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3-10份、氯化聚乙烯3-12份、氧化锌2-5份、硬脂酸1-3.5份、硫磺0.5-1.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-2.5份、微晶纤维素3-15份、黄麻纤维3-10份、聚酯纤维2-8份、白云石粉3-12份、硅藻土3-12份、碳化硅1-5份、聚四氟乙烯2-10份、碳酸锂1-4份、介孔分子筛2-5份、氧化铬2-5份、磷钼酸1-5份、双酚A双(二苯基磷酸酯)1-5份、丁基膦酸二丁酯2-5份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯2-5份、防老剂2-3.8份、稀土化合物2-5份、促进剂1-3份、硅烷偶联剂A-171 0.3-1份。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶30份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶10份、环氧化天然橡胶12份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚8.5份、氯化聚乙烯7份、氧化锌3.2份、硬脂酸2份、硫磺1份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.7份、微晶纤维素11份、黄麻纤维8.3份、聚酯纤维5份、白云石粉10份、硅藻土6份、碳化硅3.2份、聚四氟乙烯6.5份、碳酸锂3.2份、介孔分子筛2.3份、氧化铬3.4份、磷钼酸2份、双酚A双(二苯基磷酸酯)2份、丁基膦酸二丁酯3份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯3.7份、防老剂2.5份、稀土化合物3份、促进剂2.7份、硅烷偶联剂A-171 0.6份。
优选地，所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020、防老剂AW、防老剂4010NA、防老剂RD中的一种或者多种的混合物；根据体系的特点，选择了防老剂MB、防老剂4020、防老剂AW、防老剂4010NA、防老剂RD中的一种或者多种的混合物作为防老剂，有效提高产品的耐热空气老化性能，防护效果佳。
优选地，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二甲基乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、异丙基黄原酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、离子液体、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二甲基乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、异丙基黄原酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、离子液体、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比为3-10：1-3：2-10：1-4：3-12：1-3：2-10的混合物；根据体系的特点，选择了二硫化二苯并噻唑、二甲基乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、异丙基黄原酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、离子液体、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺为促进剂，并控制了各促进剂的含量，使各促进剂的性能协同，在保证较好的硫化效果的同时降低了硫化剂的用量，同时提高了硫化胶的硫化性能和综合力学性能，使硫化反应焦烧时间长，操作安全性高，硫化区硫化速度快，具有延迟硫化的效果和抗硫化返原性。
优选地，所述稀土化合物按照以下工艺进行制备：将盐酸左旋咪唑和马来酸单酯加入二甲基甲酰胺和水的混合液中，搅拌均匀后加入稀土盐，在55-65℃下搅拌反应60-150min，反应结束后冷却，然后经离心、洗涤、干燥得到所述稀土配合物。
优选地，在稀土化合物的制备过程中，盐酸左旋咪唑、马来酸单酯、稀土盐的摩尔比为1：1：1-2。
优选地，所述稀土盐为硝酸镧、氯化铈、硝酸钕、硝酸钇中的一种或者多种的混合物。
本发明高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料可以按照常规的天然橡胶复合材料制备工艺制备而成。
本发明高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，以天然橡胶为主料并加入了三元乙丙橡胶和反式1,4-聚异戊二烯橡胶对其进行改性，同时加入了环氧化天然橡胶提高了相容性，使其性能协同，使硫化胶在保持物理性能、耐老化性能和耐候性的基础上提高了耐磨性，同时与4-硝基邻苯二甲酸二甲酯配合后提高了电缆料的耐油性；聚2,6-二甲基-1,4-苯醚加入体系中，与双酚A双(二苯基磷酸酯)、丁基膦酸二丁酯、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯配合，提高电缆料的弹性，同时提高了电缆料的使用温度和阻燃性能；以硫磺、过氧化苯甲酸叔丁酯和促进剂配合作为交联体系，促进体系中橡胶大分子彼此交联形成立体网格结构，增加体系的交联密度，提高了体系的强度；黄麻纤维、聚酯纤维加入体系中，与主料进行配合，形成互穿的网格结构，白云石粉、硅藻土、碳化硅、碳酸锂、氧化铬等物质均匀分布在了网络结构周围，使本发明的拉伸性能、弹性性能、耐热性、耐老化性能和耐压缩变形性能进一步得到提升；介孔分子筛、氧化铬加入体系中，一方面与碳酸锂和稀土化合物配合，显著提高了体系的耐热性，一方面与微晶纤维素、硅藻土、碳化硅、磷钼酸、双酚A双(二苯基磷酸酯)、丁基膦酸二丁酯具有优异的协同性能，使体系的热释放速率峰值和热释放总量均明显下降，赋予电缆料优异的阻燃性，同时基体的拉伸强度和断裂伸长率均有所改善；在优选方式中，以盐酸左旋咪唑和马来酸单酯混合为配体，以稀土盐为金属盐，通过控制反应的条件合成了稀土化合物，其具有优异的热稳定性，将其加入体系中，一方面与促进剂协同，具有优异的硫化促进作用，提高了体系的物理机械性能，另一方面，与防老剂协同后具有稳定剂的作用，显著提高了电缆料的耐热性、耐热氧老化性能、回弹性能及耐磨耗性能。
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强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶20份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶15份、环氧化天然橡胶5份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚10份、氯化聚乙烯3份、氧化锌5份、硬脂酸1份、硫磺1.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯1份、微晶纤维素15份、黄麻纤维3份、聚酯纤维8份、白云石粉3份、硅藻土12份、碳化硅1份、聚四氟乙烯10份、碳酸锂1份、介孔分子筛5份、氧化铬5份、磷钼酸5份、双酚A双(二苯基磷酸酯)1份、丁基膦酸二丁酯5份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯2份、防老剂3.8份、稀土化合物2份、促进剂3份、硅烷偶联剂A-171 0.3份。
实施例2
本发明提出的一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶40份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶5份、环氧化天然橡胶15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3份、氯化聚乙烯12份、氧化锌2份、硬脂酸3.5份、硫磺0.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯2.5份、微晶纤维素3份、黄麻纤维10份、聚酯纤维2份、白云石粉12份、硅藻土3份、碳化硅5份、聚四氟乙烯2份、碳酸锂4份、介孔分子筛2份、氧化铬2份、磷钼酸1份、双酚A双(二苯基磷酸酯)5份、丁基膦酸二丁酯2份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯5份、防老剂2份、稀土化合物5份、促进剂1份、硅烷偶联剂A-1711份。
实施例3
本发明提出的一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶37份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶8份、环氧化天然橡胶8份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚5份、氯化聚乙烯8份、氧化锌2.9份、硬脂酸3份、硫磺0.8份、过氧化苯甲酸叔丁酯2.1份、微晶纤维素5份、黄麻纤维8份、聚酯纤维4份、白云石粉10份、硅藻土5份、碳化硅4.3份、聚四氟乙烯5份、碳酸锂3.5份、介孔分子筛3份、氧化铬4份、磷钼酸2.8份、双酚A双(二苯基磷酸酯)3.6份、丁基膦酸二丁酯4.1份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯3.9份、防老剂2.6份、稀土化合物4.1份、二硫化二苯并噻唑1.7份、硅烷偶联剂A-171 0.9份；
其中，所述稀土化合物按照以下工艺进行制备：将盐酸左旋咪唑和马来酸单酯加入二甲基甲酰胺和水的混合液中，搅拌均匀后加入硝酸钇，其中，盐酸左旋咪唑、马来酸单酯、硝酸钇的摩尔比为1：1：1，在65℃下搅拌反应60min，反应结束后冷却，然后经离心、洗涤、干燥得到所述稀土配合物。
实施例4
本发明提出的一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶27份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶13份、环氧化天然橡胶7份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚8份、氯化聚乙烯6份、氧化锌4份、硬脂酸1.8份、硫磺1.3份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.7份、微晶纤维素10份、黄麻纤维7份、聚酯纤维5.6份、白云石粉7份、硅藻土10份、碳化硅3.8份、聚四氟乙烯7份、碳酸锂2.8份、介孔分子筛4份、氧化铬3份、磷钼酸3.4份、双酚A双(二苯基磷酸酯)2.9份、丁基膦酸二丁酯5份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯3.1份、防老剂3.2份、稀土化合物2.8份、促进剂2.4份、硅烷偶联剂A-171 0.5份；
其中，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二甲基乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、异丙基黄原酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、离子液体、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比为10：1：10：1：12：1：10的混合物；
所述稀土化合物按照以下工艺进行制备：将盐酸左旋咪唑和马来酸单酯加入二甲基甲酰胺和水的混合液中，搅拌均匀后加入稀土盐，其中，盐酸左旋咪唑、马来酸单酯、稀土盐的摩尔比为1：1：2，在55℃下搅拌反应150min，反应结束后冷却，然后经离心、洗涤、干燥得到所述稀土配合物；所述稀土盐为氯化铈、硝酸钕按摩尔比为3:2的混合物。
实施例5
本发明提出的一种高强度耐老化高阻燃天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶30份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶10份、环氧化天然橡胶12份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚8.5份、氯化聚乙烯7份、氧化锌3.2份、硬脂酸2份、硫磺1份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.7份、微晶纤维素11份、黄麻纤维8.3份、聚酯纤维5份、白云石粉10份、硅藻土6份、碳化硅3.2份、聚四氟乙烯6.5份、碳酸锂3.2份、介孔分子筛2.3份、氧化铬3.4份、磷钼酸2份、双酚A双(二苯基磷酸酯)2份、丁基膦酸二丁酯3份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯3.7份、防老剂2.5份、稀土化合物3份、促进剂2.7份、硅烷偶联剂A-171 0.6份；
其中，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二甲基乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、异丙基黄原酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、离子液体、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比为3：3：2：4：3：3：2的混合物；
所述稀土化合物按照以下工艺进行制备：将盐酸左旋咪唑和马来酸单酯加入二甲基甲酰胺和水的混合液中，搅拌均匀后加入硝酸镧，其中，盐酸左旋咪唑、马来酸单酯、硝酸镧的摩尔比为1：1：1.6，在60℃下搅拌反应125min，反应结束后冷却，然后经离心、洗涤、干燥得到所述稀土配合物。
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。