本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种耐热性天然橡胶电缆护套材料。
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。但天然橡胶中含有不饱和双键，使其耐热性不是很理想，再加上其作为有机物存在阻燃性欠佳的缺陷，在电缆中使用时，往往存在耐热性和阻燃性不是很理想的缺陷，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，本发明提出了一种耐热性天然橡胶电缆护套材料，其强度高，耐热性能优异，耐老化性能好。
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶20-35份、马来酸酐5-15份、乙烯-α-辛烯共聚物5-12份、硫磺0.5-2份、氧化锌1-1.8份、甲基丙烯酸镁0.5-2份、硬脂酸2-5份、过氧化二异丙苯0.1-1份、古马隆树脂0.3-2份、碳酸钙3-12份、硬质陶土2-10份、硫酸钡1-5份、氢氧化铝2-10份、云母3-15份、二硫化钼3-10份、桐油酸甲酯2-8份、硅烷偶联剂1-3份、助交联剂TAIC 0.2-1.3份、防老剂0.8-2份、促进剂0.3-1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3-1.5份、改性β-环糊精3-10份。
优选地，其原料中，天然橡胶、三元乙丙橡胶、马来酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物的重量比为100：25-32：7-12：6.5-10。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶28-31份、马来酸酐8.5-10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5-9.6份、硫磺1-1.6份、氧化锌1.2-1.6份、甲基丙烯酸镁1-1.7份、硬脂酸3.7-4.3份、过氧化二异丙苯0.5-0.8份、古马隆树脂1.1-1.7份、碳酸钙6.7-8.5份、硬质陶土3.9-6份、硫酸钡3.2-4份、氢氧化铝5.8-7份、云母6-10份、二硫化钼5.9-6.7份、桐油酸甲酯4.8-6份、硅烷偶联剂1.6-2.1份、助交联剂TAIC 0.9-1.2份、防老剂1-1.6份、促进剂0.7-1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8-1.2份、改性β-环糊精6-8.5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、马来酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化锌1.4份、甲基丙烯酸镁1.5份、硬脂酸4份、过氧化二异丙苯0.6份、古马隆树脂1.5份、碳酸钙7份、硬质陶土4.3份、硫酸钡3.7份、氢氧化铝6.2份、云母7份、二硫化钼6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶联剂1.9份、助交联剂TAIC 1份、防老剂1.3份、促进剂1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-环糊精7份。
优选地，所述二硫化钼为聚乙烯醇改性二硫化钼，且平均粒径为800-1000nm。
优选地，所述防老剂为防老剂4010、防老剂MB、防老剂OD、防老剂DFC-34中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑锌、二丁基二磷酸锌、二硫代四甲基秋兰姆按重量比为2-10：1-4：3-15：2-8的混合物；以二乙基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑锌、二丁基二磷酸锌、二硫代四甲基秋兰姆三者的混合物为促进剂，并控制了促进剂的比例，使三者的性能互补，赋予护套材料适宜的诱导期，时降低了硫化返原现象。
优选地，所述改性β-环糊精按照以下工艺进行制备：将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升温至55-60℃，搅拌溶解后加入β-环糊精搅拌3-5h，然后静置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室温下，用质量分数为5-10％的氢氧化钠溶液对纤维素进行碱化处理10-20h，用蒸馏水洗涤至pH值为8-9，然后加入硅烷偶联剂KH-560，搅拌反应2-3h，然后经洗涤、干燥、粉碎得到物料B；将物料B加入反应装置中，然后加入质量分数为25-35％的氢氧化钠溶液和物料A，升温至50-60℃后震荡反应1-2h，然后加入蒸馏水，经洗涤、过滤、干燥得到所述改性β-环糊精。
优选地，间苯二酚双(二苯基)磷酸酯与β-环糊精的重量比为5-10：1-3；纤维素与硅烷偶联剂KH-560的重量比为10-20：2-3；物料B、物料A、质量分数为25-35％的氢氧化钠溶液的重量比为1:1:50-80。
本发明所述耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料可以按照常规的天然橡胶复合材料制备工艺制备而成。
本发明耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料中，以天然橡胶为主料，并在体系中加入了三元乙丙橡胶，赋予护套材料优异的耐热性和耐老化性，同时加入了马来酸酐和乙烯-α-辛烯共聚物，在橡胶加工的过程中，马来酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物以及桐油酸甲酯都能够与天然橡胶反应聚合反应，从而降低了天然橡胶中双键的含量，进步一改善了护套材料的耐热性和耐老化性，同时加入了甲基丙烯酸镁，其在能参与聚合物基体的内部聚合，改善了护套材料的拉伸强度、撕裂强度、300％定伸应力率和耐热氧老化性能；碳酸钙、硬质陶土、硫酸钡、氢氧化铝、云母、二硫化钼加入体系中，提高了护套材料的强度和耐热性，同时氢氧化铝、云母与改性β-环糊精配合，赋予护套材料优异的阻燃性；N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲结构中含有硫脲官能团和硅氧烷官能团，加入体系中，一方面，与硅烷偶联剂配合后对填料具有改性作用，有效抑制了各填料在橡胶基体中形成填料网络结构，改善了混炼胶的加工性能，另一方面，与促进剂配合，具有低温、快速促进硫化的作用；在优选方式中，在改性β-环糊精的制备过程中，首先将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯与β-环糊精混合，使间苯二酚双(二苯基)磷酸酯进行到了β-环糊精的空腔中得到了物料A；将碱化后的纤维素与硅烷偶联剂KH-560混合后，纤维素表面的羟基与硅烷偶联剂KH-560发生了反应，从而将环氧基引入到了纤维素分子中得到了物料B；将物料A与物料B混合后，物料A表面的羟基能与物料B表面的环氧基团反应，从而将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯、β-环糊精、纤维素结合为一体得到了改性β-环糊精，将其加入体系中，与体系的结合性能好，同时防止了间苯二酚双(二苯基)磷酸酯从聚合物基体内部向表面迁移，与体系中的氢氧化铝、云母具有良好的协同作用，显著提高了护套材料的分解温度，降低了失重速率，且在护套材料燃烧的过程中形成了更加致密的保护层，有效防止燃烧生成的挥发物外逸，隔绝氧气，避免了烟灰的形成，同时防止熔体滴落，实现了优异的阻燃抑烟作用。
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
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶20份、马来酸酐15份、乙烯-α-辛烯共聚物5份、硫磺2份、氧化锌1份、甲基丙烯酸镁2份、硬脂酸2份、过氧化二异丙苯1份、古马隆树脂0.3份、碳酸钙12份、硬质陶土2份、硫酸钡5份、氢氧化铝2份、云母15份、二硫化钼3份、桐油酸甲酯8份、硅烷偶联剂1份、助交联剂TAIC 1.3份、防老剂0.8份、促进剂1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3份、改性β-环糊精10份。
实施例2
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶35份、马来酸酐5份、乙烯-α-辛烯共聚物12份、硫磺0.5份、氧化锌1.8份、甲基丙烯酸镁0.5份、硬脂酸5份、过氧化二异丙苯0.1份、古马隆树脂2份、碳酸钙3份、硬质陶土10份、硫酸钡1份、氢氧化铝10份、云母3份、二硫化钼10份、桐油酸甲酯2份、硅烷偶联剂3份、助交联剂TAIC 0.2份、防老剂2份、促进剂0.3份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.5份、改性β-环糊精3份。
实施例3
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶28份、马来酸酐10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5份、硫磺1.6份、氧化锌1.2份、甲基丙烯酸镁1.7份、硬脂酸3.7份、过氧化二异丙苯0.8份、古马隆树脂1.1份、碳酸钙8.5份、硬质陶土3.9份、硫酸钡4份、氢氧化铝5.8份、云母10份、二硫化钼5.9份、桐油酸甲酯6份、硅烷偶联剂1.6份、助交联剂TAIC 1.2份、防老剂4010 1份、促进剂1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8份、改性β-环糊精8.5份；
其中，所述二硫化钼为聚乙烯醇改性二硫化钼，且平均粒径为1000nm；
所述促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑锌、二丁基二磷酸锌、二硫代四甲基秋兰姆按重量比为10：1：15：2的混合物；
所述改性β-环糊精按照以下工艺进行制备：将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升温至55℃，搅拌溶解后加入β-环糊精搅拌5h，其中，间苯二酚双(二苯基)磷酸酯与β-环糊精的重量比为5：3；然后静置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室温下，用质量分数为5％的氢氧化钠溶液对纤维素进行碱化处理20h，用蒸馏水洗涤至pH值为8，然后加入硅烷偶联剂KH-560，其中，纤维素与硅烷偶联剂KH-560的重量比为20：2，搅拌反应3h，然后经洗涤、干燥、粉碎得到物料B；将物料B加入反应装置中，然后加入质量分数为25％的氢氧化钠溶液和物料A，其中，物料B、物料A、质量分数为25％的氢氧化钠溶液的重量比为1:1:80，升温至60℃后震荡反应1h，然后加入蒸馏水，经洗涤、过滤、干燥得到所述改性β-环糊精。
实施例4
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶31份、马来酸酐8.5份、乙烯-α-辛烯共聚物9.6份、硫磺1份、氧化锌1.6份、甲基丙烯酸镁1份、硬脂酸4.3份、过氧化二异丙苯0.5份、古马隆树脂1.7份、碳酸钙6.7份、硬质陶土6份、硫酸钡3.2份、氢氧化铝7份、云母6份、二硫化钼6.7份、桐油酸甲酯4.8份、硅烷偶联剂2.1份、助交联剂TAIC 0.9份、防老剂MB 1份、防老剂OD 0.6份、促进剂0.7份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.2份、改性β-环糊精6份；
其中，所述二硫化钼为聚乙烯醇改性二硫化钼，且平均粒径为800nm；
所述促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑锌、二丁基二磷酸锌、二硫代四甲基秋兰姆按重量比为2：4：3：8的混合物；
所述改性β-环糊精按照以下工艺进行制备：将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升温至60℃，搅拌溶解后加入β-环糊精搅拌3h，其中，间苯二酚双(二苯基)磷酸酯与β-环糊精的重量比为10：1；然后静置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室温下，用质量分数为10％的氢氧化钠溶液对纤维素进行碱化处理10h，用蒸馏水洗涤至pH值为9，然后加入硅烷偶联剂KH-560，其中，纤维素与硅烷偶联剂KH-560的重量比为10：3，搅拌反应2h，然后经洗涤、干燥、粉碎得到物料B；将物料B加入反应装置中，然后加入质量分数为35％的氢氧化钠溶液和物料A，其中，物料B、物料A、质量分数为35％的氢氧化钠溶液的重量比为1:1:50，升温至50℃后震荡反应2h，然后加入蒸馏水，经洗涤、过滤、干燥得到所述改性β-环糊精。
实施例5
本发明提出的一种耐热阻燃天然橡胶电缆护套材料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、三元乙丙橡胶30份、马来酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化锌1.4份、甲基丙烯酸镁1.5份、硬脂酸4份、过氧化二异丙苯0.6份、古马隆树脂1.5份、碳酸钙7份、硬质陶土4.3份、硫酸钡3.7份、氢氧化铝6.2份、云母7份、二硫化钼6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶联剂1.9份、助交联剂TAIC 1份、防老剂4010 0.2份、防老剂MB 0.5份、防老剂OD 0.3份、防老剂DFC-34 0.3份、促进剂1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-环糊精7份；
其中，所述二硫化钼为聚乙烯醇改性二硫化钼，且平均粒径为890nm；
所述促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑锌、二丁基二磷酸锌、二硫代四甲基秋兰姆按重量比为8：3：11：5的混合物。
所述改性β-环糊精按照以下工艺进行制备：将间苯二酚双(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升温至58℃，搅拌溶解后加入β-环糊精搅拌4h，其中，间苯二酚双(二苯基)磷酸酯与β-环糊精的重量比为7：2，然后静置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室温下，用质量分数为7％的氢氧化钠溶液对纤维素进行碱化处理17h，用蒸馏水洗涤至pH值为8，然后加入硅烷偶联剂KH-560，搅拌反应2.6h，然后经洗涤、干燥、粉碎得到物料B；将物料B加入反应装置中，然后加入质量分数为30％的氢氧化钠溶液和物料A，其中，物料B、物料A、质量分数为30％的氢氧化钠溶液的重量比为1:1:60，升温至58℃后震荡反应1.3h，然后加入蒸馏水，经洗涤、过滤、干燥得到所述改性β-环糊精。
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。