本发明涉及橡胶管道技术领域，尤其是涉及一种导热三元乙丙胶管及其制备方法。
背景技术
三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯经溶液共聚合而成的橡胶，再引入第三单体。三元乙丙和三元乙丙橡胶从20世纪50年代末，60年代初开发成功以来，世界上又出现了多种改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶，从而为乙丙橡胶的广泛应用提供了众多的品种和品级。多年来，采用共混、共聚、填充、接枝。增强和分子复合等手段，获得了许多综合性能好的高分子材料。三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，电绝缘性优良、耐化学腐蚀性好，冲击弹性较好。主要应用于电缆、电线、密封电圈等。将乙丙橡胶应用于电缆绝缘材料时，乙丙橡胶管的散热性能不佳，电缆内部温度过高容易引发安全事故，造成经济损失。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术乙丙胶耐热性差的问题，提供一种耐热性能较好的乙丙橡胶管。
本发明还提供了一种乙丙橡胶管的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶100～150份，炭黑30～50份，碳纳米管25～50份，氧化锌5～10份，硬脂酸2～5份，促进剂0.5～1份，防老剂1～3份，硫磺0.5～1份。
本发明以三元乙丙胶为橡胶管的基本原料，三元乙丙胶是一种饱和的高聚物，电绝缘性优良、耐化学腐蚀性好，冲击弹性较好；炭黑为作为三元乙丙胶的补强剂，对三元乙丙胶起到增强作用；碳纳米管具有良好的力学性能，大大提高三元乙丙橡胶管的强度和模量，另外碳纳米管具有较好的导热性能，从而改善三元乙丙胶的导热性；氧化锌对三元乙丙橡胶管起到阻燃的作用；硬脂酸能够提高三元乙丙胶的软化和增塑效果，便于橡胶管的加工成型；促进剂促进三元乙丙胶的硫化作用，缩短三元乙丙胶的硫化时间和硫化温度；防老剂能够防止三元乙丙胶的在自然环境中的老化，延长三元乙丙胶的使用寿命。
作为优选，所述三元乙丙胶管还包括氮化铝3～6份和硅胶1～3份。
氮化铝和硅胶具有较好的导热性，其与碳纳米管复配进一步增强三元乙丙胶管的导热性能。
作为优选，所述炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为10～20％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为20～30％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，升温至120～130℃，继续搅拌3～6h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
填料炭黑在组分中的分散性不佳，容易团聚，本发明利用硅烷偶联剂对炭黑进行改性，使炭黑在三元乙丙橡胶中分散均匀，有利于三元乙丙橡胶管强度的提高。
作为优选，所述炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.1～0.2。
作为优选，所述促进剂为促进剂d、促进剂m、促进剂dm、促进剂tmtd、促进剂cz中的至少一种。
作为优选，所述防老剂为防老剂aw、防老剂rd、防老剂a、防老剂d中的至少一种。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在80～100℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在160～180℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明使用氮化铝、硅胶和碳纳米管复配得到的三元乙丙胶管具有极好的导热性能；本发明使用改性处理过的炭黑作为填料，不仅节约成本，还起到增强橡胶管的作用。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶100份，炭黑30份，碳纳米管25份，氮化铝3份、硅胶1份、氧化锌5份，硬脂酸2份，促进剂d0.5份，防老剂aw1份，硫磺0.5份。
炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为20％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.1，升温至120℃，继续搅拌3h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在80℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在160℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
实施例2
一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶120份，炭黑35份，碳纳米管30份，氮化铝4份、硅胶1.5份、氧化锌6份，硬脂酸3份，促进剂m0.6份，防老剂rd1.5份，硫磺0.6份。
炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为12％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为22％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.1，升温至124℃，继续搅拌4h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在85℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在165℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
实施例3
一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶130份，炭黑40份，碳纳米管35份，氮化铝4.5份、硅胶2份、氧化锌7份，硬脂酸3.5份，促进剂dm0.7份，防老剂a2份，硫磺0.8份。
炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为16％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为25％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.15，升温至125℃，继续搅拌4h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在90℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在170℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
实施例4
一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶140份，炭黑45份，碳纳米管40份，氮化铝5份、硅胶2.5份、氧化锌8份，硬脂酸4份，促进剂tmtd0.8份，防老剂d2.5份，硫磺0.9份。
炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为18％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为27％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.2，升温至128℃，继续搅拌5h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在95℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在175℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
实施例5
一种导热三元乙丙胶管，包括按重量份计的下述组分：
三元乙丙胶150份，炭黑50份，碳纳米管50份，氮化铝6份、硅胶3份、氧化锌10份，硬脂酸5份，促进剂cz1份，防老剂d3份，硫磺1份。
炭黑经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将炭黑加入质量分数为20％的乙醇水溶液中，然后加入炭黑，碳黑占乙醇水溶液的质量百分比为30％，搅拌均匀，然后缓慢滴加硅烷偶联剂，炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.2，升温至130℃，继续搅拌6h，然后经过过滤、干燥得到改性炭黑。
一种导热三元乙丙胶管的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方的重量配比将三元乙丙胺胶加入硬脂酸和促进剂中，搅拌均匀后送入混炼机中，在100℃下塑炼，得到塑炼胶；
b)再依次向塑炼胶中加入碳黑、碳纳米管、氧化锌和防老剂，在180℃下混炼得到混炼胶，排胶；
c)下片冷却二段混炼将硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
d)将橡胶组合物经挤出机挤出成型得到三元乙丙胶管。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。