一种耐油耐老化电力电缆的制作方法_2

文档序号:9598909阅读:来源:国知局
g,孔容为1. 5-2. 5cm3/g ;所述聚丙烯腈纤维的密度为1-1. 2g/cm3,直径为15-20mm,弹性模量为12-15GPa,抗拉强度为750-800MPa,延伸率为18-25%。
[0015]本发明所述改性丁腈橡胶材料可以按照常规的丁腈橡胶材料制备工艺按配比将各原料塑炼、混炼、硫化而成。
[0016]本发明改性丁腈橡胶材料中,以氢化丁腈橡胶为主料,其分子主链中双键数量较少,赋予其优异的耐油性和耐热性,但是其耐低温性和耐老化性仍不是很理想;配合加入的三元乙丙橡胶、硅橡胶、聚碳酸酯与氢化丁腈橡胶并用后相容性好,通过调节各原料的比例,使其性能协同促进,在维持氢化丁腈橡胶优异的耐油性、耐热性和机械强度的同时,改善了其耐候性、耐低温性、高温压缩永久变形性和耐老化性;加入的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯酸酯橡胶在体系中能形成分散相,进一步降低了材料的玻璃化转变温度,改善了材料的耐低温性;纳米氮化硼、纳米氮化硅、膨胀石墨、纳米氢氧化铝、聚丙烯腈纤维配合加入体系中,在硅烷偶联剂的辅助下,在体系中分散均匀,其提高了材料的力学性能,防止了多种有机物的加入引起的机械强度的降低,其中,氢化丁腈橡胶可附着在膨胀石墨上,形成橡胶大分子插层,从而限制了大分子的变形,改善了材料的隔水和隔热性能,进一步提高了材料的耐老化性能;己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]加入体系中,在体系中分散性好,其中的C = 0和C-0-C能与体系中的羟基形成氢键,在硅烷偶联剂的辅助下改善了各物质的相容性,另一方面在体系中耐热性、耐抽出性好,防止了其在体系中的挥发和迀移,并避免了喷霜,与分子量较高的偏苯三酸三辛酯、磷酸三辛酯、六苯氧基环三磷腈配合后保证了增塑效果,并赋予材料优异的阻燃性能,同时降低了材料的玻璃化温度,改善了其低温性能,提高了材料的耐油性和加工性能;甲基丙烯酸镁加入体系中,作为增强剂,其在材料的制备过程部分接枝到了氢化丁腈橡胶的分子链上,形成了互穿聚合物网络,改善了材料的定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度和热氧老化性;选择了过氧化苯甲酰为交联剂,并配合添加了三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为硫化活化剂,通过调节其比例,使其性能协同,在提高材料硫化效率的同时避免了发生焦烧,同时采用了低硫高促的硫化体系,进一步改善了材料的耐热性、耐油性和耐老化性。
[0017]本发明以改性丁腈橡胶材料作为外护套,从而将改性丁腈橡胶材料的性质引入电缆中,得到的电力电缆耐油性好,耐老化性能优异,能满足多种领域的使用要求,且使用寿命长。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述耐油耐老化电力电缆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]参照图1,本发明提出的一种耐油耐老化电力电缆,包括导体1、绝缘层2、内护套3、外护套4,导体1由多根导线绞合而成,绝缘层2包覆在导体1外,内护套3包覆在绝缘层2夕卜,外护套4包覆在内护套3外,其中外护套4采用改性丁腈橡胶材料制作;
[0022]其中,所述改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:氢化丁腈橡胶100份、三元乙丙橡胶10份、聚碳酸酯10.6份、硅橡胶7.3份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3.6份、丙烯酸酯橡胶5.7份、氧化锌3.2份、硬脂酸3份、过氧化苯甲酰2份、三烯丙基异氰脲酸酯1.2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1份、纳米氮化硼10份、纳米氮化硅7.2份、膨胀石墨6.8份、纳米氢氧化铝3.6份、聚丙烯腈纤维2.1份、偏苯三酸三辛酯4份、己二酸二[2-(2- 丁氧基乙氧基)乙酯]7.3份、磷酸三辛酯5.6份、六苯氧基环三磷腈7.4份、甲基丙烯酸镁1.6份、二硫化四甲基秋兰姆3份、2-硫醇基苯并噻唑2份、4,4’ - 二硫代二吗啉
3.6份、防老剂MB 3.4份、硅烷偶联剂4份;其中,所述氢化丁腈橡胶中,氢化率为50%,丙烯腈的含量为28%;所述纳米氮化硼的比表面积为190m2/g ;所述纳米氮化硅的比表面积为70m2/g,松装密度为lg/cm3;所述纳米氢氧化招的平均粒径30nm,比表面积450m 2/g,孔容为
1.5cm3/g ;所述聚丙稀腈纤维的密度为1.2g/cm3,直径为15_,弹性模量为15GPa,抗拉强度为750MPa,延伸率为25%。
[0023]实施例2
[0024]参照图1,本发明提出的一种耐油耐老化电力电缆,包括导体1、绝缘层2、内护套
3、外护套4,导体1由多根导线绞合而成,绝缘层2包覆在导体1外,内护套3包覆在绝缘层2夕卜,外护套4包覆在内护套3外,其中外护套4采用改性丁腈橡胶材料制作;
[0025]所述改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:氢化丁腈橡胶100份、三元乙丙橡胶9份、聚碳酸酯12份、硅橡胶7份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3.4份、丙烯酸酯橡胶6份、氧化锌3份、硬脂酸3.4份、过氧化苯甲酰1.7份、三烯丙基异氰脲酸酯1.3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.9份、纳米氮化硼11份、纳米氮化硅6份、膨胀石墨7.2份、纳米氢氧化铝3.4份、聚丙烯腈纤维1.9份、偏苯三酸三辛酯4.2份、己二酸二 [2-(2- 丁氧基乙氧基)乙酯]7份、磷酸三辛酯6.3份、六苯氧基环三磷腈7份、甲基丙烯酸镁1.7份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2份、2,2’ - 二硫代二苯并噻唑3份、二硫化四甲基秋兰姆1份、2-硫醇基苯并噻唑1份、4,4’ - 二硫代二吗啉1.2份、防老剂40202份、防老剂Η 1.7份、硅烷偶联剂3.4份;其中,所述氢化丁腈橡胶中,氢化率为38%,丙烯腈的含量为40% ;所述纳米氮化硼的比表面积为210m2/g ;所述纳米氮化硅的比表面积为80m2/g,松装密度为0.8g/cm3;所述纳米氢氧化招的平均粒径70nm,比表面积280m 2/g,孔容为2.5cm3/g ;所述聚丙烯腈纤维的密度为lg/cm3,直径为20mm,弹性模量为12GPa,抗拉强度为7800MPa,延伸率为 18%。
[0026]实施例3
[0027]参照图1,本发明提出的一种耐油耐老化电力电缆,包括导体1、绝缘层2、内护套
3、外护套4,导体1由多根导线绞合而成,绝缘层2包覆在导体1外,内护套3包覆在绝缘层2夕卜,外护套4包覆在内护套3外,其中外护套4采用改性丁腈橡胶材料制作;
[0028]所述改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:氢化丁腈橡胶100份、三元乙丙橡胶11份、聚碳酸酯10份、硅橡胶7.8份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4份、丙烯酸酯橡胶5.5份、氧化锌3.6份、硬脂酸2.8份、过氧化苯甲酰2.1份、三烯丙基异氰脲酸酯1份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.2份、纳米氮化硼8份、纳米氮化硅8份、膨胀石墨6.5份、纳米氢氧化铝4. 1份、聚丙烯腈纤维2. 4份、偏苯三酸三辛酯3. 6份、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]8份、磷酸三辛酯5份、六苯氧基环三磷腈8份、甲基丙烯酸镁1. 3份、2-硫醇基苯并噻唑9份、防老剂Η 1份、防老剂4010NA 1. 2份、防老剂RD 1份、硅烷偶联剂4. 1份;其中,所述氢化丁腈橡胶中,氢化率为55%,丙烯腈的含量为20%;所述纳米氮化硼的比表面积为200m2/g ;所述纳米氮化娃的比表面积为75m2/g,松装密度为0. 0. 9g/cm3;所述纳米氢氧化铝的平均粒径50nm,比表面积350m2/g,孔容为2cm3/g ;所述聚丙烯腈纤维的密度为1. lg/cm3,直径为17mm,弹性模量为13GPa,抗拉强度为780MPa,延伸率为20%。
[0029] 实施例4
[〇〇3〇] 参照图1,本发明提出的一种耐油耐老化电力电缆,包括导体1、绝缘层2、内护套3、外护套4,导体1由多根导线绞合而成,绝缘层2包覆在导体1外,内护套3包覆在绝缘层2外,外护套4包覆在内护套3外,其中外护套4采用改性丁腈橡胶材料制作;
[0031]所述改性丁腈橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:氢化丁腈橡胶100份、三元乙丙橡胶3份、聚碳酸酯15份、硅橡胶2份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份、丙烯酸酯橡胶2份、氧化锌5份、硬脂酸2份、过氧化苯甲酰2. 5份、三烯丙基异氰脲酸酯0. 3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1. 5份、纳米氮化硼5份、纳米氮化
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