CN100577722C - 高强度耐寒电缆护套橡皮及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明针对现有技术的不足和市场需求，提供了一种高强度耐寒电缆护套橡皮及其制备工艺。所述高强度耐寒电缆护套橡皮的M300定伸强度为6.5～7.0N/mm2，断裂伸长率为400～500%，抗张强度为12.5～13.8N/mm2，断裂后永久变形率为30～50%，‘T’型抗撕强度为6.5～7.5N/mm，经75℃×240h热空气老化后，抗张强度保留率≥90%，断裂伸长率保留率≥80%。采用本发明护套橡皮制备的成品电缆的耐寒性能通过UL44标准中规定的极低温冲击及极低温弯曲试验，阻燃性能通过成束燃烧试验。与现有技术相比，本发明护套橡皮的机械性能不仅比普通橡皮高，而且具有耐低温、耐介质的特性，延长了电缆在低温、有油条件下的使用寿命。

Description

高强度耐寒电缆护套橡皮及其制备工艺
技术领域
本发明是涉及一种电缆护套橡皮及其制备工艺，具体说，是涉及一种高强度耐寒电缆护套橡皮及其制备工艺。
背景技术
弹性是橡胶作为工程材料最宝贵的性能之一。在很低的温度下，由于橡胶分子链段被冻结，从而失去橡胶特有的弹性，发硬变脆，丧失使用性能。现有的普通电缆的护套橡皮在-60℃的条件下使用时，经不起多次弯曲，便发生开裂。这种护套材料已不能满足现在的露天矿耐寒电缆使用要求。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足和市场需求，提供一种高强度耐寒电缆护套橡皮及其制备工艺。
本发明提供的高强度耐寒电缆护套橡皮，其组成及配比为：氯丁生胶17％～20.5％，氯化聚乙烯树脂5％～14％，塑炼天然生胶12％～21％，脂肪族二元酸酯类增塑剂2.1％～3.2％，活性氧化镁1.8％～2.1％，取代二苯胺类防老剂1.2％～1.4％，添加型阻燃剂6％～7％，氧化锌2.0％，二硫化四甲基秋兰姆0.32％～0.36％，二硫化二苯并噻唑0.29％～0.34％，2-硫醇基咪唑啉0.34％～0.37％，炭黑6％～7.2％，二氧化硅12％～14％，硅灰石粉6％～10％，高岭土6％～16％，硬脂酸1.2％～1.4％，石蜡2.0％～2.5％。
上述脂肪族二元酸酯类增塑剂为癸二酸二辛酯。
所述高强度耐寒电缆护套橡皮的制备工艺包括以下步骤：
A、混料
1)加入天然生胶及天然生胶重量的0.1～0.2％邻羟基硫代苯甲酸于密炼机中，混合5～15分钟得塑炼天然生胶；
2)将氯化聚乙烯树脂和氯丁生胶加入步骤1的粗料中，混合2～3分钟；
3)将活性氧化镁、取代二苯胺类防老剂、添加型阻燃剂、二氧化硅及硬脂酸加入步骤2的粗料中，混合2～3分钟；
4)将炭黑、硅灰石粉及石蜡加入步骤3的粗料中，混合3～4分钟；
5)将高岭土及脂肪族二元酸酯类增塑剂加入步骤4的粗料中，混合3～4分钟；
6)将上述混合后的粗料从密炼机中排入开炼机内，密炼机排胶温度控制在100℃～110℃；
7)在开炼机上对上述混合后的粗料拉薄通，拉薄通时的辊距为2mm～5mm；
8)待胶料温度低于95℃，加入氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑、2-硫醇基咪唑啉于开炼机中，混合10～40分钟，混合时的辊距控制在5mm～10mm；
B、挤橡
采用二台挤橡机对挤，挤橡机加料口温度控制在30～40℃，挤橡机一段温度控制在40～50℃，挤橡机二段温度控制在40～50℃，挤橡机三段温度控制在50～60℃，挤橡机机头温度控制在60～70℃；
C、硫化
将上述挤出料进缸硫化，硫化蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，进汽时间不超过12～15分钟，保温时间为40～60分钟，放汽时间控制在40～80分钟。
上述制备工艺中挤出料以包布形式进缸硫化。
经检测，本发明高强度耐寒电缆护套橡皮的M300定伸强度为6.5～7.0N/mm2，断裂伸长率为400～500％，抗张强度为12.5～13.8N/mm2，断裂后永久变形率为30～50％，‘T’型抗撕强度为6.5～7.5N/mm，经75℃×240h热空气老化后，抗张强度保留率≥90％，断裂伸长率保留率≥80％。采用本发明高强度耐寒电缆护套橡皮制备的成品电缆的耐寒性能通过UL44标准中规定的极低温冲击及极低温弯曲试验，成品电缆的阻燃性能通过成束燃烧试验。
与现有技术相比，本发明高强度耐寒电缆护套橡皮的机械性能不仅比普通橡皮高，而且具有耐低温、耐介质的特性，延长了电缆在低温、有油条件下的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整的说明：
实施例1
本实施例提供的高强度耐寒电缆护套橡皮的组成及配比为：氯丁生胶19％，氯化聚乙烯树脂14％，塑炼天然生胶12％，癸二酸二辛酯增塑剂3.2％，活性氧化镁1.8％，取代二苯胺类防老剂1.4％，添加型阻燃剂6.8％，氧化锌2.0％，二硫化四甲基秋兰姆0.36％，二硫化二苯并噻唑0.30％，2-硫醇基咪唑啉0.34％，炭黑7.2％，二氧化硅12％，硅灰石粉10％，高岭土6％，硬脂酸1.4％，石蜡2.2％。
所述高强度耐寒电缆护套橡皮的制备工艺包括以下步骤：
A、混料
1)加入天然生胶及天然生胶重量的0.1～0.2％邻羟基硫代苯甲酸于密炼机中，混合5～15分钟得塑炼天然生胶；
2)将氯化聚乙烯树脂和氯丁生胶加入步骤1的粗料中，混合2～3分钟；
3)将活性氧化镁、取代二苯胺类防老剂、添加型阻燃剂、二氧化硅及硬脂酸加入步骤2的粗料中，混合2～3分钟；
4)将炭黑、硅灰石粉及石蜡加入步骤3的粗料中，混合3～4分钟；
5)将高岭土及脂肪族二元酸酯类增塑剂加入步骤4的粗料中，混合3～4分钟；
6)将上述混合后的粗料从密炼机中排入开炼机内，密炼机排胶温度控制在100℃～110℃；
7)在开炼机上对上述混合后的粗料拉薄通，拉薄通时的辊距为2mm～5mm；
8)待胶料温度低于95℃，加入氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑、2-硫醇基咪唑啉于开炼机中，混合3～5分钟，混合时的辊距控制在5mm～10mm；
B、挤橡
采用二台挤橡机对挤，挤橡机加料口温度控制在30～40℃，挤橡机一段温度控制在40～50℃，挤橡机二段温度控制在40～50℃，挤橡机三段温度控制在50～60℃，挤橡机机头温度控制在60～70℃；
C、硫化
将上述挤出料进缸硫化，硫化蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，进汽时间不超过12～15分钟，保温时间为40～60分钟，放汽时间控制在40～80分钟。
经检测，本实施例高强度耐寒电缆护套橡皮的M300定伸强度为6.5N/mm2，断裂伸长率为440％，抗张强度为12.5N/mm2，断裂后永久变形率为40％，‘T’型抗撕强度为7.0N/mm，经75℃×240h热空气老化后，抗张强度保留率达99％，断裂伸长率保留率达88％。采用本实施例高强度耐寒电缆护套橡皮制备的成品电缆的耐寒性能通过UL44标准中规定的极低温冲击及极低温弯曲试验，成品电缆的阻燃性能通过成束燃烧试验。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，本实施例提供的高强度耐寒电缆护套橡皮的组成及配比为：氯丁生胶20.5％，氯化聚乙烯树脂8.2％，塑炼天然生胶12.3％，癸二酸二辛酯增塑剂2.1％，活性氧化镁1.8％，取代二苯胺类防老剂1.2％，添加型阻燃剂6.2％，氧化锌2.0％，二硫化四甲基秋兰姆0.34％，二硫化二苯并噻唑0.29％，2-硫醇基咪唑啉0.37％，炭黑6.2％，二氧化硅13.1％，硅灰石粉6.2％，高岭土16％，硬脂酸1.2％，石蜡2.0％。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，本实施例提供的高强度耐寒电缆护套橡皮的组成及配比为：氯丁生胶17％，氯化聚乙烯树脂5％，塑炼天然生胶21％，癸二酸二辛酯增塑剂3％，活性氧化镁1.8％，取代二苯胺类防老剂1.3％，添加型阻燃剂6.36％，氧化锌2.0％，二硫化四甲基秋兰姆0.35％，二硫化二苯并噻唑0.34％，2-硫醇基咪唑啉0.35％，炭黑7％，二氧化硅14％，硅灰石粉10％，高岭土7％，硬脂酸1.3％，石蜡2.2％。

Claims (4)

1.一种高强度耐寒电缆护套橡皮，其特征在于，所述护套橡皮的组成及配比为：氯丁生胶17％～20.5％，氯化聚乙烯树脂5％～14％，塑炼天然生胶12％～21％，脂肪族二元酸酯类增塑剂2.1％～3.2％，活性氧化镁1.8％～2.1％，取代二苯胺类防老剂1.2％～1.4％，添加型阻燃剂6％～7％，氧化锌2.0％，二硫化四甲基秋兰姆0.32％～0.36％，二硫化二苯并噻唑0.29％～0.34％，2-硫醇基咪唑啉0.34％～0.37％，炭黑6％～7.2％，二氧化硅12％～14％，硅灰石粉6％～10％，高岭土6％～16％，硬脂酸1.2％～1.4％，石蜡2.0％～2.5％；其中的塑炼天然生胶是由天然生胶及天然生胶重量的0.1～0.2％邻羟基硫代苯甲酸在密炼机中混合5～15分钟而得。
2.根据权利要求1所述的高强度耐寒电缆护套橡皮，其特征在于，所述脂肪族二元酸酯类增塑剂为癸二酸二辛酯。
3.一种权利要求1所述的高强度耐寒电缆护套橡皮的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
A、混料
1)加入天然生胶及天然生胶重量的0.1～0.2％邻羟基硫代苯甲酸于密炼机中，混合5～15分钟得塑炼天然生胶；
2)将氯化聚乙烯树脂和氯丁生胶加入步骤1的粗料中，混合2～3分钟；
3)将活性氧化镁、取代二苯胺类防老剂、添加型阻燃剂、二氧化硅及硬脂酸加入步骤2的粗料中，混合2～3分钟；
4)将炭黑、硅灰石粉及石蜡加入步骤3的粗料中，混合3～4分钟；
5)将高岭土及脂肪族二元酸酯类增塑剂加入步骤4的粗料中，混合3～4分钟；
6)将上述混合后的粗料从密炼机中排入开炼机内，密炼机排胶温度控制在100℃～110℃；
7)在开炼机上对上述混合后的粗料拉薄通，拉薄通时的辊距为2mm～5mm；
8)待胶料温度低于95℃，加入氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑、2-硫醇基咪唑啉于开炼机中，混合3～5分钟，混合时的辊距控制在5mm～10mm；
B、挤橡
采用二台挤橡机对挤，挤橡机加料口温度控制在30～40℃，挤橡机一段温度控制在40～50℃，挤橡机二段温度控制在40～50℃，挤橡机三段温度控制在50～60℃，挤橡机机头温度控制在60～70℃；
C、硫化
将上述挤出料进缸硫化，硫化蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，进汽时间不超过12～15分钟，保温时间为40～60分钟，放汽时间控制在40～80分钟。
4.根据权利要求3所述的高强度耐寒电缆护套橡皮的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺中的挤出料以包布形式进缸硫化。
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