CN101451005A - 一种高压电缆防震绝缘橡胶部件 - Google Patents
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Abstract
一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，由以下重量份的原料组成：卤化丁基橡胶10－45，氯化聚乙烯10－45，三元乙丙橡胶10－80，硬脂酸0.5－3，氧化锌3－7，二硫代四甲基秋兰姆0.5－1.2，二硫代二苯并噻唑0.5－1.5或二硫代氨基甲酸盐0.2－1，硫磺0.6－1，硫脲类化合物0.2－1.0，三甲基二氢化喹啉聚合物1－3，异丙基苯基对苯二胺0.4－0.7以及软化剂15－40，补强剂40－70，经塑炼、密炼、开炼、硫化、成型、起模、修边、等过程形成产品，该产品具有成本低、阻燃、阻尼、抗振性能好，抗静电、不喷霜、寿命长等优点。产品主要用于航空、汽车尤其是高压、超高压输电线路上对阻燃、阻尼、抗振性能要求较高的领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种防振用橡胶制品，尤其是一种在高压输电线路上用于起阻燃、阻尼作用的橡胶部件。
背景技木
目前在架空输电线路上，为避免由于微风振动和档距振荡造成的导线疲劳、紧固件松动和导线磨损，通常都用金属间隔棒将导线隔开，并在间隔棒与导线之间设置一个橡胶垫用以吸收因风引起的振动能量，这种橡胶垫目前传统的作法是：采用丁基橡胶或三元乙丙橡胶或由二者合成的复合橡胶作为主要原料，如在中国专利2005年1月5日公开了一种申请号为200410010635.4的‘超高压输电线路间隔棒橡胶阻尼件’其主要技术特征是：该产品主要是用丁基橡胶和三元乙丙橡胶为主要原料，二硫化四甲基秋兰姆和硫醇基苯并噻唑为硫化促进剂，再加上机油、碳黑等添加剂制成的，而这种橡胶阻尼件存在的主要问题是：
1、丁基橡胶和三元乙丙橡胶虽然具有良好的阻尼性能和抗老化性能，但其阻燃性能较差，另外，该橡胶完全依赖进口，价格十分昂贵，丁基橡胶每吨售价在35000元以上。三元乙丙橡胶每吨也在19500元左右，随着石油等原材料价格日益上涨，其还有继续上涨的可能；
2、采用硫醇基苯并噻唑与二硫代四甲基秋兰姆作为促进剂，最大的问题是，由于硫醇基苯并噻唑会对二硫代四甲基秋兰姆的硫化活性起抑制作用，严重降低其交联反应能力，多余的就会析出沉积在产品表面，易产生＂喷霜＂现象，即产品表面出现一层白霜。这是橡胶制品一大禁忌，不仅影响产品外观，也影响产品使用寿命；
发明内容
本发明的目的就在于克服上述技术的不足和缺陷，提供一种阻燃性能好、成本低、无＂喷霜＂现象、使用寿命长的高压电缆防震绝缘橡胶部件。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征在于它是由以下重量分的原料组成：
合成橡胶： 100 重量份
润滑剂：硬脂酸 0.5—3 重量份
活化剂：氧化锌 3—7 重量份
促进剂：二硫代四甲基秋兰姆 0.5—1.2 重量份
二硫代二苯并噻唑 0.5—1.5 重量份
或二硫代氨基甲酸盐 0.2—1 重量份
交联剂：硫磺 0.6—1 重量份
硫脲类化合物 0.2—1.0 重量份
防老剂：三甲基二氢化喹啉聚合物 1—3 重量份
异丙基苯基对苯二胺 0.4—0.7 重量份
软化剂： 15—40 重量份
补强剂： 40—70 重量份
其中：所述的合成橡胶由以下重量百分比的原料组成：
卤化丁基橡胶 10％—45％ 重量
氯化聚乙烯 10％—45％ 重量
三元乙丙橡胶 10％—80％ 重量
以上三种原料总和为100％；
所述的软化剂：为石蜡油；补强剂：为硬质碳黑；交联剂中的硫脲类化合物：为亚乙基硫脲NA-22。
本发明的优选组分及配比是：
合成橡胶：卤化丁基橡胶 20—30 重量份
氯化聚乙烯 20—30 重量份
三元乙丙橡胶 40—60 重量份
润滑剂：硬脂酸 1—2 重量份
活化剂：氧化锌 3—4 重量份
促进剂：二硫代四甲基秋兰姆 0.6—0.7 重量份
二硫代二苯并噻唑 1.2—1.4 重量份
交联剂：硫磺 0.8—1 重量份
亚乙基硫脲NA-22 0.3—0.4 重量份
防老剂：三甲基二氢化喹啉聚合物 1—2 重量份
异丙基苯基对苯二胺 0.5—0.7 重量份
软化剂：石蜡油 20—25 重量份
补强剂：硬质碳黑 50—60 重量份
本发明的制造方法是：取三元乙丙橡胶、卤化丁基橡胶、氯化聚乙烯橡胶，按其配比称量加入混炼机，在温度70℃—80℃之间和常压下共混塑炼5分钟，将塑炼胶停放24小时，然后将塑炼胶加入密炼机，同时加入润滑剂、活化剂、促进剂、交联剂、防老剂，在70℃—80℃和常压下混炼1-3分钟后，加入炭黑和石蜡油，再炼4—5分钟，将料从翻斗放出，转入开炼机并添加硫磺，在70℃—80℃和常压下，混炼4-5分钟，出片下滚；将胶料放入半成品库停放24小时，然后进行返炼，出片造型，转入硫化机进行硫化，硫化温度控制在155℃±5℃，压力控制在14.2MPa±0.5MPa，硫化时间为20分钟，起模、修边、自检、总捡、包装。
本发明由于采用了以上技术方案，用国产氯化聚乙烯和卤化丁基橡胶替代丁基橡胶和部分三元乙丙橡胶，在不影响阻尼性能的前提下，一方面增强了产品阻燃性能，另一方面由于国产氯化聚乙烯价格较便宜每吨只有17000元，大大降低了产品的成本，三种橡胶都是饱和的高聚物，三种橡胶共混，具有良好的力学性能以及抗臭氧化、耐天候、耐紫外线，耐臭氧等优良的化学稳定性，；采用二硫代二苯并噻唑或/和二硫代氨基甲酸盐替代硫醇基苯并噻唑，并和二硫代四甲基秋兰姆一起作硫化促进剂，大大提高了二硫代四甲基秋兰姆的活性，能产生足够的活泼硫参加交联反应，避免“喷霜”现象，改善了产品的外观，提高了产品的使用寿命；在交联剂中增加了硫脲类化合物如亚乙基硫脲NA-22，可使氯化聚乙烯充分硫化，并降低了二硫代四甲基秋兰姆和硫磺用量；在软化剂中采用石蜡烃油代替机油，可增加其与橡胶的相溶性，改善增塑效果，有利于碳黑均匀分散；在补强剂中采用硬质炭黑，如中超耐磨炉黑或高耐磨炉黑，不仅有良好的补强效果，而且可赋予胶料适当的导电性能，改善产品的抗静电性能。
具体实施方式
| 实施例号成分 | 实施例1单位：公斤 | 实施例2单位：公斤 | 实施例3单位：公斤 |
| 卤化丁橡胶 | 10 | 30 | 45 |
| 氯化聚乙烯 | 10 | 20 | 45 |
| 三元乙丙橡胶 | 80 | 50 | 10 |
| 硬脂酸 | 0.5 | 1 | 3 |
| 氧化锌 | 5 | 4 | 7 |
| 二硫代四甲基秋兰姆 | 1.2 | 1 | 0.5 |
| 二硫代二苯并噻唑 | 1.5 | 1.4 | |
| 二硫代氨基甲酸盐 | 1 | ||
| 亚乙基硫脲NA-22 | 0.2 | 0.5 | 1 |
| 硫磺 | 1 | 0.8 | 0.6 |
| 三甲基二氢化喹啉聚物 | 1 | 2 | 3 |
| 异丙基苯基对苯二胺 | 0.4 | 0.5 | 0.7 |
| 石蜡油 | 15 | 20 | 40 |
| 硬质碳黑 | 70 | 60 | 40 |
实施例1：取三元乙丙橡胶80公斤、卤化丁基橡胶10公斤、氯化聚乙烯橡胶10公斤，加入混炼机，温度控制在70℃—80℃之间，在常压下共混塑炼5分钟，将塑炼胶停放24小时，然后将塑炼胶加入密炼机，同时加入硬脂酸0.5公斤、氧化锌5公斤、二硫代四甲基秋兰姆1.2公斤、二硫代二苯并噻唑1.5公斤、亚乙基硫脲NA-22 0.2公斤、三甲基二氢化喹啉聚合物1公斤、异丙基苯基对苯二胺0.4公斤，在70℃—80℃和常压下混炼3分钟后，加入硬质碳黑70公斤、石蜡油15公斤，再炼5分钟，将料从翻斗放出，转入开炼机，加硫磺1公斤，在70℃—80℃和常压下混炼5分钟，出片下滚；将胶料放入半成品库停放24小时，然后进行返炼，在70℃—80℃和常压下返炼5分钟，出片造型，然后再转入硫化机进行硫化，硫化温度控制在155℃±5℃，压力控制在14.2MPa±0.5MPa，硫化时间为20分钟，然后起模、修边、自检、总捡、包装。
实施例2：取三元乙丙橡胶50公斤、卤化丁基橡胶30公斤、氯化聚乙烯橡胶20公斤，加入混炼机，温度控制在70℃—80℃之间，在常压下共混塑炼5分钟，将塑炼胶停放24小时，然后将塑炼胶加入密炼机，同时加入硬脂酸1公斤、氧化锌4公斤、二硫代四甲基秋兰姆1公斤、二硫代二苯并噻唑1.4公斤、亚乙基硫脲NA-22 0.5公斤、三甲基二氢化喹啉聚合物2公斤、异丙基苯基对苯二胺0.5公斤，在70℃—80℃和常压下混炼3分钟后，加入硬质碳黑60公斤、石蜡油20公斤，再炼5分钟，将料从翻斗放出，转入开炼机并添加硫磺0.8公斤，在70℃—80℃和常压下混炼5分钟，出片下滚；将胶料放入半成品库停放24小时，然后进行返炼，在70℃—80℃和常压下返炼5分钟，出片造型，转入硫化机进行硫化，硫化温度控制在155℃±5℃，压力控制在14.2MPa±0.5MPa，硫化时间为20分钟，然后起模、修边、自检、总捡、包装。
实施例3：取三元乙丙橡胶10公斤、卤化丁基橡胶45公斤、氯化聚乙烯橡胶45公斤，加入混炼机，温度控制在70℃—80℃之间，在常压下共混塑炼5分钟，将塑炼胶停放24小时，然后将塑炼胶加入密炼机，同时加入硬脂酸3公斤、氧化锌7公斤、二硫代四甲基秋兰姆0.5公斤、二硫代氨基甲酸盐1公斤、亚乙基硫脲NA-22 1公斤、三甲基二氢化喹啉聚合物3公斤、异丙基苯基对苯二胺0.7公斤，在70℃—80℃和常压下混炼3分钟后，加入硬质碳黑40公斤、石蜡油40公斤，再炼5分钟，将料从翻斗放出，转入开炼机并添加硫磺0.6公斤，在70℃—80℃和常压下混炼5分钟，出片下滚；将胶料放入半成品库停放24小时，然后进行返炼，在70℃—80℃和常压下返炼5分钟，出片造型，转入硫化机进行硫化，硫化温度控制在155℃±5℃，压力控制在14.2MPa±0.5MPa，硫化时间为20分钟，然后起模、修边、自检、总捡、包装。
各实施例的试样按国家标准测定，其各项指标如下
| 实施例指标项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 拉伸强度，MPa | 16.1 | 19.1 | 19 |
| 扯断伸长率，％ | 350 | 400 | 370 |
| 硬度(邵尔A型)，度 | 68 | 72 | 71 |
| 撕裂强度，KN/m | 32 | 38 | 36 |
| 压缩永久形变，％ | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 耐寒系数(-40℃±1℃) | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 体积电阻率，Ω·cm | 1.12×106 | 1.1×106 | 1.1×106 |
| 耐臭氧老化性能，25℃下72h | 不龟裂 | 不龟裂 | 不龟裂 |
| 阻尼系数(-40℃～+40℃，25Hz) | 0.39 | 0.43 | 0.40 |
Claims (5)
1、一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征在于它是由以下重量分的原料组成：
合成橡胶： 100 重量份
润滑剂：硬脂酸 0.5—3 重量份
活化剂：氧化锌 3—7 重量份
促进剂：二硫代四甲基秋兰姆 0.5—1.2 重量份
二硫代二苯并噻唑 0.5—1.5 重量份
或二硫代氨基甲酸盐 0.2—1 重量份
交联剂：硫磺 0.6—1 重量份
硫脲类化合物 0.2—1.0 重量份
防老剂：三甲基二氢化喹啉聚合物 1—3 重量份
异丙基苯基对苯二胺 0.4—0.7 重量份
软化剂： 15—40 重量份
补强剂： 40—70 重量份
其中：上述的合成橡胶由以下重量百分比的原料组成：
卤化丁基橡胶 10％—45％ 重量
氯化聚乙烯 10％—45％ 重量
三元乙丙橡胶 10％—80％ 重量
以上三种原料总和为100％。
2、如权利要求1所述的一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征是：所说的软化剂是石蜡油。
3、如权利要求1或2所述的一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征是：所说的补强剂是硬质碳黑。
4、如权利要求3所述的一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征是：所说的交联剂中的硫脲类化合物为亚乙基硫脲NA-22。
5、如权利要求1所述的一种高压电缆防震绝缘橡胶部件，其特征是：其优选组分及配比是：
合成橡胶：卤化丁基橡胶 20—30 重量份
氯化聚乙烯 20—30 重量份
三元乙丙橡胶 40—60 重量份
润滑剂：硬脂酸 1—2 重量份
活化剂：氧化锌 3—4 重量份
促进剂：二硫代四甲基秋兰姆 0.6—0.7 重量份
二硫代二苯并噻唑 1.2—1.4 重量份
交联剂：硫磺 0.8—1 重量份
亚乙基硫脲NA-22 0.3—0.4 重量份
防老剂：三甲基二氢化喹啉聚合物 1—2 重量份
异丙基苯基对苯二胺 0.5—0.7 重量份
软化剂：石蜡油 20—25 重量份
补强剂：硬质碳黑 50—60 重量份。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090610 |