CN102108161A - 一种橡胶电线绝缘材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂、润滑剂，各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份、阻燃剂20-40份、填充剂80-120份、增塑剂15-30份、交联助剂2-5份、过氧化物交联剂2-5份、稳定剂4-8份、活性剂5-10份、补强剂10-30份、润滑剂3-8份。本发明的橡胶电线绝缘材料多环芳香烃含量低、环保性能好且安全性强。

Description

一种橡胶电线绝缘材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶电线绝缘材料及其制造方法，具体说是一种环保型橡胶电线绝缘材料及其制造方法。

背景技术

随着环保意识的逐步加强，人们对电器配件(如橡胶电线绝缘层等)环保性能的要求也越来越高。在环保性能中，针对多环芳香烃的含量控制是十分重要的。由于多环芳香烃是高致癌物质，而且大量存在于橡胶材料的助剂、添加剂中，所以，目前的橡胶电线绝缘材料中均含有一定量的多环芳香烃。受目前橡胶电线绝缘材料生产工艺的影响，在橡胶电线绝缘材料生产过程中加入的助剂、添加剂，其多环芳香烃的存在必然对环境、使用者的身体健康等构成损害。如何生产一种既能符合橡胶电线绝缘材料的技术参数，也能最大限度内降低其多环芳香烃的含量，是目前一大技术难题，因此，现有的橡胶电线绝缘材料仍然有待于进一步改进。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种多环芳香烃含量低、环保性能好且安全性强的橡胶电线绝缘材料。

本发明的另一个发明目的是提供一种制备上述橡胶电线绝缘材料的方法。

本发明的发明目的是这样实现的：一种橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂、润滑剂，各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份、阻燃剂20-40份、填充剂80-120份、增塑剂15-30份、交联助剂2-5份、过氧化物交联剂2-5份、稳定剂4-8份、活性剂5-10份、补强剂10-30份、润滑剂3-8份。

所述阻燃剂为氢氧化铝。

所述填充剂为超细滑石粉、碳酸钙、陶土的其中一种或上述成份以任意比例混合。

所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯。

所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯。

所述稳定剂为硬脂酸钙。

所述活性剂为活性氧化镁。

所述补强剂为碳黑。

所述润滑剂为PE蜡。

一种制造上述橡胶电线绝缘材料的方法，所述制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼1-3分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-105℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-105℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放12-24小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

本发明具有以下优点：

1、本发明的橡胶电线绝缘材料中，采用氢氧化铝、偏苯三酸三辛酯、硬脂酸钙等原材料，其制品毒性及重金属元素含量均较低，且制品中多环芳香烃的含量低，有毒物质的析出量少，因此对环境的污染较少，对人体健康的损害程度也较低。

2、本发明的橡胶电线绝缘材料中，由于采用无毒或毒性低的助剂，所以在导线因意外事故燃烧时，对人体的损害较少，橡胶电线绝缘材料的安全性较强。

具体实施方式

本发明的橡胶电线绝缘材料中主要包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂、润滑剂，各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份、阻燃剂20-40份、填充剂80-120份、增塑剂15-30份、交联助剂2-5份、过氧化物交联剂2-5份、稳定剂4-8份、活性剂5-10份、补强剂10-30份、润滑剂3-8份。阻燃剂采用氢氧化铝，在橡胶电线绝缘材料燃烧时，氢氧化铝大量吸热并释放出水汽，使聚合物温升速度减慢、降解减缓，且其在表面形成炭化保护膜，既阻挡氧气的进入，也阻挡了可燃性气体的逸出。该炭化过程避免了烟灰的形成。填充剂采用超细滑石粉、碳酸钙及是陶土中的任意一种或者是上述三种材料任意比例的混合物。增塑剂为偏苯三酸三辛酯，可提高制品的电气性能，耐寒性及耐迁移性，与氯化聚乙烯橡胶的相容性较好。交联剂采用三烯丙基异氰脲酸酯，可提高制品的耐热性、耐候性、抗腐蚀性、阻燃性及绝缘性。在该橡胶电线绝缘材料中还加入了过氧化物交联剂，其选用双叔丁基过氧化异丙基苯，其交联效率较高，交联后制品的耐热性、耐低温屈挠性及耐压变形性均较好。稳定剂采用硬脂酸钙，其无毒、无挥发性等性能均可提高制品的安全性。活性剂选用活性氧化镁，可大幅提高制品的阻燃性，且其毒性低，也没有挥发性。补强剂为碳黑，碳黑可提高橡胶材料和助剂之间的相容性，改善产品的物理性能及力学性能。滑剂采用PE蜡，产品具有较高的热稳定性，除可增加材料的流动性外还具有一定的阻燃效果。

橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼1-3分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-105℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-105℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放12-24小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

下面通过表1对各个实施例进一步说明本发明，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。

实施例1

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝20份；超细滑石粉80份；偏苯三酸三辛酯15份；三烯丙基异氰脲酸酯2份；硬脂酸钙4份；双叔丁基过氧化异丙基苯2份；活性氧化镁5份；碳黑10份；PE蜡3份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼1分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼1分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90℃下持续打料30秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放12小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

实施例2

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、碳酸钙和陶土的混合物、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝40份；超细滑石粉40份；碳酸钙40份；陶土40份；偏苯三酸三辛酯30份；三烯丙基异氰脲酸酯5份；硬脂酸钙8份；双叔丁基过氧化异丙基苯5份；活性氧化镁10份；碳黑30份；PE蜡8份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼3分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到105℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在105℃下持续打料60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放24小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

实施例3

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、碳酸钙和陶土的混合物、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝26份；超细滑石粉32份；碳酸钙34份；陶土30份；偏苯三酸三辛酯17份；三烯丙基异氰脲酸酯3份；硬脂酸钙6份；双叔丁基过氧化异丙基苯3份；活性氧化镁6份；碳黑14份；PE蜡5份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼2分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼2分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到72℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到93℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在93℃下持续打料40秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放17小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

实施例4

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、碳酸钙和陶土的混合物、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝30份；超细滑石粉37份；碳酸钙30份；陶土35份；偏苯三酸三辛酯20份；三烯丙基异氰脲酸酯4份；硬脂酸钙7份；双叔丁基过氧化异丙基苯4份；活性氧化镁8份；碳黑20份；PE蜡7份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼2分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼3分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到76℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到97℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在97℃下持续打料50秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放18小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

实施例5

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、碳酸钙和陶土的混合物、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝34份；超细滑石粉36份；碳酸钙33份；陶土32份；偏苯三酸三辛酯26份；三烯丙基异氰脲酸酯3份；硬脂酸钙5份；双叔丁基过氧化异丙基苯3份；活性氧化镁7份；碳黑24份；PE蜡6份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼3分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼3分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到79℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到100℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在100℃下持续打料54秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放20小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

实施例6

本发明的橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂及润滑剂。阻燃剂为氢氧化铝、填充剂为超细滑石粉、碳酸钙和陶土的混合物、增塑剂为偏苯三酸三辛酯、交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯、稳定剂为硬脂酸钙、活性剂为活性氧化镁、补强剂为碳黑、润滑剂为PE蜡。各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份；氢氧化铝38份；超细滑石粉38份；碳酸钙35份；陶土34份；偏苯三酸三辛酯28份；三烯丙基异氰脲酸酯4份；硬脂酸钙6份；双叔丁基过氧化异丙基苯4份；活性氧化镁9份；碳黑28份；PE蜡6份。橡胶电线绝缘材料的制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼2分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼3分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到79℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到102℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在102℃下持续打料56秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放22小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。

表1

Claims (11)

1.一种橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述橡胶电线绝缘材料包括氯化聚乙烯橡胶、阻燃剂、填充剂、增塑剂、交联助剂、过氧化物交联剂、稳定剂、活性剂、补强剂、润滑剂，各组分的含量按重量份数算分别为氯化聚乙烯橡胶100份、阻燃剂20-40份、填充剂80-120份、增塑剂15-30份、交联助剂2-5份、过氧化物交联剂2-5份、稳定剂4-8份、活性剂5-10份、补强剂10-30份、润滑剂3-8份。

2.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝。

3.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述填充剂为超细滑石粉、碳酸钙、陶土的其中一种或上述成份以任意比例混合。

4.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯。

5.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

6.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述过氧化物交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯。

7.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸钙。

8.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述活性剂为活性氧化镁。

9.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述补强剂为碳黑。

10.根据权利要求1所述橡胶电线绝缘材料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡。

11.一种制造如权利要求1所述橡胶电线绝缘材料的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：

a.按上述配比称取原料备用；

b.在密炼机中依次加入阻燃剂、交联助剂和稳定剂、补强剂、活性剂、润滑剂，待混合均匀后依次加入填充剂和氯化聚乙烯橡胶，在常压环境下混炼1-3分钟；

c.加入增塑剂，在常压环境下混炼1-4分钟；

d.放下加压锤，当打料温度达到70-80℃后提升加压锤；

e.清扫粉尘，当打料温度达到90-105℃时加入过氧化物交联剂；

f.加入过氧化物交联剂后在90-105℃下持续打料30-60秒，然后下料到开炼机上进一步混炼；

g.把混炼好的橡胶电线绝缘材料在常温、常压下停放12-24小时，待橡胶电线绝缘材料回复常态即可。