CN102532726B - 一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料及其制备。本发明乙丙橡胶电缆料，其原料包括三元乙丙橡胶50~100份，热塑性弹性体0~50份，煅烧陶土15~30份，滑石粉15~30份，白炭黑15~30份，防老剂1.5~2.5份，抗氧剂1.5~2.5份，氧化锌4~6份，硬脂酸1~1.5份，石蜡油10~12份，石蜡4~6份，双叔丁基过氧化二异丙基苯4.5~6份，助交联剂3~3.5份，偶联剂1.5~2份。该乙丙橡胶电缆料满足安全、环保的要求，通过加入偶联剂有效改善了三元乙丙橡胶与无机填料的结合状态，不仅具有良好的力学性能，还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

Description

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电线电缆加工材料领域，尤其涉及一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料及其制备。

背景技术

三元乙丙橡胶因具有电性能优异、耐热、耐老化性能高、低温柔韧性好等特点而被广泛用作电线电缆材料，特别是船用电缆。随着现在科学技术的发展和人们生活水平的提高，对电线电缆的安全性、环保性提出了更高的要求，而用于水处理、水供应等特殊环境中的潜水电动机用电缆更是要求同时具有优良的电气性能、耐水性能高、机械性能好、使用寿命长、无毒、无味、对水质无污染、高柔软、抗开裂等性能。尤其在处理、传输饮用水方面要求不能污染水，特别地，如果存在与供人消费的水长期或暂时接触，潜水电缆必须不能损害饮用水的质量。这就对潜水电动机用电缆原材料提出了很高的要求，原材料的选择变得非常重要。目前，由于法律法规的滞后和市场的接受程度不同，无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料的发展和应用相对缓慢。只有少数厂家可以生产无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，而且因为配方技术的落后和测试手段的缺乏，产品质量还不能得到有效保证。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有优良的电气性能、耐水性能好、无毒、无味的潜水电动机用电缆料，同时能满足欧洲的KTW认证的性能要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案来实现：

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其原料包括如下重量份的组分：

优选的，所述无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其原料包括如下重量份的组分：

较佳的，所述三元乙丙橡胶由三种单体经共聚反应合成，其中，第一单体为乙烯，其重量含量为三种单体总重量的50％～75％，第二种单体为丙烯，其重量含量为三种单体总重量的20％～40％，第三种单体为乙叉降冰片烯或者乙烯降冰片烯，其重量含量为三种单体总重量的2％～10％。

较佳的，所述热塑性弹性体为热塑性弹性体4050或热塑性弹性体4060。其中，热塑性弹性体4050来源于上海蓝联新材料科技有限公司的walonEBM4050产品，热塑性弹性体4060来源于上海篮联新材料科技有限公司的walonEBM4060产品。

较佳的，所述沉淀法白炭黑为采用沉淀法制得的白炭黑。所述煅烧陶土、滑石粉和沉淀法白炭黑均经过偶联剂表面改性后，加入三元乙丙橡胶进行混炼的。

较佳的，所述的防老剂为防老剂264或防老剂RD。其中，防老剂264其化学名称为2，6-二叔丁基对甲酚；防老剂RD其化学名称为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

本发明所述抗氧剂1010的化学名称为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

较佳的，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA。

较佳的，所述偶联剂选自乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)配料：按照无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料原料中的煅烧陶土、滑石粉、沉淀法白炭黑和偶联剂的配比取料，将煅烧陶土、滑石粉和沉淀法白炭黑进行偶联处理；按照无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料原料的配比称量其余各原料组分。

所述偶联处理的步骤具体为：将相应量的偶联剂溶于适量的乙醇中，稀释完毕后，将其与相应量的三种无机填料：煅烧陶土、滑石粉和沉淀法白炭黑一起放入高速搅拌机(如75-80rpm)中搅拌10-15min，搅拌结束后放入80℃烘箱中反应20min即可获得偶联处理的无机填料。

(2)加料混炼：将除了双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂外的各原料投入密炼机中进行高速(75-80rpm)混合，并在115-125℃下密炼6-10分钟，然后在密炼机第二段加入双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂后，继续混炼2-3分钟后，即可排胶。

(3)挤出造粒：密炼后，经过双螺杆挤出机挤出，并形成直径3mm左右的条状，经过冷水冷却后吹干，再由切粒机切粒，得到所述无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料；其中，双螺杆挤出机五段温度设置依次为100℃、100℃、105℃、110℃和120℃。

本发明的滑石粉，其中文别称为水合硅酸镁超细粉；本发明采用超细滑石粉作为填充剂，使得电缆材料具有优越的性价比，而且工艺操作性能良好以及使其具有良好的耐热性能。

本发明采用煅烧陶土、白炭黑作为补强剂，这两种材料物理机械性能优越而且绝缘性能优良。

本发明采用防老剂264或防老剂RD和抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯并用，这两种助剂具有相互补充、协同的作用，使得获得的电缆材料具有较好的耐高温老化性能。

本发明将石蜡加入三元乙丙橡胶中，冷却后则会从乙丙橡胶电缆料中析出，在乙丙橡胶电缆料表面形成一层阻水蜡膜，可以有效阻止或减少外界水份的侵入。

本发明石蜡油增塑剂的使用，可使本发明乙丙橡胶电缆料具有优异的工艺操作性能。

本发明偶联剂的应用使基础橡胶与无机填充补强剂能充分结合，其极性基团一端与无机填料粒子表面的极性基团以氢键方式结合，非极性基团一端与橡胶分子则具有良好的相容性。同时改善了填料在聚合物中的润湿性和分散性，可以使本发明制备的乙丙橡胶电缆料材料具有极高的物理机械性能。

本发明交联剂采用双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂，该交联剂无毒、无味，符合健康环保要求，交联助剂选用三烯丙基异氰脲酸酯TAIC或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA。这两种交联助剂与所用交联剂具有协同性，两者混合使用能使本发明乙丙橡胶电缆料材料具有安全的使用性能，并使乙丙橡胶电缆料材料的物理化学性能达到最佳状态。

本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。因客户对潜水电动机用电缆的安全环保健康性能要求越来越高，在欧洲，生产、传输饮用水的设备必须获得负责饮用水卫生和质量的国家和国际组织的关于生产体系的认证。而本发明的无毒无味乙丙橡胶电缆料正好符合市场的要求，符合国家高新技术产品发展方向，促进了关联产业的稳定可持续发展。

本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

实施例1

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，由以下重量份的原料组分制得：

本实施例获得的无毒无味乙丙橡胶电缆料的制备步骤由配料、混炼、挤出三大工艺组成。其具体制备步骤为：首先按照配比将无机填料(煅烧陶土、滑石粉、沉淀法白炭黑)加入偶联剂进行偶联剂处理，接着将其余各种原材料按照原料配比进行称取。而后除了双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂外的各原料投入密炼机中进行高速(控制转速为75-80rpm)混合，并在120℃下密炼8-10分钟，然后在密炼机第二段加入双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂后，继续混炼2-3分钟后，最后经过双螺杆挤出机风冷造粒，双螺杆挤出机五段温度设置依次为100℃、100℃、105℃、110℃和120℃，得到无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料。

本实施例的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

由以上可知，本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

实施例2

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，由以下重量份的原料组分制得：

其制备方法与实施例1相同。

本实施例的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

由以上可知，本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

实施例3

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，由以下重量份的原料组分制得：

其制备方法与实施例1相同。

本实施例的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

由以上可知，本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

实施例4

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，由以下重量份的原料组分制得：

其制备方法与实施例1相同。

本实施例的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

由以上可知，本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

实施例5

一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，由以下重量份的原料组分制得：

其制备方法与实施例1相同。

本实施例的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，制成试片后经过160℃×40min热硫化后测试，具有如下特殊性能：

由以上可知，本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料与现有技术的材料相比，具有优越的高绝缘电阻、高机械性能、使用寿命长以及无毒、无味、符合健康环保要求的特点。本发明的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料不仅具有良好的力学性能，同时还具有优良的耐水性、无毒、无味等性能，符合欧洲涉及饮用水污染KTW认证的要求。

Claims (6)

1.一种无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其原料由如下重量份的组分组成：

所述热塑性弹性体为热塑性弹性体4050或热塑性弹性体4060；

所述沉淀法白炭黑为采用沉淀法制得的白炭黑；

所述的防老剂为防老剂264或防老剂RD。

2.如权利要求1所述的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶由三种单体经共聚反应合成，其中，第一单体为乙烯，其重量含量为三种单体总重量的50%～75%，第二种单体为丙烯，其重量含量为三种单体总重量的20%～40%，第三种单体为乙叉降冰片烯或者乙烯降冰片烯，其重量含量为三种单体总重量的2%～10%。

3.如权利要求1所述的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其特征在于，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA。

4.如权利要求1或2所述的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料，其特征在于，所述偶联剂选自乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

5.如权利要求1-4任一项所述的无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料的制备方法，包括如下步骤：

（1）配料：按照无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料原料中的煅烧陶土、滑石粉、沉淀法白炭黑和偶联剂的配比取料，将煅烧陶土、滑石粉和沉淀法白炭黑进行偶联处理；按照无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料原料的配比称量其余各原料组分；

（2）加料混炼：将除了双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂外的各原料投入密炼机中进行高速混合，并在115-125℃下密炼6-10分钟，然后在密炼机第二段加入双叔丁基过氧化二异丙基苯交联剂和助交联剂后，继续混炼2-3分钟；

（3）挤出造粒：密炼后，经过双螺杆挤出机挤出，并用冷水冷却后吹干，再由切粒机切粒，得到所述无毒无味潜水电动机用乙丙橡胶电缆料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述高速混合的转数为75-80rpm；步骤（3）中，所述双螺杆挤出机五段温度设置依次为100℃、100℃、105℃、110℃和120℃。