CN103183848B - 一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，主要由下列重量份原料组成：天然胶20-80份；丁苯胶20-80份；阻燃抑烟剂130-150份；阻燃抑烟协效剂4-10份；偶联剂1-3份；二甲基二硫代氨基甲酸锌1-3份；硫化剂1-5份；氧化锌6-8份；硬脂酸1-3份；抗氧剂1-2份。本发明的有益效果：电缆料易加工，挤包工艺良好；产品力学性能、低温柔性良好。

Description

一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料及制备方法

技术领域

本发明涉及电缆料及其制备方法，具体是一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料及制备方法。

背景技术

为减少电缆发热燃烧所引起的火灾事故，阻燃电缆的使用越来越普遍；传统的有卤阻燃电缆在发生火灾时，会产生大量烟雾，产生有毒、带刺激性和腐蚀性的卤化氢气体；烟雾会致人死亡，妨碍救火和人员疏散，卤化氢气体会腐蚀设备，还会危害人体健康。因此在人多聚集的场合,己强制要求使用无卤阻燃电缆，而生产无卤阻燃电缆料是其中的关键。

热塑性聚烯烃低烟无卤阻燃电缆料,要达到符合规范的阻燃抑烟性能,须添加大量的阻燃抑烟剂。对于添加金属氢氧化物的低烟无卤阻燃电缆料，阻燃抑烟剂添加量须达到60%（质量百分比）以上，才能满足极限氧指数大于30%、烟密度低于100的基本要求（中华人民共和国机械行业标准JB/T10707-2007《热塑性无卤低烟阻燃电缆料》）。在聚烯烃中添加大量的阻燃抑烟剂，会导致电缆料的力学性能和加工性能大幅下降，以及电缆的低温柔性差、耐寒性下降。橡胶具有很大的填料容量，在橡胶中添加大量的填料，经硫化后，不仅可保持良好的力学性能和加工性能，而且还具有良好的低温柔性。橡胶低烟无卤阻燃电缆料对于热塑性聚烯烃低烟无卤阻燃电缆料，在加工性能、力学性能及耐寒性能方面具有显著的优势及发展前景。

发明内容

本发明的目的是解决热塑性聚烯烃低烟无卤阻燃电缆料添加大量的阻燃抑烟剂导致电缆料力学性能和加工性能大幅下降、低温柔性差、耐寒性下降的问题，而提供一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，主要由下列重量份原料组成：

天然胶20-80份；

丁苯胶20-80份；

阻燃抑烟剂130-150份；

阻燃抑烟协效剂4-10份；

偶联剂1-3份；

二甲基二硫代氨基甲酸锌1-3份；

硫化剂1-5份；

氧化锌6-8份；

硬脂酸1-3份；

抗氧剂1-2份；

其中：

（1）所述天然胶的主要成分是聚异戊二烯，为烟片胶和绉片胶中的一种；

（2）所述丁苯胶为苯乙烯-丁二烯共聚物，其中苯乙烯的重量百分含量为5-50%，丁二烯的重量百分含量为50-95%；

（3）所述阻燃抑烟剂是氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝双氢氧化物中的一种或两种以上物质的混合物；

（4）所述阻燃抑烟协效剂是白炭黑、锡酸锌、硼酸锌、钼酸盐中的一种；

（5）所述偶联剂选自下列两种化合物中的一种：

乙烯基三乙氧基硅烷；

γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

(6)所述硫化剂是硫黄、过氧化物、金属氧化物、双马来酰亚胺或大分子交联剂中的一种。

本发明快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料的制备方法是：先将原料按重量份配好，将按常规方法塑炼的天然胶、丁苯胶投入启动的开放式炼胶机或密闭式炼胶机，捣胶，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、二甲基二硫代氨基甲酸锌、阻燃抑烟剂、偶联剂、抗氧剂及阻燃抑烟协效剂，混炼均匀，最后投入硫化剂，继续混炼均匀，下片，混炼温度不超过80℃，混炼后将橡胶电缆料与线芯挤包，挤包温度为90oC，挤包后进入热硫化阶段，热硫化温度为155oC，硫化时间为10-18min。

本发明的有益效果：电缆料易加工，挤包工艺良好；产品力学性能、低温柔性良好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例1

（1）一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，由下列重量份原料组成：

烟片胶20份；

丁苯胶80份；

氢氧化铝140份；

白炭黑10份；

乙烯基三乙氧基硅烷1.5份；

二甲基二硫代氨基甲酸锌2份；

硫磺1.5份；

氧化锌7份；

硬脂酸2份；

抗氧剂10101份；

（2）低烟无卤阻燃橡胶电缆料混炼工艺如下：

先将上述原料按重量份配好，将按常规方法塑炼的烟片胶投入启动的开放式炼胶机的辊隙，包辊后投入丁苯胶使胶料包辊，然后依次投入氧化锌、硬脂酸、二甲基二硫代氨基甲酸锌、氢氧化铝、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010及白炭黑，混炼均匀，最后投入硫磺，继续混炼均匀，下片，混炼温度不超过80℃。

（3）低烟无卤阻燃橡胶电缆的制备工艺如下：

混炼后，低烟无卤阻燃橡胶电缆料与线芯挤包，挤包后，随即进入热硫化阶段，挤包温度为90oC，热硫化温度为155oC，硫化时间为15min。

（4）低烟无卤阻燃橡胶电缆性能检测（执行标准JB/T10707-2007)如下：

低烟无卤阻燃橡胶电缆料力学性能：13.0MPa，极限氧指数：32.6，烟密度：82。

低烟无卤阻燃橡胶电缆耐寒性：低温弯曲，不开裂。

其余各项性能均达到标准JB/T10707-2007的要求。

实施例2

（1）一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，由下列重量份原料组成：

绉片胶20份；

丁苯胶80份；

氢氧化铝70份；

氢氧化镁70份；

锡酸锌10份；

γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5份；

二甲基二硫代氨基甲酸锌2份；

大分子交联剂1.5份；

氧化锌5份；

硬脂酸2份；

抗氧剂10101份；

（2）低烟无卤阻燃橡胶电缆料混炼工艺如下：

先将上述原料按重量份配好，将按常规方法塑炼的绉片胶投入启动的开放式炼胶机的辊隙，包辊后投入丁苯胶使胶料包辊，然后依次投入氧化锌、硬脂酸、二甲基二硫代氨基甲酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010及锡酸锌，混炼均匀，最后投入大分子交联剂，继续混炼均匀，下片，混炼温度不超过80℃。

（3）低烟无卤阻燃橡胶电缆的制备工艺如下：

混炼后，低烟无卤阻燃橡胶电缆料与线芯挤包，挤包后，随即进入热硫化阶段，挤包温度为90oC，热硫化温度为155oC，硫化时间为15min。

（4）低烟无卤阻燃橡胶电缆性能检测如下：

低烟无卤阻燃橡胶电缆料力学性能：12.6MPa，极限氧指数：32.9，烟密度：88。

低烟无卤阻燃橡胶电缆耐寒性：低温弯曲，不开裂。

其余各项性能达到标准JB/T10707-2007的要求。

实施例3

（1）一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，由下列重量份原料组成：

烟片胶20份；

丁苯胶80份；

氢氧化镁70份；

镁铝双氢氧化物70份；

硼酸锌10份；

乙烯基三乙氧基硅烷1.5份；

二甲基二硫代氨基甲酸锌2份；

硫磺1.5份；

氧化锌5份；

硬脂酸2份；

抗氧剂10101份；

（2）低烟无卤阻燃橡胶电缆料混炼工艺如下：

先将上述原料按重量份配好，将按常规方法塑炼的烟片胶投入启动的开放式炼胶机的辊隙，包辊后投入丁苯胶使胶料包辊，然后依次投入氧化锌、硬脂酸、二甲基二硫代氨基甲酸锌、氢氧化镁、镁铝双氢氧化物、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010及硼酸锌，混炼均匀，最后投入硫磺，继续混炼均匀，下片，混炼温度不超过80℃。

（3）低烟无卤阻燃橡胶电缆的制备工艺如下：

混炼后，将低烟无卤阻燃橡胶电缆料与线芯挤包后，随即进入热硫化阶段，挤包温度为90oC，热硫化温度为155oC，硫化时间为18min。

（4）低烟无卤阻燃橡胶电缆性能如下：

低烟无卤阻燃橡胶电缆料力学性能：12.2MPa，极限氧指数：32.6，烟密度：86。

低烟无卤阻燃橡胶电缆耐寒性：低温弯曲，不开裂。

其余各项性能达到标准JB/T10707-2007的要求。

Claims (1)

1.一种快速硫化的低烟无卤阻燃橡胶电缆料，其特征在于：原料配方主要由下列重量份的材料组成：

天然胶20-80份；

丁苯胶20-80份；

阻燃抑烟剂130-150份；

阻燃抑烟协效剂4-10份；

偶联剂1-3份；

二甲基二硫代氨基甲酸锌1-2份；

硫化剂1-5份；

氧化锌6-8份；

硬脂酸1-3份；

抗氧剂1-2份；

其中：

（1）所述天然胶的主要成分是聚异戊二烯，为烟片胶和绉片胶中的一种；

（2）所述丁苯胶为苯乙烯-丁二烯共聚物，其中苯乙烯的重量百分含量为5-50%，丁二烯的重量百分含量为50-95%；

（3）所述阻燃抑烟剂是氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝双氢氧化物中的一种或两种以上物质的混合物；

（4）所述阻燃抑烟协效剂是白炭黑、锡酸锌、硼酸锌、钼酸盐中的一种；

（5）所述偶联剂选自下列两种化合物中的一种：

乙烯基三乙氧基硅烷；

γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

(6)所述硫化剂是硫黄、过氧化物、金属氧化物、双马来酰亚胺或大分子交联剂中的一种。