CN103205061A - 高强度高电阻epdm与ldpe并用型绝缘橡皮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮及其制备方法，其中EPDM 70～100份；LDPE 0～30份；活性剂5.0份；抗氧剂2.0份；偶联剂0.5～1.0份；增塑剂2.0～5.0份；补强剂80～150份；加工助剂9.0～11.0份；硫化剂5.0～7.0份。绝缘橡皮的含胶量为35～50%；含胶量为（EPDM的重量+ LDPE的重量）/总重量×100%。本发明采用橡胶与塑料共用方法，把LDPE与EPDM并用，主要提高绝缘橡皮的拉伸强度与20℃时体积电阻率。

Description

高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘橡皮及其制备方法，特别涉及高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮及其制备方法。

背景技术

EPDM(三元乙丙橡胶）作为乙丙橡皮的基料，是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处，另一个不饱和的只会成为边侧链。三元乙丙橡胶的聚合物主链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性。三元乙丙橡胶本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近于丁苯橡胶、聚乙烯和交联聚乙烯。因此，乙丙橡皮已成为电线电缆中广泛使用的一种绝缘材料。

低密度聚乙烯（LDPE）是一种塑料材料，它适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。 LDPE主要用途是作薄膜产品，还用于注塑制品，医疗器具，药品和食品包装材料，吹塑中空成型制品等。

乙丙绝缘橡皮的拉伸强度一般要求在4.2 N/mm²以上；矿缆用乙丙绝缘橡皮的拉伸强度要求在6.5 N/mm²以上；这些要求对三元乙丙橡胶来说，难度不太大；但有些特种电缆的绝缘橡皮的拉伸强度要求在8.5 N/mm²以上时，对三元乙丙橡胶来说，就难以实现。乙丙绝缘橡皮的20℃时体积电阻率达到1.0*10¹⁵Ω.cm以上时，对三元乙丙橡胶来说，难度不太大；但20℃时体积电阻率达到1.0*10¹⁶Ω.cm以上时，对三元乙丙橡胶来说，难度就大了。

发明内容

本发明的目的是解决上述不足，提供一种拉伸强度在8.5 N/mm²以上、20℃时体积电阻率在1.0*10¹⁶Ω.cm以上的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮及其制备方法，所述组成及配比，以质量份计为：

所述绝缘橡皮的含胶量为35～50%；所述含胶量为（EPDM的重量+ LDPE的重量）/总重量×100%。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述EPDM的性能参数为：125℃下测试的门尼粘度为25 、乙烯含量为55.5%、ENB含量为4.0%；所述LDPE是国产的DJ200A系列。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述活性剂为氧化锌。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述偶联剂为偶联剂KH-570。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述增塑剂为石蜡油T-16。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮， 所述补强剂为煅烧陶土DC-70。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述加工助剂为微晶石蜡和离模剂DC－313的混合物；在配方组分中的含量分别为：微晶石蜡为8.0～10.0份、离模剂DC－313为1.0份。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，所述硫化剂为DCP、TAIC和DM的混合物；在配方组分中的含量分别为：DCP为3.0～3.5份、TAIC为2.0份和DM为0.1～1.0份。

上述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的制备方法：

步骤一：配料；组成及配比，以质量份计为：

EPDM的性能参数为：125℃下测试的门尼粘度为25 、乙烯含量为55.5%、ENB含量为4.0%；LDPE是国产的DJ200A；活性剂为氧化锌；抗氧剂为抗氧剂1010；偶联剂为KH-570；增塑剂为石蜡油T-16；补强剂为煅烧陶土DC-70；加工助剂为微晶石蜡和离模剂DC－313的混合物；在配方组分中的含量分别为：微晶石蜡为8.0～10.0份、离模剂DC－313为1.0份；硫化剂为DCP、TAIC和DM的混合物；在配方组分中的含量分别为：DCP为3.0～3.5份、TAIC为2.0份和DM为0.1～1.0份。

步骤二：塑炼：把EPDM橡胶与LDPE塑料按密炼机的容积核算并按配比关系称重后，先在密炼机中混炼 5~6min；随后在翻包机上至少翻炼二次后称重备用；

步骤三：混炼：把补强剂、塑炼称重备用胶卷、活性剂、加工助剂、抗氧剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5~7min，出胶温度为110~130℃；随后在翻包机上至少翻炼三次后开条；

步骤四：滤胶：在滤胶机上，用20目、40目滤网各一张，滤胶后称重；

步骤五：加硫：把滤胶后称重的胶卷，再上到密炼机中加硫化剂体系，胶片温度 100℃~110℃，混炼时间1min以下，随后在翻包机上翻炼二次；

步骤六：出片：再到开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度0.8~1.0mm。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：（1）利用乙丙橡胶与聚乙烯有较好相容性的特点，采用橡胶与塑料共混方法，性能取长补短，制得了性能良好的共混硫化绝缘橡胶，使得本发明的EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的拉伸强度在8.5 N/mm²以上，且20℃时体积电阻率在1.0*10¹⁶Ω.cm以上。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的组成、份数、型号见表1：

表1

按照如下步骤制备：

（1）配料：按配方准确计量、称重各种材料；EPDM橡胶的性能参数为：125℃下测试的门尼粘度为25 、乙烯含量为55.5%、ENB（乙叉基冰片烯）含量为4.0%。

（2）塑炼：把EPDM橡胶与LDPE塑料按密炼机的容积核算并按配比关系称重后，先在密炼机中混炼 5~6min；随后在翻包机上至少翻炼二次后称重备用；

（3）混炼：把补强剂、塑炼称重备用胶卷、活性剂、加工助剂、抗氧剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5~7min，出胶温度为110~130℃；随后在翻包机上至少翻炼三次后开条；

（4）滤胶：在滤胶机上，用20目、40目滤网各一张，滤胶后称重；

（5）加硫：把滤胶后称重的胶卷，再上到密炼机中加硫化剂体系，胶片温度 100℃~110℃，混炼时间1min以下，随后在翻包机上翻炼二次；

（6）出片：再到开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度0.8~1.0mm。

本实施例中：

将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：

门尼粘度   M(1+4)100℃  为：    50  Mv；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH  为：   2.6N.m；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10 为：   1.3min；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90 为：   9.8  min ；

抗张强度       为：   8.7   N/mm²；

伸长率         为：   330%；

20℃时体积电阻率  为：1.2*10¹⁶Ω.cm

（实施例2）

本实施例的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的组成、份数、型号见表2：

表2

制备步骤参见实施例1。

本实施例中：

将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：

门尼粘度   M(1+4)100℃  为：   48  Mv；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH  为：   3.7N.m；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10 为：   1.1min；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90 为：   8.4  min ；

抗张强度       为：   9.2   N/mm²；

伸长率         为：   250%；

20℃时体积电阻率  为：1.4*10¹⁶Ω.cm

（实施例3）

本实施例的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的组成、份数、型号见表3：

表3

制备步骤参见实施例1。

本实施例中：

将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：

门尼粘度   M(1+4)100℃  为：    45  Mv；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH  为：   3.3N.m；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10 为：   1.1min；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90 为：   8.5  min ；

抗张强度       为：   9.7   N/mm²；

伸长率         为：   290%；

20℃时体积电阻率  为：1.5*10¹⁶Ω.cm

（实施例4）

本实施例的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的组成、份数、型号见表4：

表4

制备步骤参见实施例1。

本实施例中：

将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：

门尼粘度   M(1+4)100℃  为：   43  Mv；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH  为：   3.1N.m；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10 为：   1.3min；

硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90 为：   9.0  min ；

抗张强度       为：   9.1   N/mm²；

伸长率         为：   280%；

20℃时体积电阻率  为：1.7*10¹⁶Ω.cm

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于：所述组成及配比，以质量份计为：

绝缘橡皮的含胶量为35～50%；含胶量为（EPDM橡胶的重量+ LDPE塑料的重量）/总重量×100%。

2.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于：所述EPDM橡胶的性能参数为：125℃下测试的门尼粘度为25、乙烯含量为55.5%、ENB含量为4.0%；所述LDPE塑料是国产的DJ200A系列。

3.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于：所述活性剂为氧化锌。

4.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。

5.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于:所述偶联剂为偶联剂KH-570。

6.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于:所述增塑剂为石蜡油T-16。

7.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于:所述补强剂为煅烧陶土DC-70。

8.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于:所述加工助剂为微晶石蜡和离模剂DC－313的混合物；在高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮配方组分中的含量分别为：微晶石蜡为8.0～10.0份、离模剂DC－313为1.0份。

9.根据权利要求1所述的高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮，其特征在于: 所述硫化剂为DCP、TAIC和DM的混合物；在高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮配方组分中的含量分别为：DCP为3.0～3.5份、TAIC为2.0份和DM为0.1～1.0份。

10.高强度高电阻EPDM与LDPE并用型绝缘橡皮的制备方法，其特征在于：

步骤一：配料；组成及配比，以质量份计为：

EPDM橡胶的性能参数为：125℃下测试的门尼粘度为25 、乙烯含量为55.5%、ENB含量为4.0%；LDPE是国产的DJ200A；活性剂为氧化锌；抗氧剂为抗氧剂1010；偶联剂为KH-570；增塑剂为石蜡油T-16；补强剂为煅烧陶土DC-70；加工助剂为微晶石蜡和离模剂DC－313的混合物；在配方组分中的含量分别为：微晶石蜡为8.0～10.0份、离模剂DC－313为1.0份；硫化剂为DCP、TAIC和DM的混合物；在配方组分中的含量分别为：DCP为3.0～3.5份、TAIC为2.0份和DM为0.1～1.0份；

步骤二：塑炼：把EPDM橡胶与LDPE塑料按密炼机的容积核算并按配比关系称重后，先在密炼机中混炼 5~6min；随后在翻包机上至少翻炼二次后称重备用；

步骤三：混炼：把补强剂、塑炼称重备用胶卷、活性剂、加工助剂、抗氧剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5~7min，出胶温度为110~130℃；随后在翻包机上至少翻炼三次后开条；

步骤四：滤胶：在滤胶机上，用20目、40目滤网各一张，滤胶后称重；

步骤五：加硫：把滤胶后称重的胶卷，再上到密炼机中加硫化剂体系，胶片温度 100℃~110℃，混炼时间1min以下，随后在翻包机上翻炼二次；

步骤六：出片：再到开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度0.8~1.0mm。