CN103788435A - 一种低烟阻燃矿用电缆护套材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-60份，W型氯丁橡胶30-50份，氧化铅5-6份，氧化镁5-6份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-2份，硬脂酸钙1.5-3份，促进剂NA-221-3份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-4份，54%液体氯化石蜡15-17份，微晶石蜡1.5-2.5份，硬质陶土45-55份，炭黑N66022-27份，活性高岭土11-13份，过氧化二异丙苯3-6份,三聚氰酸三稀丙酯0.5-1.5份，促进剂Na-221.2-1.7份，三氧化二锑5.5-6.7份，三氧化钼6-7份。本发明中，上述低烟阻燃矿用电缆护套材料物理机械性能好，燃烧烟雾小，环境污染小，阻燃性能优异，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及电缆护套材料技术领域，尤其涉及一种低烟阻燃矿用电缆护套材料。
背景技术
我国的矿用电缆经过几年的高速发展已形成相当的规模，但由于生产能力大于需求，出现供大于求的局面，同时电线电缆企业均面临亟待提高产品技术含量的问题，采区电缆矛盾依然突出，一般水平产品满足不了需要，电缆护套的制备需要添加合成材料，而合成材料属于易燃、可燃材料，并往往含有很高的卤素，在燃烧过程中可产生大量的有毒气体，造成对环境的危害，对人们的生命安全形成巨大威胁，因此如何提高合成材料的阻燃性能并降低其燃烧时产生的毒性物质，已成为一个急需解决的问题。
发明内容
本发明提出了一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，其物理机械性能好，燃烧烟雾小，环境污染小，阻燃性能优异，使用寿命长。
本发明提出的一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-60份，W型氯丁橡胶30-50份，氧化铅5-6份，氧化镁5-6份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-2份，硬脂酸钙1.5-3份，促进剂NA-221-3份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-4份，54%液体氯化石蜡15-17份，微晶石蜡1.5-2.5份，硬质陶土45-55份，炭黑N66022-27份，活性高岭土11-13份，过氧化二异丙苯3-6份,三聚氰酸三稀丙酯0.5-1.5份，促进剂Na-221.2-1.7份，三氧化二锑5.5-6.7份，三氧化钼6-7份。
优选地，氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1000-1300目。
优选地，氧化铅：氧化镁：N，N’-间苯撑双马来酰亚胺的重量比为11:11:3。
优选地，GNA型氯丁橡胶与型氯丁橡胶的重量比为（4-5）：（3-4）。
优选地，上述低烟阻燃矿用电缆护套材料按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-50份，W型氯丁橡胶30-40份，氧化铅5.5份，氧化镁5.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙1.8-2.2份，促进剂NA-221.5-2.5份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-3份，54%液体氯化石蜡16-17份，微晶石蜡1.7-3.3份，硬质陶土47-50份，炭黑N66025-26份，活性高岭土11-12份，过氧化二异丙苯4-5份,三聚氰酸三稀丙酯0.8-1.2份，促进剂Na-221.5-1.6份，三氧化二锑6-6.5份，三氧化钼6.2-6.5份。
优选地，上述低烟阻燃矿用电缆护套材料按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶45份，W型氯丁橡胶35份，氧化铅5.5份，氧化镁5.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙2.1份，促进剂NA-222.1份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2.5份，54%液体氯化石蜡16.3份，微晶石蜡3.1份，硬质陶土49份，炭黑N66025份，活性高岭土11.2份，过氧化二异丙苯4.3份,三聚氰酸三稀丙酯1.1份，促进剂Na-221.6份，三氧化二锑6.1份，三氧化钼6.3份。
本发明中，GNA型氯丁橡胶主链上含有多硫键，易发生交联，而W型氯丁橡胶为非硫磺调节型，储存稳定性较好，两者混合使用，并适量加入氧化铅、氧化镁及N，N’-间苯撑双马来酰亚胺并合理控制此三者的含量，制备的阻燃矿用电缆护套，交联密实且性能稳定，使用寿命长，而氯丁橡胶上的氯原子可保护双键并降低双键的活性，制备的护套材料具有较好的耐热性；因为氯丁橡胶燃烧时放出大量的氯化氢气体，采用三氧化二锑与三氧化钼的阻燃抑烟体系并合理控制它们的比例，不仅易于胶料混炼，且可较好的改善胶料性能；轻质碳酸钙可改善胶料挤出性能，减少氯化氢的释放量，并大大改善护套材料的物理机械性能；通过使用氧化铅、氧化镁及促进剂NA-22作为为硫化体系，并采用过氧化二异丙苯与三聚氰酸三稀丙酯为共硫化剂，明显防止加工过程中胶料焦烧，并且大大加快硫化速度，提高交联度，改善硫化胶的耐温性能。
具体实施方式
本发明提出的一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-60份，W型氯丁橡胶30-50份，氧化铅5-6份，氧化镁5-6份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-2份，硬脂酸钙1.5-3份，促进剂NA-221-3份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-4份，54%液体氯化石蜡15-17份，微晶石蜡1.5-2.5份，硬质陶土45-55份，炭黑N66022-27份，活性高岭土11-13份，过氧化二异丙苯3-6份,三聚氰酸三稀丙酯0.5-1.5份，促进剂Na-221.2-1.7份，三氧化二锑5.5-6.7份，三氧化钼6-7份；其中氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1000-1300目。
实施例1
一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40份，W型氯丁橡胶45份，氧化铅5.2份，氧化镁5.9份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.2份，硬脂酸钙2.1份，促进剂NA-222.5份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷3.5份，54%液体氯化石蜡16.5份，微晶石蜡2.3份，硬质陶土48.5份，炭黑N66023份，活性高岭土12.7份，过氧化二异丙苯4.5份,三聚氰酸三稀丙酯1.2份，促进剂Na-221.5份，三氧化二锑6.3份，三氧化钼6.7份；其中氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1100目。
实施例2
一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶55份，W型氯丁橡胶35份，氧化铅5.2份，氧化镁5.8份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙2.5份，促进剂NA-222.3份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2.7份，54%液体氯化石蜡16.8份，微晶石蜡2.3份，硬质陶土48份，炭黑N66025份，活性高岭土11.7份，过氧化二异丙苯4.5份,三聚氰酸三稀丙酯1.2份，促进剂Na-221.5份，三氧化二锑6.5份，三氧化钼6.3份；
其中氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1050目。
实施例3
一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶45份，W型氯丁橡胶35份，氧化铅5.5份，氧化镁5.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙2.1份，促进剂NA-222.1份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2.5份，54%液体氯化石蜡16.3份，微晶石蜡3.1份，硬质陶土49份，炭黑N66025份，活性高岭土11.2份，过氧化二异丙苯4.3份,三聚氰酸三稀丙酯1.1份，促进剂Na-221.6份，三氧化二锑6.1份，三氧化钼6.3份。
其中氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1050目。
将上述制备的低烟阻燃矿用电缆护套材料进行性能测试，测试结果如下：
（1）、老化前护套物理机械性能测试结果：
| 测试项目 | 标准要求 | 测试结果 |
| 抗张强度，MPa | ≥10.0 | 15.8 |
| 断裂伸长率，% | ≥300 | 750 |
（2）、阻燃性能测试结果如下：
| 测试项目 | 标准要求 | 测试结果 |
| 烟浓度，% | ≤300 | 130 |
| 氧指数，% | ≥35 | 42 |
| 卤化氢释放量，mg/g | ≤90 | 21 |
| 毒性指数 | ≤5 | 3.24 |
上述低烟阻燃矿用电缆护套材料，GNA型氯丁橡胶主链上含有多硫键，易发生交联，而W型氯丁橡胶为非硫磺调节型，储存稳定性较好，两者混合使用，并适量加入氧化铅、氧化镁及N，N’-间苯撑双马来酰亚胺并合理控制此三者的含量，制备的阻燃矿用电缆护套，交联密实且性能稳定，使用寿命长，而氯丁橡胶上的氯原子可保护双键并降低双键的活性，制备的护套材料具有较好的耐热性；因为氯丁橡胶燃烧时放出大量的氯化氢气体，采用三氧化二锑与三氧化钼的阻燃抑烟体系并合理控制它们的比例，不仅易于胶料混炼，且可较好的改善胶料性能；轻质碳酸钙可改善胶料挤出性能，减少氯化氢的释放量，并大大改善护套材料的物理机械性能；通过使用氧化铅、氧化镁及促进剂NA-22作为为硫化体系，并采用过氧化二异丙苯与三聚氰酸三稀丙酯为共硫化剂，明显防止加工过程中胶料焦烧，并且大大加快硫化速度，提高交联度，改善硫化胶的耐温性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-60份，W型氯丁橡胶30-50份，氧化铅5-6份，氧化镁5-6份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-2份，硬脂酸钙1.5-3份，促进剂NA-221-3份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-4份，54%液体氯化石蜡15-17份，微晶石蜡1.5-2.5份，硬质陶土45-55份，炭黑N66022-27份，活性高岭土11-13份，过氧化二异丙苯3-6份,三聚氰酸三稀丙酯0.5-1.5份，促进剂Na-221.2-1.7份，三氧化二锑5.5-6.7份，三氧化钼6-7份。
2.根据权利要求1所述的低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，氢氧化镁经过硅烷偶联剂处理，细度为1000-1300目。
3.根据权利要求1所述的低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，氧化铅：氧化镁：N，N’-间苯撑双马来酰亚胺的重量比为11:11:3。
4.根据权利要求1所述的低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，GNA型氯丁橡胶与型氯丁橡胶的重量比为（4-5）：（3-4）。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶40-50份，W型氯丁橡胶30-40份，氧化铅5.5份，氧化镁5.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙1.8-2.2份，促进剂NA-221.5-2.5份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2-3份，54%液体氯化石蜡16-17份，微晶石蜡1.7-3.3份，硬质陶土47-50份，炭黑N66025-26份，活性高岭土11-12份，过氧化二异丙苯4-5份,三聚氰酸三稀丙酯0.8-1.2份，促进剂Na-221.5-1.6份，三氧化二锑6-6.5份，三氧化钼6.2-6.5份。
6.根据权利要求5所述的低烟阻燃矿用电缆护套材料，其特征在于，按重量份包括如下组分：GNA型氯丁橡胶45份，W型氯丁橡胶35份，氧化铅5.5份，氧化镁5.5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份，硬脂酸钙2.1份，促进剂NA-222.1份，γ―氨丙基三乙氧基硅烷2.5份，54%液体氯化石蜡16.3份，微晶石蜡3.1份，硬质陶土49份，炭黑N66025份，活性高岭土11.2份，过氧化二异丙苯4.3份,三聚氰酸三稀丙酯1.1份，促进剂Na-221.6份，三氧化二锑6.1份，三氧化钼6.3份。
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