CN103788438B

CN103788438B - 一种阻燃城轨电缆护套材料

Info

Publication number: CN103788438B
Application number: CN201410023552.4A
Authority: CN
Inventors: 毛爱民; 张学武; 梁继强; 卢英鹏; 范德俊; 翟德玉; 章少东
Original assignee: ANHUI HUALIAN CABLE GROUP Co Ltd
Current assignee: ANHUI HUALIAN CABLE GROUP Co Ltd
Priority date: 2014-01-18
Filing date: 2014-01-18
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2034-01-18
Also published as: CN103788438A

Abstract

本发明公开了一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，主料按重量份包括18-23份氯丁橡胶、15-18份氯化顺丁橡胶及6-9份丁腈橡胶；辅料按重量份包括0.8-1.3份活性剂氧化亚铁、0.5-1.5份活性剂氧化锌、0.3-0.6份硬脂酸、0.5-1份2-硫醇基苯骈噻唑、0.15-0.43份二硫化甲基秋兰姆、0.2-0.4份促进剂DM、0.6-0.8份促进剂M、1.0～1.3份硫酸三氧化四铅、0.45～0.6份邻苯二甲酸二辛酯、1-2份石蜡、0.9～1.2份己二酸异辛癸酯、0.1～0.15份N-N-苯基对苯二胺、0.2～0.4份防老剂445、3-5份补强剂炭黑N660、6-9份沉淀法白炭黑、7-11份煅烧陶土、3-5份碳酸钙。

Description

一种阻燃城轨电缆护套材料

技术领域

本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种阻燃城轨电缆护套材料。

背景技术

随着国内经济的不断发展及城镇化建设的加速，城市轨道交通作为解决城市出行便利的一种基础性公益设施，因其快捷、安全、舒适、便捷及节能环保的特点在许多城市得到了大规模建设，城轨电缆随之得到大量应用，其中以耐火电缆的使用量明显增加，在一些重要部门及公共场合，发生火灾后，包装线路能够正常运行一段时间对救援工作有很大的帮助，并可在很大程度上减少人员伤亡和财产损失，城轨电缆的最外层为护套，其一般为橡胶或橡胶合成套,护套作用是绝缘及保护电缆不受伤害，其耐火性能的好坏对城轨电缆可否安全运行有着至关重要的作用，目前虽已研制出多种耐火电缆护套材料，但仍满足不了需求，如何制备一种阻燃，物理机械能优异，成本较低的城轨电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种阻燃城轨电缆护套材料，所述阻燃城轨电缆护套材料物理机械性能好，阻燃，成本低。

本发明提出的一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括18-23份氯丁橡胶、15-18份氯化顺丁橡胶及6-9份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括0.8-1.3份活性剂氧化亚铁、0.5-1.5份活性剂氧化锌、0.3-0.6份硬脂酸、0.5-1份2-硫醇基苯骈噻唑、0.15-0.43份二硫化甲基秋兰姆、0.2-0.4份促进剂DM、0.6-0.8份促进剂M、1.0～1.3份硫酸三氧化四铅、0.45～0.6份邻苯二甲酸二辛酯、1-2份石蜡、0.9～1.2份己二酸异辛癸酯、0.1～0.15份N-N-苯基对苯二胺、0.2～0.4份防老剂445、3-5份补强剂炭黑N660、6-9份沉淀法白炭黑、7-11份煅烧陶土、3-5份碳酸钙。

优选地，氯丁橡胶：氯化顺丁橡胶：丁腈橡胶的重量比为12：（8-9）：（3-4）。

优选地，氯丁橡胶的重量份为24份，氯化顺丁橡胶的重量份为16-18份，丁腈橡胶的重量份为6-8份。

优选地，活性剂氧化亚铁：活性剂氧化锌的重量比为（1-1.5）：1。

优选地，所述辅料按重量份包括0.9-1.2份活性剂氧化亚铁、0.5-1.5份活性剂氧化锌、0.3-0.6份硬脂酸、0.5-1份2-硫醇基苯骈噻唑、0.3-0.37份二硫化甲基秋兰姆、0.3-0.35份促进剂DM、0.7-0.77份促进剂M、1.1-1.2份硫酸三氧化四铅、0.5-0.55份邻苯二甲酸二辛酯、1.5-1.8份石蜡、1-1.2份己二酸异辛癸酯、0.1～0.15份N-N-苯基对苯二胺、0.25-0.3份防老剂445、3.5-4.8份补强剂炭黑N660、7-8份沉淀法白炭黑、8-10份煅烧陶土、3.5-4份碳酸钙。

本发明中，使用氯丁橡胶、氯化顺丁橡胶及丁腈橡胶作为基材，且合理控制活性剂氧化锌、活性剂氧化亚铁在该电缆护套中的配比，可显著降低氯丁胶燃烧时氯化氢的释放量，并具有良好的阻燃剂消烟效果，添加促进剂DM、促进剂M并与二硫化甲基秋兰姆及2-硫醇基苯骈噻唑共用并合理控制含量可延长焦烧时间而起到防止焦烧的作用，耐热效果好，并显著改善氯丁胶的可塑性，促进剂M与氯丁橡胶混用，很好的定伸应力及较高的硬度，且永久变形性小，热老化性能好，在该种电缆护套中添加硬脂酸做活化剂，则组分分散均匀，电缆护套表面光滑度优异，石蜡作为软化剂，可显著增加胶料的加工性能，使胶料不易粘辊及焦烧，由于氯丁胶易热氧化，引入己二酸异辛癸酯、N-N-苯基对苯二胺、邻苯二甲酸二辛酯及防老剂445可获得理想的防老化效果，配合使用硫酸三氧化四铅，防老化效果优异，填充剂沉淀法白炭黑、煅烧陶土及碳酸钙可增加橡胶体积，降低成本，改善捏合性能，并减少成型收缩率。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括18份氯丁橡胶、17份氯化顺丁橡胶及9份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括1.2份活性剂氧化亚铁、0.7份活性剂氧化锌、0.5份硬脂酸、0.8份2-硫醇基苯骈噻唑、0.15份二硫化甲基秋兰姆、0.3份促进剂DM、0.7份促进剂M、1.3份硫酸三氧化四铅、0.45份邻苯二甲酸二辛酯、1.8份石蜡、1.1份己二酸异辛癸酯、0.13份N-N-苯基对苯二胺、0.35份防老剂445、4份补强剂炭黑N660、7份沉淀法白炭黑、10份煅烧陶土、4份碳酸钙。

实施例2

一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括23份氯丁橡胶、16份氯化顺丁橡胶及8份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括0.9份活性剂氧化亚铁、0.8份活性剂氧化锌、0.6份硬脂酸、0.7份2-硫醇基苯骈噻唑、0.2份二硫化甲基秋兰姆、0.35份促进剂DM、0.7份促进剂M、1.1份硫酸三氧化四铅、0.55份邻苯二甲酸二辛酯、1.4份石蜡、1.1份己二酸异辛癸酯、0.12份N-N-苯基对苯二胺、0.4份防老剂445、3.3份补强剂炭黑N660、6.9份沉淀法白炭黑、8.8份煅烧陶土、4份碳酸钙。

实施例3

一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括22份氯丁橡胶、17份氯化顺丁橡胶及6份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括1.2份活性剂氧化亚铁、1.3份活性剂氧化锌、0.3份硬脂酸、0.7份2-硫醇基苯骈噻唑、0.33份二硫化甲基秋兰姆、0.39份促进剂DM、0.54份促进剂M、1份硫酸三氧化四铅、0.5份邻苯二甲酸二辛酯、1.9份石蜡、0.9份己二酸异辛癸酯、0.14份N-N-苯基对苯二胺、0.35份防老剂445、4.7份补强剂炭黑N660、8.8份沉淀法白炭黑、10.5份煅烧陶土、4.3份碳酸钙。

实施例4

一种阻燃城轨电缆护套材料，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括24份氯丁橡胶、17份氯化顺丁橡胶及8份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括1.1份活性剂氧化亚铁、0.6份活性剂氧化锌、0.5份硬脂酸、0.8份2-硫醇基苯骈噻唑、0.3份二硫化甲基秋兰姆、0.32份促进剂DM、0.75份促进剂M、1.05份硫酸三氧化四铅、0.53份邻苯二甲酸二辛酯、1.7份石蜡、1.15份己二酸异辛癸酯、0.14份N-N-苯基对苯二胺、0.29份防老剂445、4.5份补强剂炭黑N660、7.7份沉淀法白炭黑、9份煅烧陶土、3.8份碳酸钙。

上述实施例1-4中所述城轨电缆护套材料的制备方法包括如下步骤：

S1、按重量份称取氯丁橡胶、氯化顺丁橡胶及丁腈橡胶并置入开炼机中混炼均匀，混炼温度为35-40℃；

S2、按重量份依次加入活性剂氧化亚铁、活性剂氧化锌、硬脂酸、2-硫醇基苯骈噻唑、二硫化甲基秋兰姆、促进剂DM、促进剂M、硫酸三氧化四铅、邻苯二甲酸二辛酯、石蜡、己二酸异辛癸酯、份N-N-苯基对苯二胺、防老剂445、补强剂炭黑N660、沉淀法白炭黑、煅烧陶土、碳酸钙混炼均匀；

S3、胶料包辊后下片；

S4、将S3制备的物料置于平板硫化机上硫化得到城轨电缆护套材料，其中硫化温度为155-158℃，硫化时间为3-4min。

下面对上述阻燃城轨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	14.5
断裂伸长率，%	≥300	750

2、热老化试验，试验温度为75℃，加热时间为240h，测试结果如下：

测试项目	标准要求	测试结果
			抗张强度变化率，%	≥-15	-7.7
断裂伸长率，%	≥250	680
			断裂伸长变化率，%	≥-25	-10

3、热延伸试验结果，加热温度为200℃，压强为20N/cm2，测试结果如下：

测试项目	标准要求	测试结果
			载荷下伸长率，%	≤175	40
冷却后永久变形，%	≤25	15

4、浸渍试验结果，浸渍时的温度为100℃，浸渍时间为24h，测试结果如下：

测试项目	标准要求	测试结果
			抗张强度变化率，%	≤±40	-18.5
断裂伸长变化率，%	≤±40	-6.5

5、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	150
氧指数，%	≥35	45

卤化氢释放量，mg/g	≤90	15
			毒性指数	≤5	3.15

上述阻燃城轨电缆护套材料，使用氯丁橡胶、氯化顺丁橡胶及丁腈橡胶作为基材，且合理控制活性剂氧化锌、活性剂氧化亚铁在该电缆护套中的配比，可显著降低氯丁胶燃烧时氯化氢的释放量，并具有良好的阻燃剂消烟效果，添加促进剂DM、促进剂M并与二硫化甲基秋兰姆及2-硫醇基苯骈噻唑共用并合理控制含量可延长焦烧时间而起到防止焦烧的作用，耐热效果好，并显著改善氯丁胶的可塑性，促进剂M与氯丁橡胶混用，很好的定伸应力及较高的硬度，且永久变形性小，热老化性能好，在该种电缆护套中添加硬脂酸做活化剂，则组分分散均匀，电缆护套表面光滑度优异，石蜡作为软化剂，可显著增加胶料的加工性能，使胶料不易粘辊及焦烧，由于氯丁胶易热氧化，引入己二酸异辛癸酯、N-N-苯基对苯二胺、邻苯二甲酸二辛酯及防老剂445可获得理想的防老化效果，配合使用硫酸三氧化四铅，防老化效果优异，填充剂沉淀法白炭黑、煅烧陶土及碳酸钙可增加橡胶体积，降低成本，改善捏合性能，并减少成型收缩率。

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

1.一种阻燃城轨电缆护套材料，其特征在于，其原料包括主料与辅料，其中主料按重量份包括18-23份氯丁橡胶、15-18份氯化顺丁橡胶及6-9份丁腈橡胶；其中辅料按重量份包括0.8-1.3份活性剂氧化亚铁、0.5-1.5份活性剂氧化锌、0.3-0.6份硬脂酸、0.5-1份2-硫醇基苯骈噻唑、0.15-0.43份二硫化甲基秋兰姆、0.2-0.4份促进剂DM、0.6-0.8份促进剂M、1.0～1.3份硫酸三氧化四铅、0.45～0.6份邻苯二甲酸二辛酯、1-2份石蜡、0.9～1.2份己二酸异辛癸酯、0.1～0.15份N,N-苯基对苯二胺、0.2～0.4份防老剂445、3-5份补强剂炭黑N660、6-9份沉淀法白炭黑、7-11份煅烧陶土、3-5份碳酸钙。

2.根据权利要求1所述的阻燃城轨电缆护套材料，其特征在于，氯丁橡胶：氯化顺丁橡胶：丁腈橡胶的重量比为12：(8-9)：(3-4)。

3.根据权利要求1所述的阻燃城轨电缆护套材料，其特征在于，活性剂氧化亚铁：活性剂氧化锌的重量比为(1-1.5)：1。

4.根据权利1-3中任一项所述的阻燃城轨电缆护套材料，其特征在于，所述辅料按重量份包括0.9-1.2份活性剂氧化亚铁、0.5-1.5份活性剂氧化锌、0.3-0.6份硬脂酸、0.5-1份2-硫醇基苯骈噻唑、0.3-0.37份二硫化甲基秋兰姆、0.3-0.35份促进剂DM、0.7-0.77份促进剂M、1.1-1.2份硫酸三氧化四铅、0.5-0.55份邻苯二甲酸二辛酯、1.5-1.8份石蜡、1-1.2份己二酸异辛癸酯、0.1～0.15份N,N-苯基对苯二胺、0.25-0.3份防老剂445、3.5-4.8份补强剂炭黑N660、7-8份沉淀法白炭黑、8-10份煅烧陶土、3.5-4份碳酸钙。