CN103788512A - 一种高强耐撕裂电缆用护套材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯35-65份，低密度聚乙烯27-38份，固体钙锌稳定剂2-5份，丙二醇0.05-0.13份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁7-12份，高耐磨炭黑N3512-4份，硫化促进剂H1.5-3.5份，过氧化二异丙苯4-7份，邻苯二甲酸二辛酯9-13份，沉淀法白炭黑17-22份，纳米氧化锌24-30份，碳酸钙45-55份，云母粉6-7份。本发明还提出来一种高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法。本发明中，所述高强耐撕裂电缆用护套材料耐高温性能优异，拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能好，制备过程简单，生产成本较低。

Description

一种高强耐撕裂电缆用护套材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种高强耐撕裂电缆用护套材料及其制备方法。
背景技术
随着社会现代化的进程越来越快，电缆在生活中地位越来越重要，电缆与人的关系也越来越亲密，在交通运输、工业矿山、电气通讯等生活的各个领域都能见到各式各样的电缆，随着电缆在生活中地位的增加，电缆护套的质量也越来越受到人们的重视，电缆的橡胶护套可起到对内部物质起到保护的作用，不但可以提高美观度及束缚作用且可以使内部产品的寿命延长，且当橡胶作为护套材料使用时，通常要求其具备良好的机械性能以起到保护绝缘甚至整根电缆的作用。尤其在环境恶劣的场合，比如矿场、爆破场等，高的抗拉强度及耐抗撕性能好的电缆护套成为需求。
发明内容
本发明提出了一种高强耐撕裂电缆用护套材料及其制备方法，耐高温性能优异，拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能好，制备过程简单，生产成本较低。
本发明提出的一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯35-65份，低密度聚乙烯27-38份，固体钙锌稳定剂2-5份，丙二醇0.05-0.13份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁7-12份，高耐磨炭黑N3512-4份，硫化促进剂H1.5-3.5份，过氧化二异丙苯4-7份，邻苯二甲酸二辛酯9-13份，沉淀法白炭黑17-22份，纳米氧化锌24-30份，碳酸钙45-55份，云母粉6-7份。
在具体实施方式中，氯化聚乙烯的重量份可以为35.5、38、40、45、60、64、64.5，低密度聚乙烯的重量份可以为28、29、30、30.5、32、33、35、37、37.4，固体钙锌稳定剂的重量份可以为2.5、3、3.3、4、4.5、4.7，丙二醇的重量份可以为0.06、0.08、0.1、0.11、0.12，β-二酮的重量份可以为0.12、0.13、0.15、0.17、0.19，防老剂RD的重量份可以为0.22、0.25、0.3、0.34、0.39、0.4、0.42、0.47、0.49，防老剂4040NA的重量份可以为3.5、4、4.2、5、5.5、6、6.7，氧化镁的重量份可以为7、8、9、10、11、12、13，高耐磨炭黑N351的重量份可以为2、3、4，硫化促进剂H的重量份可以为1.5、1.9、2、2.7、3、3.5，过氧化二异丙苯的重量份可以为4.5、4.8、5、5.3、6、6.6、6.9，邻苯二甲酸二辛酯的重量份可以为9.5、10、10.7、11、12、12.5、12.9，沉淀法白炭黑的重量份可以为17.5、18、19、19.8、20、21、21.4、21.6，纳米氧化锌的重量份可以为24.3、25、26、26.7、27、28、28.8、29、29.4，碳酸钙的重量份可以为45.5、47、49、50、51、53、54、54.5，云母粉的重量份可以为6、6.1、6.3、6.8、6.9、7。
优选地，所述氯化聚乙烯与低密度聚乙烯的重量比为（8-13）：7。
优选地，防老剂RD与防老剂4040NA的重量比为1:10。
优选地，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯60-64份，低密度聚乙烯30-34份，固体钙锌稳定剂3-4份，丙二醇0.1-0.12份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁10-11份，高耐磨炭黑N3513-4份，硫化促进剂H2-3份，过氧化二异丙苯5-6份，邻苯二甲酸二辛酯10-12份，沉淀法白炭黑19-21份，纳米氧化锌27-29份，碳酸钙50-54份，云母粉6-7份。
本发明还提出了一种根据上述高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为70-80℃，塑炼时间为2-3min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼3-4min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼4-5min；
S3、排料，排料温度为90-100℃，将得到的物料在开炼机中薄通2-5次，摆胶装置上摆胶2-5次；
S4、将S3得到的物料存放4-9h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为85-95℃，混炼时间为40-70秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通1-2次，摆胶装置上摆胶2-3次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
本发明中，通过添加氯化聚乙烯并与低密度聚乙烯混合使用，两者相容性好，分解温度高，耐高温性能优异，相比其他合成橡胶价格较低，可显著的降低炼胶成本，采用过氧化二异丙苯与邻苯二甲酸二辛酯作为硫化剂，并使用硫化促进剂H作为共硫化剂，大大加快了硫化速度，提高交联度，显著改善了上述护套材料的耐温性能；使用高耐磨炭黑N351、纳米氧化锌、沉淀法白炭黑、云母粉及碳酸钙作为补强填充体系，可大大改善护套材料的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能。本发明中，所述高强耐撕裂电缆用护套材料耐高温性能优异，拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能好，制备过程简单，生产成本较低。
具体实施方式
本发明提出的一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：
氯化聚乙烯35-65份，低密度聚乙烯27-38份，固体钙锌稳定剂2-5份，丙二醇0.05-0.13份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁7-12份，高耐磨炭黑N3512-4份，硫化促进剂H1.5-3.5份，过氧化二异丙苯4-7份，邻苯二甲酸二辛酯9-13份，沉淀法白炭黑17-22份，纳米氧化锌24-30份，碳酸钙45-55份，云母粉6-7份。
上述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为70-80℃，塑炼时间为2-3min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼3-4min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼4-5min；
S3、排料，排料温度为90-100℃，将得到的物料在开炼机中薄通2-5次，摆胶装置上摆胶2-5次；
S4、将S3得到的物料存放4-9h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为85-95℃，混炼时间为40-70秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通1-2次，摆胶装置上摆胶2-3次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
实施例1
一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯38份，低密度聚乙烯37.4份，固体钙锌稳定剂2.5份，丙二醇0.12份，β-二酮0.12份，防老剂RD0.49份，防老剂4040NA3.5份，氧化镁10份，高耐磨炭黑N3512份，硫化促进剂H3.5份，过氧化二异丙苯4.8份，邻苯二甲酸二辛酯12.5份，沉淀法白炭黑17.5份，纳米氧化锌29.4份，碳酸钙47份，云母粉7份。
本实施例中，上述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为70℃，塑炼时间为3min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼3min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼5min；
S3、排料，排料温度为95℃，将得到的物料在开炼机中薄通4次，摆胶装置上摆胶4次；
S4、将S3得到的物料存放5h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为92℃，混炼时间为50秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通1次，摆胶装置上摆胶2次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
实施例2
本发明提出的一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯60份，低密度聚乙烯33份，固体钙锌稳定剂3.3份，丙二醇0.1份，β-二酮0.15份，防老剂RD0.42份，防老剂4040NA5.5份，氧化镁11份，高耐磨炭黑N3513份，硫化促进剂H2.7份，过氧化二异丙苯5.3份，邻苯二甲酸二辛酯10.7份，沉淀法白炭黑19.8份，纳米氧化锌26.7份，碳酸钙54份，云母粉6.8份。
本实施例中，上述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为80℃，塑炼时间为2min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼4min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼4min；
S3、排料，排料温度为95℃，将得到的物料在开炼机中薄通3次，摆胶装置上摆胶3次；
S4、将S3得到的物料存放4h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为90℃，混炼时间为60秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通2次，摆胶装置上摆胶3次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
实施例3
本发明提出的一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯64.5份，低密度聚乙烯29份，固体钙锌稳定剂4.7份，丙二醇0.06份，β-二酮0.19份，防老剂RD0.22份，防老剂4040NA6.7份，氧化镁8份，高耐磨炭黑N3514份，硫化促进剂H1.5份，过氧化二异丙苯6.9份，邻苯二甲酸二辛酯9.5份，沉淀法白炭黑31.6份，纳米氧化锌34.3份，碳酸钙54.5份，云母粉6.1份。
本实施例中，上述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为77℃，塑炼时间为2min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼4min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼4min；
S3、排料，排料温度为100℃，将得到的物料在开炼机中薄通5次，摆胶装置上摆胶2次；
S4、将S3得到的物料存放6h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为95℃，混炼时间为40秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通2次，摆胶装置上摆胶2次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
实施例4
本发明提出的一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯63份，低密度聚乙烯32份，固体钙锌稳定剂3.5份，丙二醇0.15份，β-二酮0.15份，防老剂RD0.4份，防老剂4040NA5份，氧化镁10份，高耐磨炭黑N3513.7份，硫化促进剂H2.4份，过氧化二异丙苯5.5份，邻苯二甲酸二辛酯11份，沉淀法白炭黑20份，纳米氧化锌27份，碳酸钙52份，云母粉6.4份。
本实施例中，上述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为78℃，塑炼时间为3min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼3min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼5min；
S3、排料，排料温度为90℃，将得到的物料在开炼机中薄通2次，摆胶装置上摆胶5次；
S4、将S3得到的物料存放9h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为85℃，混炼时间为70秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通2次，摆胶装置上摆胶3次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
上述实施例1-4中，通过添加氯化聚乙烯并与低密度聚乙烯混合使用，两者相容性好，分解温度高，耐高温性能优异，相比其他合成橡胶价格较低，可显著的降低炼胶成本，采用过氧化二异丙苯与邻苯二甲酸二辛酯作为硫化剂，并使用硫化促进剂H作为共硫化剂，大大加快了硫化速度，提高交联度，显著改善了上述护套材料的耐温性能；使用高耐磨炭黑N351、纳米氧化锌、沉淀法白炭黑、云母粉及碳酸钙作为补强填充体系，可大大改善护套材料的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能。本发明中，所述高强耐撕裂电缆用护套材料耐高温性能优异，拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能好，制备过程简单，生产成本较低。
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 (5)

1.一种高强耐撕裂电缆用护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯35-65份，低密度聚乙烯27-38份，固体钙锌稳定剂2-5份，丙二醇0.05-0.13份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁7-12份，高耐磨炭黑N3512-4份，硫化促进剂H1.5-3.5份，过氧化二异丙苯4-7份，邻苯二甲酸二辛酯9-13份，沉淀法白炭黑17-22份，纳米氧化锌24-30份，碳酸钙45-55份，云母粉6-7份。
2.根据权利要求1所述的高强耐撕裂电缆用护套材料，其特征在于，所述氯化聚乙烯与低密度聚乙烯的重量比为（8-13）：7。
3.根据权利要求1所述的高强耐撕裂电缆用护套材料，其特征在于，防老剂RD与防老剂4040NA的重量比为1:10。
4.根据权利要求1所述的高强耐撕裂电缆用护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
氯化聚乙烯60-64份，低密度聚乙烯30-34份，固体钙锌稳定剂3-4份，丙二醇0.1-0.12份，β-二酮0.1-0.2份，防老剂RD0.2-0.5份，防老剂4040NA3-7份，氧化镁10-11份，高耐磨炭黑N3513-4份，硫化促进剂H2-3份，过氧化二异丙苯5-6份，邻苯二甲酸二辛酯10-12份，沉淀法白炭黑19-21份，纳米氧化锌27-29份，碳酸钙50-54份，云母粉6-7份。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的高强耐撕裂电缆用护套材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按配比称取氯化聚乙烯、低密度聚乙烯、固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD、防老剂4040NA、氧化镁、高耐磨炭黑N330、硫化促进剂H、过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉；
S2、将S1称取的氯化聚乙烯与低密度聚乙烯放入密炼机中，塑炼温度为70-80℃，塑炼时间为2-3min，加入S1称取的氧化镁、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑、纳米氧化锌、碳酸钙及云母粉混炼3-4min，然后加入称取的固体钙锌稳定剂、丙二醇、β-二酮、防老剂RD及防老剂4040NA，混炼4-5min；
S3、排料，排料温度为90-100℃，将得到的物料在开炼机中薄通2-5次，摆胶装置上摆胶2-5次；
S4、将S3得到的物料存放4-9h后放入密炼机中，加入S1称取的过氧化二异丙苯、邻苯二甲酸二辛酯及硫化促进剂H混炼，混炼温度为85-95℃，混炼时间为40-70秒；
S5、排料，将得到的物料置于开炼机中薄通1-2次，摆胶装置上摆胶2-3次，经过压延机压制，冷却得到高强耐撕裂电缆用护套材料。
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