CN104177675A - 一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料 - Google Patents

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李正祥
刁宏明
王赵兰
刘琴
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Abstract

本发明公开了一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶20-24份,丁苯橡胶65-68份,聚丙烯酸酯橡胶13-18份,改性淀粉24-27份,氨基甲酸酯硫化剂1.5-3份,促进剂TMTD1.5-2份,氧化镁2-4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.4-1.6份,炭黑N55021-24份,煤渣粉22-26份,凹凸棒土25-28份,云母粉18-21份,橡胶补强剂XRE0.5-1.5份,邻苯二甲酸二异癸酯4-6份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2-3份,有机磷酸酯2-3份,环保阻燃剂FR-T8012-4份,钙锌复合稳定剂2-4份,防老剂8PPD0.8-1.3份。

Description

一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域,尤其涉及一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料。
背景技术
电缆作为输送电力的重要载体,应用领域和地域都极为广泛。由于所处位置常在户外或在密闭空间接触高温环境,使电缆易受外界影响产生撕裂;同时,机械设备、家用电器、交通设施的电气火灾事故频繁发生,严重威胁到人们的安全生产生活,使电缆料的阻燃问题逐渐成为生产厂家重点研发攻关的方向。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,抗撕裂能力强,阻燃性能好。
本发明提出的一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:
氢化丁腈橡胶20-24份,丁苯橡胶65-68份,聚丙烯酸酯橡胶13-18份,改性淀粉24-27份,氨基甲酸酯硫化剂1.5-3份,促进剂TMTD1.5-2份,氧化镁2-4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.4-1.6份,炭黑N55021-24份,煤渣粉22-26份,凹凸棒土25-28份,云母粉18-21份,橡胶补强剂XRE0.5-1.5份,邻苯二甲酸二异癸酯4-6份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2-3份,有机磷酸酯2-3份,环保阻燃剂FR-T8012-4份,钙锌复合稳定剂2-4份,防老剂8PPD0.8-1.3份;其中改性淀粉的制备方法包括:将11-14份淀粉加入105-110份蒸馏水中,以50-55rpm的搅拌速度搅拌3-4min,加入910-915份将蒸馏水后水浴加热至97-100℃,水浴加热过程中以350-380rpm的搅拌速度搅拌23-26min,再加入175-180份酚醛溶液以430-450rpm的搅拌速度搅拌32-38min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以240-260rpm的搅拌速度搅拌10-13min,加入改性淀粉后以445-455rpm的搅拌速度搅拌42-48min,取出置于58-62℃的干燥箱中干燥26-29h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以320-330rpm的搅拌速度搅拌30-35min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1-1.3min,一次硫化温度为165-170℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为95-100℃,二次硫化时间为1.3-1.7h。
优选地,氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶和改性淀粉的重量比为21-23:66-67:14-16:25-26。
优选地,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶21-23份,丁苯橡胶66-67份,聚丙烯酸酯橡胶14-16份,改性淀粉25-26份,氨基甲酸酯硫化剂2.2-2.4份,促进剂TMTD1.7-1.9份,氧化镁2.6-3.4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.43-1.58份,炭黑N55023.5-23.7份,煤渣粉23-24份,凹凸棒土26-27份,云母粉19-20份,橡胶补强剂XRE0.8-1.1份,邻苯二甲酸二异癸酯4.8-5.1份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2.2-2.7份,有机磷酸酯2.6-2.8份,环保阻燃剂FR-T8012.2-3.2份,钙锌复合稳定剂2.8-3.4份,防老剂8PPD0.9-1.2份。
优选地,改性淀粉的制备方法包括:将12-13份淀粉加入107-109份蒸馏水中,以52-54rpm的搅拌速度搅拌3.3-3.6min,加入912-913份将蒸馏水后水浴加热至98-99℃,水浴加热过程中以360-370rpm的搅拌速度搅拌24-25min,再加入177-178份酚醛溶液以435-445rpm的搅拌速度搅拌35-36min,冷却后得到改性淀粉。
优选地,在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以245-255rpm的搅拌速度搅拌11-12min,加入改性淀粉后以450-452rpm的搅拌速度搅拌44-46min,取出置于59-60℃的干燥箱中干燥27-28h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以324-326rpm的搅拌速度搅拌33-34min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1.1-1.2min,一次硫化温度为167-168℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为97-99℃,二次硫化时间为1.4-1.6h。
本发明采用氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶作为主料,使本发明具有良好的弹性、延展性和抗撕裂性能;以炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉和橡胶补强剂XRE作为本发明的填充补强剂,能够极大的提升本发明的耐磨抗撕裂能力;添加单烷氧基型钛酸酯偶联剂,利用其可水解的短链烷氧基,与补强剂表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的,从而提高本发明的抗拉伸、抗撕裂能力;添加改性淀粉,能够利用其形成的小分子胶团,提升补强剂与橡胶分子间的界面结合作用、促进交联网络的形成从而进一步提高本发明的抗撕裂能力;以氨基甲酸酯硫化剂为硫化剂,硫化速度适中、操作安全性强,可降低硫环的断裂活化能,与促进剂TMTD、氧化镁共同组成的硫化体系,能够增加由促进剂自身分解产生的离子浓度,加速硫化链反应的引发和链结构的增长,改善了本发明的结构和物理机械性能;以邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯作为主辅增塑剂,提高了本发明的可塑性和弹性;添加有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801作为阻燃剂,提高了电缆料的点燃温度,并能够在燃烧时凝聚形成一层薄膜保护层,降低氧气与电缆料的接触面以达到阻燃目的,同时在电缆料表面脱出大量水汽以吸收热量,进一步提高阻燃效果;钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD的使用,提高了本发明的耐老化和耐氧化性能。;
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶20份,丁苯橡胶68份,聚丙烯酸酯橡胶13份,改性淀粉27份,氨基甲酸酯硫化剂1.5份,促进剂TMTD2份,氧化镁2份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.6份,炭黑N55021份,煤渣粉26份,凹凸棒土25份,云母粉21份,橡胶补强剂XRE0.5份,邻苯二甲酸二异癸酯6份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2份,有机磷酸酯3份,环保阻燃剂FR-T8012份,钙锌复合稳定剂4份,防老剂8PPD0.8份,其中改性淀粉的制备方法包括:将11份淀粉加入110份蒸馏水中,以50rpm的搅拌速度搅拌4min,加入910份将蒸馏水后水浴加热至100℃,水浴加热过程中以350rpm的搅拌速度搅拌26min,再加入175份酚醛溶液以450rpm的搅拌速度搅拌32min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以240rpm的搅拌速度搅拌13min,加入改性淀粉后以445rpm的搅拌速度搅拌48min,取出置于58℃的干燥箱中干燥29h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以320rpm的搅拌速度搅拌30min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1.3min,一次硫化温度为165℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为100℃,二次硫化时间为1.3h。
实施例2
本发明提出的一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶23份,丁苯橡胶66份,聚丙烯酸酯橡胶16份,改性淀粉25份,氨基甲酸酯硫化剂2.4份,促进剂TMTD1.7份,氧化镁3.4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.43份,炭黑N55023.7份,煤渣粉23份,凹凸棒土27份,云母粉19份,橡胶补强剂XRE1.1份,邻苯二甲酸二异癸酯4.8份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2.7份,有机磷酸酯2.6份,环保阻燃剂FR-T8013.2份,钙锌复合稳定剂2.8份,防老剂8PPD1.2份,其中改性淀粉的制备方法包括:将13份淀粉加入107份蒸馏水中,以54rpm的搅拌速度搅拌3.3min,加入913份将蒸馏水后水浴加热至98℃,水浴加热过程中以370rpm的搅拌速度搅拌24min,再加入178份酚醛溶液以435rpm的搅拌速度搅拌36min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以260rpm的搅拌速度搅拌10min,加入改性淀粉后以455rpm的搅拌速度搅拌42min,取出置于62℃的干燥箱中干燥26h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以330rpm的搅拌速度搅拌35min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1min,一次硫化温度为170℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为95℃,二次硫化时间为1.7h。
实施例3
本发明提出的一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶21份,丁苯橡胶67份,聚丙烯酸酯橡胶14份,改性淀粉26份,氨基甲酸酯硫化剂2.2份,促进剂TMTD1.9份,氧化镁2.6份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.58份,炭黑N55023.5份,煤渣粉24份,凹凸棒土26份,云母粉20份,橡胶补强剂XRE0.8份,邻苯二甲酸二异癸酯5.1份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2.2份,有机磷酸酯2.8份,环保阻燃剂FR-T8012.2份,钙锌复合稳定剂3.4份,防老剂8PPD0.9份,其中改性淀粉的制备方法包括:将14份淀粉加入105份蒸馏水中,以55rpm的搅拌速度搅拌3min,加入915份将蒸馏水后水浴加热至97℃,水浴加热过程中以380rpm的搅拌速度搅拌23min,再加入180份酚醛溶液以430rpm的搅拌速度搅拌38min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以255rpm的搅拌速度搅拌11min,加入改性淀粉后以452rpm的搅拌速度搅拌44min,取出置于60℃的干燥箱中干燥27h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以326rpm的搅拌速度搅拌33min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1.2min,一次硫化温度为167℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为99℃,二次硫化时间为1.4h。
实施例4
本发明提出的一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶24份,丁苯橡胶65份,聚丙烯酸酯橡胶18份,改性淀粉24份,氨基甲酸酯硫化剂3份,促进剂TMTD1.5份,氧化镁4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.4份,炭黑N55024份,煤渣粉22份,凹凸棒土28份,云母粉18份,橡胶补强剂XRE1.5份,邻苯二甲酸二异癸酯4份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯3份,有机磷酸酯2份,环保阻燃剂FR-T8014份,钙锌复合稳定剂2份,防老剂8PPD1.3份,其中改性淀粉的制备方法包括:将12份淀粉加入109份蒸馏水中,以52rpm的搅拌速度搅拌3.6min,加入912份将蒸馏水后水浴加热至99℃,水浴加热过程中以360rpm的搅拌速度搅拌25min,再加入177份酚醛溶液以445rpm的搅拌速度搅拌35min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以245rpm的搅拌速度搅拌12min,加入改性淀粉后以450rpm的搅拌速度搅拌46min,取出置于59℃的干燥箱中干燥28h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以324rpm的搅拌速度搅拌34min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1.1min,一次硫化温度为168℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为97℃,二次硫化时间为1.6h。
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)

1.一种抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其特征在于,其原料按重量份包括:
氢化丁腈橡胶20-24份,丁苯橡胶65-68份,聚丙烯酸酯橡胶13-18份,改性淀粉24-27份,氨基甲酸酯硫化剂1.5-3份,促进剂TMTD1.5-2份,氧化镁2-4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.4-1.6份,炭黑N55021-24份,煤渣粉22-26份,凹凸棒土25-28份,云母粉18-21份,橡胶补强剂XRE0.5-1.5份,邻苯二甲酸二异癸酯4-6份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2-3份,有机磷酸酯2-3份,环保阻燃剂FR-T8012-4份,钙锌复合稳定剂2-4份,防老剂8PPD0.8-1.3份;其中改性淀粉的制备方法包括:将11-14份淀粉加入105-110份蒸馏水中,以50-55rpm的搅拌速度搅拌3-4min,加入910-915份将蒸馏水后水浴加热至97-100℃,水浴加热过程中以350-380rpm的搅拌速度搅拌23-26min,再加入175-180份酚醛溶液以430-450rpm的搅拌速度搅拌32-38min,冷却后得到改性淀粉;
在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以240-260rpm的搅拌速度搅拌10-13min,加入改性淀粉后以445-455rpm的搅拌速度搅拌42-48min,取出置于58-62℃的干燥箱中干燥26-29h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以320-330rpm的搅拌速度搅拌30-35min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1-1.3min,一次硫化温度为165-170℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为95-100℃,二次硫化时间为1.3-1.7h。
2.如权利要求1所述抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其特征在于,氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶和改性淀粉的重量比为21-23:66-67:14-16:25-26。
3.如权利要求2所述抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其特征在于,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶21-23份,丁苯橡胶66-67份,聚丙烯酸酯橡胶14-16份,改性淀粉25-26份,氨基甲酸酯硫化剂2.2-2.4份,促进剂TMTD1.7-1.9份,氧化镁2.6-3.4份,单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.43-1.58份,炭黑N55023.5-23.7份,煤渣粉23-24份,凹凸棒土26-27份,云母粉19-20份,橡胶补强剂XRE0.8-1.1份,邻苯二甲酸二异癸酯4.8-5.1份,4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯2.2-2.7份,有机磷酸酯2.6-2.8份,环保阻燃剂FR-T8012.2-3.2份,钙锌复合稳定剂2.8-3.4份,防老剂8PPD0.9-1.2份。
4.如权利要求3所述抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其特征在于,改性淀粉的制备方法包括:将12-13份淀粉加入107-109份蒸馏水中,以52-54rpm的搅拌速度搅拌3.3-3.6min,加入912-913份将蒸馏水后水浴加热至98-99℃,水浴加热过程中以360-370rpm的搅拌速度搅拌24-25min,再加入177-178份酚醛溶液以435-445rpm的搅拌速度搅拌35-36min,冷却后得到改性淀粉。
5.如权利要求1-4任一项所述抗撕裂阻燃橡胶电缆料,其特征在于,在制备过程中,将氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶加入混炼机中,以245-255rpm的搅拌速度搅拌11-12min,加入改性淀粉后以450-452rpm的搅拌速度搅拌44-46min,取出置于59-60℃的干燥箱中干燥27-28h,冷却得到主料;向主料中依次加入单烷氧基型钛酸酯偶联剂、邻苯二甲酸二异癸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯、炭黑N550、煤渣粉、凹凸棒土、云母粉、橡胶补强剂XRE、有机磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801、钙锌复合稳定剂和防老剂8PPD,以324-326rpm的搅拌速度搅拌33-34min,再加入氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD和氧化镁,在平板硫化机中进行一次硫化,一次硫化时间为1.1-1.2min,一次硫化温度为167-168℃,取出置于干燥箱内进行二次硫化得到抗撕裂阻燃橡胶电缆料,二次硫化温度为97-99℃,二次硫化时间为1.4-1.6h。
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