CN104194072A - 一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶50-54，SBS 35-38，氯磺化聚乙烯23-26，黄麻纤维5-8，聚酯纤维7-10，硫磺粉2-3，促进剂DM 1.3-1.9，促进剂TMTM 1.8-2.1，氧化锌4-5，硅烷偶联剂A-1722.4-2.8，新型橡胶补强剂XRE 5-9，硅藻土18-22，滑石粉15-18，白云石粉12-15，硅酸钙8-11，氧化铈5-6，氧化钕3-4，氧化镧1-2，氧化镨2-3，二苯磷酸酯5-8，三聚氰胺氰尿酸3-5，双季戊四醇酯4-7，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2-3，防老剂800-A 1.8-2.5，防老剂MBZ 1.2-1.6。
Description
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
背景技术
稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪和钇，共17种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。
而电力是国民经济发展的重要支撑，电缆作为电力输送的载体，应用生产生活领域、地域范围极为广泛。电缆在使用过程中往往受到摩擦，这对保护电缆的电缆料提出了提高耐磨要求。而某些橡胶材料需要在强酸强碱的环境下使用，会使橡胶材料的物理力学性能变化。而电缆需要架设在高空中，此时对于电缆料要求能够克服自身和缆芯导体的重力，往往需要电缆料具有优异的耐拉伸性能。为了提高橡胶材料的耐磨、耐拉伸和耐腐蚀的性能，人们在生胶制成橡胶制品的过程中，添加了各种配合组分，各种配合剂对橡胶制品的耐磨、耐拉伸和耐腐蚀性能影响甚大，但目前的电缆料仍然满足不了需求，如何制备一种耐磨、耐拉伸、耐腐蚀性能优异的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，具有优异的耐磨性能和拉伸强度，而且耐腐蚀耐老化能力优秀，还降低了产品成本。
本发明提出的一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶50-54份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 35-38份，氯磺化聚乙烯23-26份，黄麻纤维5-8份，聚酯纤维7-10份，硫磺粉2-3份，促进剂DM 1.3-1.9份，促进剂TMTM 1.8-2.1份，氧化锌4-5份，硅烷偶联剂A-1722.4-2.8份，新型橡胶补强剂XRE 5-9份，硅藻土18-22份，滑石粉15-18份，白云石粉12-15份，硅酸钙8-11份，氧化铈5-6份，氧化钕3-4份，氧化镧1-2份，氧化镨2-3份，二苯磷酸酯5-8份，三聚氰胺氰尿酸3-5份，双季戊四醇酯4-7份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2-3份，防老剂800-A 1.8-2.5份，防老剂MBZ 1.2-1.6份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以100-110rpm的搅拌速率搅拌7-8min，再加入硅烷偶联剂A-172以230-240rpm的搅拌速率搅拌3-4min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以180-190rpm的搅拌速率搅拌5-6min后，加入以300-310rpm的搅拌速率搅拌3-4min，取出并用无水乙醇进行洗涤5-6次，加入80-90℃的干燥箱里干燥23-26min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以240-245rpm的搅拌速度混炼10-13min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以200-210rpm的搅拌速度混炼13-18min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以150-160rpm的搅拌速度混炼6-9min，在135-140℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
优选地，天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS和氯磺化聚乙烯的重量比为52-53：36-37：24-25。
优选地，氧化铈、氧化钕、氧化镧和氧化镨的重量比为5.2-5.6：3.1-3.3：1.4-1.7：2.5-2.6。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶52-53份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 36-37份，氯磺化聚乙烯24-25份，黄麻纤维6-7份，聚酯纤维8-9份，硫磺粉2.2-2.4份，促进剂DM 1.5-1.6份，促进剂TMTM 1.9-2份，氧化锌4.2-4.5份，硅烷偶联剂A-1722.5-2.6份，新型橡胶补强剂XRE 6-8份，硅藻土20-21份，滑石粉16-17份，白云石粉13-14份，硅酸钙9-10份，氧化铈5.2-5.6份，氧化钕3.1-3.3份，氧化镧1.4-1.7份，氧化镨2.5-2.6份，二苯磷酸酯6-7份，三聚氰胺氰尿酸3.5-4.5份，双季戊四醇酯5-6份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2.7-2.9份，防老剂800-A 2.1-2.2份，防老剂MBZ1.4-1.5份。
优选地，在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以103-107rpm的搅拌速率搅拌7.2-7.6min，再加入硅烷偶联剂A-172以235-238rpm的搅拌速率搅拌3.3-3.6min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以181-183rpm的搅拌速率搅拌5.4-5.6min后，加入以302-309rpm的搅拌速率搅拌3.7-3.8min，取出并用无水乙醇进行洗涤5-6次，加入84-86℃的干燥箱里干燥24-25min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以242-244rpm的搅拌速度混炼11-12min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以207-208rpm的搅拌速度混炼14-16min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以155-158rpm的搅拌速度混炼7-8min，在137-138℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
本发明采用天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯作为橡塑主料，使本发明具有优异的弹性、绝缘性、耐腐蚀、阻燃等性能，又采用氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨四种稀土氧化物通过硅烷偶联剂A-172与橡塑主料配合，加强了稀土氧化物与橡塑主料之间的相容性，稀土氧化物的特殊电子结构容易形成络合物，当本发明在力的作用下，促进橡塑主料中的分子迅速形成晶体，使本发明的瞬间交联密度增大，提高了本发明拉伸强度，当将本发明加入溶剂中，橡塑主料的分子发生运动，稀土氧化物络合物又会阻止橡塑分子进一步运动，从而提高了本发明的耐腐蚀能力，而稀土氧化物颗粒属于高能表面物质，橡塑分子为低能表面物质，低能表面能的橡塑分子倾向于吸附在高表面能的稀土氧化物颗粒表面，使稀土氧化物颗粒的高表面能得到补强，从而提高了本发明的强度和耐磨性，并且吸附在稀土氧化物颗粒表面的橡塑分子具有一定的活动能力，使本发明应力重新分布，避免应力集中，从而进一步提高本发明耐磨性；采用硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM、氧化锌作为硫化体系，大大加强了本发明的交联密度，改善本发明的力学性能、耐老化性能、电性能及压缩永久变形性能；加入新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙作为补强剂，辅以双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)，提高了主料和补强剂的相容性，提高本发明的耐磨、抗撕裂性能，还提高本发明的强度和硬度，耐老化及永久压缩变形性能进一步增强，本发明成本也显著降低。
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
本发明提出的一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶50份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 38份，氯磺化聚乙烯23份，黄麻纤维8份，聚酯纤维7份，硫磺粉3份，促进剂DM 1.3份，促进剂TMTM 2.1份，氧化锌4份，硅烷偶联剂A-1722.8份，新型橡胶补强剂XRE 5份，硅藻土22份，滑石粉15份，白云石粉15份，硅酸钙8份，氧化铈6份，氧化钕3份，氧化镧2份，氧化镨2份，二苯磷酸酯8份，三聚氰胺氰尿酸3份，双季戊四醇酯7份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2份，防老剂800-A 2.5份，防老剂MBZ 1.2份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以110rpm的搅拌速率搅拌7min，再加入硅烷偶联剂A-172以240rpm的搅拌速率搅拌3min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以190rpm的搅拌速率搅拌5min后，加入以310rpm的搅拌速率搅拌3min，取出并用无水乙醇进行洗涤6次，加入80℃的干燥箱里干燥26min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以240rpm的搅拌速度混炼13min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以200rpm的搅拌速度混炼18min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以150rpm的搅拌速度混炼9min，在135℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
实施例2
本发明提出的一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶54份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 35份，氯磺化聚乙烯26份，黄麻纤维5份，聚酯纤维10份，硫磺粉2份，促进剂DM 1.9份，促进剂TMTM 1.8份，氧化锌5份，硅烷偶联剂A-1722.4份，新型橡胶补强剂XRE 9份，硅藻土18份，滑石粉18份，白云石粉12份，硅酸钙11份，氧化铈5份，氧化钕4份，氧化镧1份，氧化镨3份，二苯磷酸酯5份，三聚氰胺氰尿酸5份，双季戊四醇酯4份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)3份，防老剂800-A 1.8份，防老剂MBZ 1.6份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以103rpm的搅拌速率搅拌7.6min，再加入硅烷偶联剂A-172以235rpm的搅拌速率搅拌3.6min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以183rpm的搅拌速率搅拌5.4min后，加入以309rpm的搅拌速率搅拌3.7min，取出并用无水乙醇进行洗涤6次，加入84℃的干燥箱里干燥25min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以242rpm的搅拌速度混炼12min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以207rpm的搅拌速度混炼16min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以155rpm的搅拌速度混炼8min，在137℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
实施例3
本发明提出的一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶52份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 37份，氯磺化聚乙烯24份，黄麻纤维7份，聚酯纤维8份，硫磺粉2.4份，促进剂DM 1.5份，促进剂TMTM 2份，氧化锌4.2份，硅烷偶联剂A-1722.6份，新型橡胶补强剂XRE 6份，硅藻土21份，滑石粉16份，白云石粉14份，硅酸钙9份，氧化铈5.6份，氧化钕3.1份，氧化镧1.7份，氧化镨2.5份，二苯磷酸酯7份，三聚氰胺氰尿酸3.5份，双季戊四醇酯6份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2.7份，防老剂800-A 2.2份，防老剂MBZ 1.4份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以100rpm的搅拌速率搅拌8min，再加入硅烷偶联剂A-172以230rpm的搅拌速率搅拌4min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以180rpm的搅拌速率搅拌6min后，加入以300rpm的搅拌速率搅拌4min，取出并用无水乙醇进行洗涤5次，加入90℃的干燥箱里干燥23min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以245rpm的搅拌速度混炼10min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以210rpm的搅拌速度混炼13min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以160rpm的搅拌速度混炼6min，在140℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
实施例4
本发明提出的一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶53份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 36份，氯磺化聚乙烯25份，黄麻纤维6份，聚酯纤维9份，硫磺粉2.2份，促进剂DM 1.6份，促进剂TMTM 1.9份，氧化锌4.5份，硅烷偶联剂A-1722.5份，新型橡胶补强剂XRE 8份，硅藻土20份，滑石粉17份，白云石粉13份，硅酸钙10份，氧化铈5.2份，氧化钕3.3份，氧化镧1.4份，氧化镨2.6份，二苯磷酸酯6份，三聚氰胺氰尿酸4.5份，双季戊四醇酯5份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2.9份，防老剂800-A 2.1份，防老剂MBZ 1.5份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以107rpm的搅拌速率搅拌7.2min，再加入硅烷偶联剂A-172以238rpm的搅拌速率搅拌3.3min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以181rpm的搅拌速率搅拌5.6min后，加入以302rpm的搅拌速率搅拌3.8min，取出并用无水乙醇进行洗涤5次，加入86℃的干燥箱里干燥24min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以244rpm的搅拌速度混炼11min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以208rpm的搅拌速度混炼14min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以158rpm的搅拌速度混炼7min，在138℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
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)
1.一种高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶50-54份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 35-38份，氯磺化聚乙烯23-26份，黄麻纤维5-8份，聚酯纤维7-10份，硫磺粉2-3份，促进剂DM 1.3-1.9份，促进剂TMTM 1.8-2.1份，氧化锌4-5份，硅烷偶联剂A-1722.4-2.8份，新型橡胶补强剂XRE 5-9份，硅藻土18-22份，滑石粉15-18份，白云石粉12-15份，硅酸钙8-11份，氧化铈5-6份，氧化钕3-4份，氧化镧1-2份，氧化镨2-3份，二苯磷酸酯5-8份，三聚氰胺氰尿酸3-5份，双季戊四醇酯4-7份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2-3份，防老剂800-A 1.8-2.5份，防老剂MBZ 1.2-1.6份；
在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以100-110rpm的搅拌速率搅拌7-8min，再加入硅烷偶联剂A-172以230-240rpm的搅拌速率搅拌3-4min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以180-190rpm的搅拌速率搅拌5-6min后，加入以300-310rpm的搅拌速率搅拌3-4min，取出并用无水乙醇进行洗涤5-6次，加入80-90℃的干燥箱里干燥23-26min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以240-245rpm的搅拌速度混炼10-13min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以200-210rpm的搅拌速度混炼13-18min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以150-160rpm的搅拌速度混炼6-9min，在135-140℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
2.如权利要求1所述高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其特征在于，天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS和氯磺化聚乙烯的重量比为52-53：36-37：24-25。
3.如权利要求1所述高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其特征在于，氧化铈、氧化钕、氧化镧和氧化镨的重量比为5.2-5.6：3.1-3.3：1.4-1.7：2.5-2.6。
4.如权利要求1-3任一项所述高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶52-53份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 36-37份，氯磺化聚乙烯24-25份，黄麻纤维6-7份，聚酯纤维8-9份，硫磺粉2.2-2.4份，促进剂DM 1.5-1.6份，促进剂TMTM 1.9-2份，氧化锌4.2-4.5份，硅烷偶联剂A-1722.5-2.6份，新型橡胶补强剂XRE 6-8份，硅藻土20-21份，滑石粉16-17份，白云石粉13-14份，硅酸钙9-10份，氧化铈5.2-5.6份，氧化钕3.1-3.3份，氧化镧1.4-1.7份，氧化镨2.5-2.6份，二苯磷酸酯6-7份，三聚氰胺氰尿酸3.5-4.5份，双季戊四醇酯5-6份，偏苯三酸三(正辛正癸酯)2.7-2.9份，防老剂800-A 2.1-2.2份，防老剂MBZ 1.4-1.5份。
5.如权利要求4所述高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料，其特征在于，在制备过程中，将氧化铈、氧化钕、氧化镧、氧化镨以103-107rpm的搅拌速率搅拌7.2-7.6min，再加入硅烷偶联剂A-172以235-238rpm的搅拌速率搅拌3.3-3.6min，接着加入黄麻纤维、聚酯纤维、新型橡胶补强剂XRE、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙，以181-183rpm的搅拌速率搅拌5.4-5.6min后，加入以302-309rpm的搅拌速率搅拌3.7-3.8min，取出并用无水乙醇进行洗涤5-6次，加入84-86℃的干燥箱里干燥24-25min得到改性补强填充材料；将天然橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、氯磺化聚乙烯加入混炼机中以242-244rpm的搅拌速度混炼11-12min，依次加入双季戊四醇酯、偏苯三酸三(正辛正癸酯)、改性补强填充材料、二苯磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸、防老剂800-A、防老剂MBZ以207-208rpm的搅拌速度混炼14-16min后，再加入硫磺粉，促进剂DM，促进剂TMTM，氧化锌以155-158rpm的搅拌速度混炼7-8min，在137-138℃时进行硫化得到高拉伸强度耐磨稀土氧化物电缆料。
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