CN104194083A - 一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料 - Google Patents

一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料 Download PDF

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刁宏明
王赵兰
刘琴
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Abstract

本发明公开了一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶80-100份，丁苯橡胶40-50份，硫化体系1.8-2.3份，有机蒙脱土5-10份，木质素补强剂20-30份，白炭黑30-40份，硅烷改性海泡石20-30份，纳米氧化锌2-3份，硬脂酸1.5-1.8份，环烷油1-2份，炭黑N33040-50份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5-6份。本发明成本低，耐老化性能好，拉升强度及耐曲挠性能优异，耐撕裂性能好，其制备工艺简单，便于实际操作。

Description

一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料
技术领域
本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
背景技术
橡胶在加工、贮存及使用过程中，由于受到各种外界因素的综合作用，容易发生老化，性能逐渐变化，特别是不饱和碳链橡胶，容易受到热、氧及臭氧的侵袭而导致橡胶分子结构发生变化，顺丁橡胶及丁苯橡胶耐候性能差，易被外界苛刻的环境攻击，发生反应产生短链或交联，导致性能劣化，如何制备一种耐候性能好，耐撕裂性能优异，拉伸强度高，耐老化性能好的电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，产品成本低，耐老化性能好，拉升强度及耐曲挠性能优异，耐撕裂性能好，其制备工艺简单，便于实际操作。
本发明提出的一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶80-100份，丁苯橡胶40-50份，硫化体系1.8-2.3份，有机蒙脱土5-10份，木质素补强剂20-30份，白炭黑30-40份，硅烷改性海泡石20-30份，纳米氧化锌2-3份，硬脂酸1.5-1.8份，环烷油1-2份，炭黑N33040-50份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5-6份；硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-1份，硫磺2-3份，硫化促进剂DPTT 0.5-1份，硫化促进剂M 0.5-1份，硫化促进剂TMTD 1-2份；
所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼4-8min，然后预热至75-80℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为2-4min，将温度升高至75-80℃继续密炼3-5min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到115-120℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼55-70s，送入开炼机中薄通3-5次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合2-4min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为165-175℃，硫化压力为13-18MPa，硫化时间为1-2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
优选地，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶85-90份，丁苯橡胶42-45份，硫化体系2-2.2份，有机蒙脱土8-9份，木质素补强剂25-28份，白炭黑35-38份，硅烷改性海泡石23-25份，纳米氧化锌2.5-2.8份，硬脂酸1.6-1.8份，环烷油1.5-1.8份，炭黑N33044-47份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5.5-5.8份。
优选地，硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.75份，硫磺2.6份，硫化促进剂DPTT 0.8份，硫化促进剂M 0.8份，硫化促进剂TMTD 1.5份。
优选地，所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼5min，然后预热至77℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为3.5min，将温度升高至78℃继续密炼4min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到118℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼60s，送入开炼机中薄通4次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合3min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为172℃，硫化压力为16MPa，硫化时间为2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
本发明中，稀土顺丁橡胶具有更高的拉伸强度、更低的滞后损失及疲劳生热，具有优异的抗屈挠性能、更好的抗湿滑性能，而这些特点正是增强电缆材料必需的性能，与丁苯橡胶并用，丁苯橡胶由丁二烯和苯乙烯共聚制得，结构中的双键及氯原子均不够活泼，该橡胶结构稳定，无毒无害，不易发生化学反应，即使采用在抗化学能力要求高的产品上，也不易老化、龟裂，耐屈挠性能良好，其耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较为优良，两者配合作用耐老化性能好，拉升强度及耐曲挠性能优异，在其中添加适量木质素补强剂，其可与橡胶基体达到分子级的渗透和交联，其添加量高，可大幅度降低生产成本，加入纳米氧化锌易分散，可作为补强剂、活性剂、硫化剂、填充剂使用，产品耐撕裂、耐磨及弹性性能显著提高，海泡石是氧化硅与氧化镁的水合物，硅烷改性海泡石补强性能优异，且价格低，可大幅降低成本，本发明中，所述产品成本低，耐老化性能好，拉升强度及耐曲挠性能优异，耐撕裂性能好，其制备工艺简单，便于实际操作。
具体实施方式
实施例1
一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶88份，丁苯橡胶43份，硫化体系2.1份，有机蒙脱土8.5份，木质素补强剂26份，白炭黑36份，硅烷改性海泡石24.5份，纳米氧化锌2.7份，硬脂酸1.65份，环烷油1.7份，炭黑N33046份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5.6份；
硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.75份，硫磺2.6份，硫化促进剂DPTT 0.8份，硫化促进剂M 0.8份，硫化促进剂TMTD1.5份；
所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼5min，然后预热至77℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为3.5min，将温度升高至78℃继续密炼4min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到118℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼60s，送入开炼机中薄通4次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合3min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为172℃，硫化压力为16MPa，硫化时间为2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
实施例2
一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶80份，丁苯橡胶50份，硫化体系1.8份，有机蒙脱土10份，木质素补强剂20份，白炭黑40份，硅烷改性海泡石20份，纳米氧化锌3份，硬脂酸1.5份，环烷油2份，炭黑N33040份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺6份；
硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5份，硫磺3份，硫化促进剂DPTT 0.5份，硫化促进剂M 1份，硫化促进剂TMTD 1份；
所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼8min，然后预热至75℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为4min，将温度升高至75℃继续密炼5min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到115℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼70s，送入开炼机中薄通3次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合4min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为165℃，硫化压力为18MPa，硫化时间为1min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
实施例3
一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶100份，丁苯橡胶40份，硫化体系2.3份，有机蒙脱土5份，木质素补强剂30份，白炭黑30份，硅烷改性海泡石30份，纳米氧化锌2份，硬脂酸1.8份，环烷油1份，炭黑N33050份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5份；
硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺1份，硫磺2份，硫化促进剂DPTT 1份，硫化促进剂M 0.5份，硫化促进剂TMTD 2份；
所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼4min，然后预热至80℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为2min，将温度升高至80℃继续密炼3min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到120℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼55s，送入开炼机中薄通5次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合2min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为13MPa，硫化时间为2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
对实施例1-3中所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料进行性能检测，平均测试结果如下：
测试项目 单位 平均测试结果 对比结果
300％定伸应力 MPa 5.35 4
拉伸强度 MPa 30 17
拉伸扯断率 ％ 820 650
撕裂强度 KN/m 55 30
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 (4)

1.一种稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶80-100份，丁苯橡胶40-50份，硫化体系1.8-2.3份，有机蒙脱土5-10份，木质素补强剂20-30份，白炭黑30-40份，硅烷改性海泡石20-30份，纳米氧化锌2-3份，硬脂酸1.5-1.8份，环烷油1-2份，炭黑N33040-50份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5-6份；硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5-1份，硫磺2-3份，硫化促进剂DPTT 0.5-1份，硫化促进剂M 0.5-1份，硫化促进剂TMTD 1-2份；
所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼4-8min，然后预热至75-80℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为2-4min，将温度升高至75-80℃继续密炼3-5min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到115-120℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼55-70s，送入开炼机中薄通3-5次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合2-4min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为165-175℃，硫化压力为13-18MPa，硫化时间为1-2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
2.根据权利要求1所述的稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：稀土顺丁橡胶85-90份，丁苯橡胶42-45份，硫化体系2-2.2份，有机蒙脱土8-9份，木质素补强剂25-28份，白炭黑35-38份，硅烷改性海泡石23-25份，纳米氧化锌2.5-2.8份，硬脂酸1.6-1.8份，环烷油1.5-1.8份，炭黑N33044-47份，N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺5.5-5.8份。
3.根据权利要求1所述的稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其特征在于，硫化体系按重量份由以下组分组成：N、N’-间苯撑双马来酰亚胺0.75份，硫磺2.6份，硫化促进剂DPTT 0.8份，硫化促进剂M 0.8份，硫化促进剂TMTD 1.5份。
4.根据权利要求1所述的稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料，其特征在于，所述稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料按照以下步骤进行制备：将稀土顺丁橡胶、丁苯橡胶置于密炼机中混炼5min，然后预热至77℃，依次加入纳米氧化锌、硬脂酸进行密炼，密炼时间为3.5min，将温度升高至78℃继续密炼4min，然后加入有机蒙脱土、木质素补强剂、白炭黑、硅烷改性海泡石、炭黑N330混合均匀，待物料温度达到118℃加入硫化促进剂DPTT、硫化促进剂M及硫化促进剂TMTD搅拌均匀，然后加入N-亚甲基羧基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼60s，送入开炼机中薄通4次，加入N、N’-间苯撑双马来酰亚胺与硫磺混合3min后，送入液压平板硫化机中进行硫化，硫化温度为172℃，硫化压力为16MPa，硫化时间为2min，得到稀土顺丁橡胶复合电缆护套材料。
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