CN104194171A - 一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯55-65份，乙丙橡胶10-15份，硫磺粉3-4份，促进剂DM 1.5-2.5份，促进剂TMTM 1-2份，偏苯三酸三辛酯5-8份，柠檬酸三丁酯3-4份，预处理纤维粉末12-14份，重晶石粉15-20份，氧化镁6-9份，海泡石粉35-40份，硬质陶土12-16份，红磷8-10份，氢氧化铝5-8份，氢氧化镁10-15份，邻苯二甲酸二异辛酯5-8份，石油磺酸苯酯7-11份，防老剂RD 2-3份，防老剂OD2.1-2.4份，已二酸二辛酯25-35份，硬脂酸5-7份。本发明阻燃效果好，耐寒性能、抗冲击性能较强。

Description

一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套及其制备方法。
背景技术
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。然而，一些地区如我国北方的冬季气候条件较为恶劣，常年露天使用如矿井电缆、风能电缆、机械电缆等，在频繁移动或旋转过程中，还要对抗恶劣天气带来的影响，因此对电缆的性能提出了很高的要求。普通电缆耐外界环境能力差、使用寿命短，在此环境中使用，容易因寒冷和冲击产生开裂甚至破碎的现象，降低了电缆的可靠性，对安全生产造成了威胁；同时，机械内使用的电缆由于摩擦频繁或可能接触火花，对电缆的阻燃性能也提出了很高的要求。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套及其制备方法，阻燃效果好，耐寒性能、抗冲击性能较强。
本发明提出的一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯55-65份，乙丙橡胶10-15份，硫磺粉3-4份，促进剂DM 1.5-2.5份，促进剂TMTM 1-2份，偏苯三酸三辛酯5-8份，柠檬酸三丁酯3-4份，预处理纤维粉末12-14份，重晶石粉15-20份，氧化镁6-9份，海泡石粉35-40份，硬质陶土12-16份，红磷8-10份，氢氧化铝5-8份，氢氧化镁10-15份，邻苯二甲酸二异辛酯5-8份，石油磺酸苯酯7-11份，防老剂RD 2-3份，防老剂OD2.1-2.4份，已二酸二辛酯25-35份，硬脂酸5-7份；
其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将15-17份豆粕、32-35份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为3-4wt％，置于粉碎机中粉碎得到140-160目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.2-1.6的盐酸溶液中，水浴加热至75-80℃并以52-57rpm的搅拌速度搅拌3.1-3.5h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.3-1.5：41-43，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.1-2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：14-16，以15-18rpm的搅拌速度搅拌20-22h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维12-16份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理8-10min，超声波处理的功率为410-460W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准1.5-2wt％的硅烷偶联剂A-151，以30-35rpm的搅拌速度搅拌2.2-2.6h得到预处理纤维粉末。
优选地，氯化聚乙烯、乙丙橡胶的重量比为58-60：12-13。
优选地，已二酸二辛酯、硬脂酸的重量比为28-30:6。
优选地，氯化聚乙烯的含氯量为35％。
本发明还提出一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法：按重量比称量各种原料，预热密炼机到75-79℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练4-6分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.6-0.9MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
优选地，按重量比称量各种原料，预热密炼机到77℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练5分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.7-0.8MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
本发明采用氯化聚乙烯、乙丙橡胶为主料，使本发明在具备较好耐寒性能的同时，弹性较高；再加入重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷作为补强填充剂，大幅提高了本发明的抗冲击耐撕裂性能，同时扩大了本发明的容积，降低了成本；加入红磷、氢氧化铝、氢氧化镁构成阻燃体系，能够在燃烧时，利用红磷所具有强烈的脱水作用，促使氢氧化铝、氢氧化镁脱水结晶吸热，大幅提高氧指数从而使本发明的阻燃效果大大增强；加的预处理纤维粉末在橡胶中分散程度高，能够在硫化过程中参与橡胶分子交联，形成一种“整体网络效应”，使本发明的耐磨抗冲击性能增强，而硅烷偶联剂A-151的使用，能够扩大上述添加的豆粕等植物纤维和短切玻璃纤维与橡胶分子的接触面积，提高各原料的相容性能，进一步提高本发明的抗冲击性能；以已二酸二辛酯、硬脂酸作为耐寒剂，降低了橡胶分子玻璃化温度，使本发明在较低的温度范围内，仍能保持橡胶分子链段的活动性，从而极大地提高了本发明的耐寒性能；添加硫磺粉作为硫化剂，可增加各种原料的交联密度，使本发明弹性、性能更加优异，同时以促进剂DM、促进剂TMTM辅助形成硫化体系，使本发明硫化速度快，压缩变形低，减震抗冲击效果优异，同时形成较大的网状化学键结构，削弱对温度十分敏感的物理键作用，达到耐寒效果；邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯作为润滑剂，使重晶石粉、氧化镁、海泡石粉、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁等均匀分散在橡胶主料中，还作为稳定剂，与防老剂RD、防老剂OD配合使用，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
本发明提出的一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯65份，乙丙橡胶10份，硫磺粉4份，促进剂DM 1.5份，促进剂TMTM 2份，偏苯三酸三辛酯5份，柠檬酸三丁酯4份，预处理纤维粉末12份，重晶石粉20份，氧化镁6份，海泡石粉40份，硬质陶土12份，红磷10份，氢氧化铝5份，氢氧化镁15份，邻苯二甲酸二异辛酯5份，石油磺酸苯酯11份，防老剂RD 2份，防老剂OD 2.4份，已二酸二辛酯25份，硬脂酸7份；其中，氯化聚乙烯的含氯量为35％；其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将17份豆粕、32份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为4wt％，置于粉碎机中粉碎得到140目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.6的盐酸溶液中，水浴加热至75℃并以57rpm的搅拌速度搅拌3.1h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.5：41，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：14，以18rpm的搅拌速度搅拌20h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维16份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理8min，超声波处理的功率为460W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准1.5wt％的硅烷偶联剂A-151，以35rpm的搅拌速度搅拌2.2h得到预处理纤维粉末。
本发明还提出一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法：按重量比称量各种原料，预热密炼机到79℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练4分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.9MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
实施例2
本发明提出的一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯55份，乙丙橡胶15份，硫磺粉3份，促进剂DM 2.5份，促进剂TMTM 1份，偏苯三酸三辛酯8份，柠檬酸三丁酯3份，预处理纤维粉末14份，重晶石粉15份，氧化镁9份，海泡石粉35份，硬质陶土16份，红磷8份，氢氧化铝8份，氢氧化镁10份，邻苯二甲酸二异辛酯8份，石油磺酸苯酯7份，防老剂RD 3份，防老剂OD 2.1份，已二酸二辛酯35份，硬脂酸5份；其中，氯化聚乙烯的含氯量为35％；其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将15份豆粕、35份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为3wt％，置于粉碎机中粉碎得到160目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.2的盐酸溶液中，水浴加热至80℃并以52rpm的搅拌速度搅拌3.5h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.3：43，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.1mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：16，以15rpm的搅拌速度搅拌22h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维12份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理10min，超声波处理的功率为410W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准2wt％的硅烷偶联剂A-151，以30rpm的搅拌速度搅拌2.6h得到预处理纤维粉末。
本发明还提出一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法：按重量比称量各种原料，预热密炼机到75℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练6分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.6MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
实施例3
本发明提出的一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯60份，乙丙橡胶12份，硫磺粉4份，促进剂DM 1.5份，促进剂TMTM 2份，偏苯三酸三辛酯5份，柠檬酸三丁酯4份，预处理纤维粉末12份，重晶石粉16份，氧化镁7份，海泡石粉37份，硬质陶土14份，红磷9份，氢氧化铝6份，氢氧化镁12份，邻苯二甲酸二异辛酯6份，石油磺酸苯酯9份，防老剂RD 2份，防老剂OD 2.2份，已二酸二辛酯29份，硬脂酸6份；其中，氯化聚乙烯的含氯量为35％；其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将16份豆粕、33份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为4wt％，置于粉碎机中粉碎得到150目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.3的盐酸溶液中，水浴加热至76℃并以54rpm的搅拌速度搅拌3.2h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.4：42，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.2mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：15，以16rpm的搅拌速度搅拌21h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维14份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理9min，超声波处理的功率为430W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准1.6wt％的硅烷偶联剂A-151，以32rpm的搅拌速度搅拌2.4h得到预处理纤维粉末。
本发明还提出一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法：按重量比称量各种原料，预热密炼机到77℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练5分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.7MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
实施例4
本发明提出的一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯58份，乙丙橡胶13份，硫磺粉3份，促进剂DM 2.5份，促进剂TMTM 1份，偏苯三酸三辛酯8份，柠檬酸三丁酯3份，预处理纤维粉末14份，重晶石粉15份，氧化镁8份，海泡石粉38份，硬质陶土15份，红磷10份，氢氧化铝7份，氢氧化镁14份，邻苯二甲酸二异辛酯7份，石油磺酸苯酯9份，防老剂RD 3份，防老剂OD 2.3份，已二酸二辛酯30份，硬脂酸6份；其中，氯化聚乙烯的含氯量为35％；其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将17份豆粕、32份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为3wt％，置于粉碎机中粉碎得到145目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.4的盐酸溶液中，水浴加热至77℃并以56rpm的搅拌速度搅拌3.4h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.3：41，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.3mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：16，以17rpm的搅拌速度搅拌22h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维13份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理10min，超声波处理的功率为440W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准1.7wt％的硅烷偶联剂A-151，以34rpm的搅拌速度搅拌2.5h得到预处理纤维粉末。
本发明还提出一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法：按重量比称量各种原料，预热密炼机到77℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练5分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、预处理纤维粉末、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.8MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
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 (6)

1.一种阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其特征在于，其原料按重量份包括：氯化聚乙烯55-65份，乙丙橡胶10-15份，硫磺粉3-4份，促进剂DM 1.5-2.5份，促进剂TMTM 1-2份，偏苯三酸三辛酯5-8份，柠檬酸三丁酯3-4份，预处理纤维粉末12-14份，重晶石粉15-20份，氧化镁6-9份，海泡石粉35-40份，硬质陶土12-16份，红磷8-10份，氢氧化铝5-8份，氢氧化镁10-15份，邻苯二甲酸二异辛酯5-8份，石油磺酸苯酯7-11份，防老剂RD 2-3份，防老剂OD2.1-2.4份，已二酸二辛酯25-35份，硬脂酸5-7份；
其中预处理纤维粉末的制备过程包括：将15-17份豆粕、32-35份木屑混合均匀后，干燥至水分含量为3-4wt％，置于粉碎机中粉碎得到140-160目的植物纤维粉末A，加入PH值为1.2-1.6的盐酸溶液中，水浴加热至75-80℃并以52-57rpm的搅拌速度搅拌3.1-3.5h，植物纤维粉末A与盐酸溶液的重量体积比为1.3-1.5：41-43，过滤后将滤渣洗涤、干燥得到植物纤维粉末B；将植物纤维粉末B加入浓度为2.1-2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，植物纤维粉末B与氢氧化钠溶液的重量体积比为1：14-16，以15-18rpm的搅拌速度搅拌20-22h，过滤后将滤渣水洗至中性，加入以短切玻璃纤维12-16份，得到纤维粉末C，置于超声波处理器中进行超声波处理8-10min，超声波处理的功率为410-460W，取出干燥后再加入以纤维粉末C为基准1.5-2wt％的硅烷偶联剂A-151，以30-35rpm的搅拌速度搅拌2.2-2.6h得到预处理纤维粉末。
2.如权利要求1所述阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其特征在于氯化聚乙烯、乙丙橡胶的重量比为58-60：12-13。
3.如权利要求2所述阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其特征在于，已二酸二辛酯、硬脂酸的重量比为28-30:6。
4.如权利要求1-3任一项所述阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套，其特征在于，氯化聚乙烯的含氯量为35％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法，其特征在于，按重量比称量各种原料，预热密炼机到75-79℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练4-6分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.6-0.9MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
6.如权利要求5所述阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套的制备方法，其特征在于，按重量比称量各种原料，预热密炼机到77℃，投入氯化聚乙烯、乙丙橡胶塑练5分钟，继续投入偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、重晶石粉、氧化镁、硬质陶土、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、防老剂RD、已二酸二辛酯、硬脂酸混炼均匀后，抽真空挤出得到混合物料，维持负压为0.7-0.8MPa；将混合物料置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM和促进剂TMTM投入到硫化机中混合均匀，进行硫化，然后排胶、出片、冷却静置30h，得到阻燃耐寒抗冲击橡胶电缆护套。
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