CN104448454A - 一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶40-60份，尼龙纤维接枝氯化橡胶40-60份，环氧化天然橡胶10-13份，马来酸酐1-3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯4-6份，氯化顺丁橡胶60-70份，硫磺1-2.5份，氧化锌1-2份，氧化镁2-2.5份，硬脂酸镁1-3份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.5-2份，促进剂NA-221-1.3份，炭黑N66040-60份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1-2.5份，白炭黑30-40份，煤矸石粉30-40份，纳米二氧化硅30-40份，细粒子热裂法碳黑30-40份，羧基液体丁腈橡胶5-8份，层状硅酸盐15-20份。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆护套材料技术领域，尤其涉及一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料。
发明内容
氯化橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍生产品，氯化橡胶在干燥环境下130℃时即会分解，氯化顺丁橡胶是顺丁橡胶大分子氯化制的的橡胶材料，它综合了氯化橡胶和顺丁橡胶的某些加工和使用性能，不仅具有低温性能好、耐磨及抗疲劳性能，同时还具有耐溶剂、耐老化性能，但是耐热老化性、耐冲击强度有待进一步提高。
发明内容
本发明提出了一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，耐热老化性优异，耐冲击强度高，使用寿命长。
本发明提出的一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶40-60份，尼龙纤维接枝氯化橡胶40-60份，环氧化天然橡胶10-13份，马来酸酐1-3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯4-6份，氯化顺丁橡胶60-70份，硫磺1-2.5份，氧化锌1-2份，氧化镁2-2.5份，硬脂酸镁1-3份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.5-2份，促进剂NA-22 1-1.3份，炭黑N660 40-60份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1-2.5份，白炭黑30-40份，煤矸石粉30-40份，纳米二氧化硅30-40份，细粒子热裂法碳黑30-40份，羧基液体丁腈橡胶5-8份，层状硅酸盐15-20份；
在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中24-30h，真空烘箱的温度为50-55℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制125-130℃，转矩流变仪转速为50-55rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为5-7min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为55-62℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为60-70℃，干燥时间为30-34h，然后送入密炼机中塑炼5-7min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合1-2min，将温度升高至50-60℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合3-5min，然后加入硫磺混合5-10min，薄通5-6遍，出片，放置30-34h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为155-160℃，硫化时间为2-3min。
优选地，上述电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料的原料按重量份包括：丁苯橡胶50-55份，尼龙纤维接枝氯化橡胶45-53份，环氧化天然橡胶11-12份，马来酸酐2-2.5份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯5-6份，氯化顺丁橡胶62-65份，硫磺1.5-2份，氧化锌1.5-1.8份，氧化镁2-2.3份，硬脂酸镁2-2.5份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.6-1.8份，促进剂NA-22 1-1.2份，炭黑N660 45-50份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1.5-2份，白炭黑32-35份，煤矸石粉36-38份，纳米二氧化硅32-35份，细粒子热裂法碳黑36-38份，羧基液体丁腈橡胶6-7份，层状硅酸盐16-18份。
优选地，上述电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料的原料按重量份包括：丁苯橡胶52份，尼龙纤维接枝氯化橡胶51份，环氧化天然橡胶11.5份，马来酸酐2.3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯5.4份，氯化顺丁橡胶64份，硫磺1.7份，氧化锌1.6份，氧化镁2.1份，硬脂酸镁2.4份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.7份，促进剂NA-22 1.1份，炭黑N660 48份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1.8份，白炭黑34份，煤矸石粉37份，纳米二氧化硅33份，细粒子热裂法碳黑37份，羧基液体丁腈橡胶6.5份，层状硅酸盐17.3份。
优选地，在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中26h，真空烘箱的温度为52℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制127℃，转矩流变仪转速为52rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为6min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为58℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为64℃，干燥时间为32h，然后送入密炼机中塑炼6min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合2min，将温度升高至56℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合4min，然后加入硫磺混合8min，薄通5遍，出片，放置32h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为158℃，硫化时间为2.5min。
本发明中，以丁苯橡胶、尼龙纤维接枝氯化橡胶、环氧化天然橡胶及氯化顺丁橡胶作为主料，加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯，其一端可与无机填料即炭黑N660、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑的表面作用，另一端可与丁苯橡胶、尼龙纤维接枝氯化橡胶、环氧化天然橡胶及氯化顺丁橡胶的分子链连接，产生偶联作用，产品耐冲击强度与热变形温度显著增强，热稳定性能较为优异，并可增强无机填料的添加量，节约成本，加入适量层状硅酸盐可改善其物料内部微环境，提高硅藻土与丁苯橡胶、尼龙纤维接枝氯化橡胶、环氧化天然橡胶及氯化顺丁橡胶的相容性，加入的有机物可进入到硅藻土之间，有效的限制橡胶高分子链的活动能力，限制了产品的变形和阻碍裂纹的扩展，产品的扯断伸长率高，由于层状硅酸盐特殊的片层结构阻碍了氧的侵入，提高了产品的耐热氧老化性能，，其中煤矸石粉易混入橡胶，分散性好，补强效果好，细粒子热裂法碳黑并合理控制粒径范围，可有效降低产品的永久压缩变形性能，保持产品固有回弹性，本发明耐热老化性优异，耐冲击强度高，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶40份，尼龙纤维接枝氯化橡胶60份，环氧化天然橡胶10份，马来酸酐3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯4份，氯化顺丁橡胶70份，硫磺1份，氧化锌2份，氧化镁2份，硬脂酸镁3份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.5份，促进剂NA-22 1.3份，炭黑N660 40份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯2.5份，白炭黑30份，煤矸石粉40份，纳米二氧化硅30份，细粒子热裂法碳黑40份，羧基液体丁腈橡胶5份，层状硅酸盐20份；在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中24h，真空烘箱的温度为55℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制125℃，转矩流变仪转速为55rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为5min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为62℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为60℃，干燥时间为34h，然后送入密炼机中塑炼5min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合2min，将温度升高至50℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合5min，然后加入硫磺混合5min，薄通6遍，出片，放置30h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为160℃，硫化时间为2min。
实施例2
一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶60份，尼龙纤维接枝氯化橡胶40份，环氧化天然橡胶13份，马来酸酐1份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯6份，氯化顺丁橡胶60份，硫磺2.5份，氧化锌1份，氧化镁2.5份，硬脂酸镁1份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑2份，促进剂NA-22 1份，炭黑N660 60份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1份，白炭黑40份，煤矸石粉30份，纳米二氧化硅40份，细粒子热裂法碳黑30份，羧基液体丁腈橡胶8份，层状硅酸盐15份；在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中30h，真空烘箱的温度为50℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制130℃，转矩流变仪转速为50rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为7min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为55℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为70℃，干燥时间为30h，然后送入密炼机中塑炼7min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合1min，将温度升高至60℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合3min，然后加入硫磺混合10min，薄通5遍，出片，放置34h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为155℃，硫化时间为3min。
实施例3
一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其原料按重量份包括：丁苯橡胶52份，尼龙纤维接枝氯化橡胶51份，环氧化天然橡胶11.5份，马来酸酐2.3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯5.4份，氯化顺丁橡胶64份，硫磺1.7份，氧化锌1.6份，氧化镁2.1份，硬脂酸镁2.4份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.7份，促进剂NA-22 1.1份，炭黑N660 48份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1.8份，白炭黑34份，煤矸石粉37份，纳米二氧化硅33份，细粒子热裂法碳黑37份，羧基液体丁腈橡胶6.5份，层状硅酸盐17.3份；在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中26h，真空烘箱的温度为52℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制127℃，转矩流变仪转速为52rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为6min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为58℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为64℃，干燥时间为32h，然后送入密炼机中塑炼6min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合2min，将温度升高至56℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合4min，然后加入硫磺混合8min，薄通5遍，出片，放置32h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为158℃，硫化时间为2.5min。
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)
1.一种电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡胶40-60份，尼龙纤维接枝氯化橡胶40-60份，环氧化天然橡胶10-13份，马来酸酐1-3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯4-6份，氯化顺丁橡胶60-70份，硫磺1-2.5份，氧化锌1-2份，氧化镁2-2.5份，硬脂酸镁1-3份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.5-2份，促进剂NA-22 1-1.3份，炭黑N660 40-60份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1-2.5份，白炭黑30-40份，煤矸石粉30-40份，纳米二氧化硅30-40份，细粒子热裂法碳黑30-40份，羧基液体丁腈橡胶5-8份，层状硅酸盐15-20份；
在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中24-30h，真空烘箱的温度为50-55℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制125-130℃，转矩流变仪转速为50-55rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为5-7min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为55-62℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为60-70℃，干燥时间为30-34h，然后送入密炼机中塑炼5-7min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合1-2min，将温度升高至50-60℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合3-5min，然后加入硫磺混合5-10min，薄通5-6遍，出片，放置30-34h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为155-160℃，硫化时间为2-3min。
2.根据权利要求1所述的电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡胶50-55份，尼龙纤维接枝氯化橡胶45-53份，环氧化天然橡胶11-12份，马来酸酐2-2.5份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯5-6份，氯化顺丁橡胶62-65份，硫磺1.5-2份，氧化锌1.5-1.8份，氧化镁2-2.3份，硬脂酸镁2-2.5份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.6-1.8份，促进剂NA-22 1-1.2份，炭黑N660 45-50份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1.5-2份，白炭黑32-35份，煤矸石粉36-38份，纳米二氧化硅32-35份，细粒子热裂法碳黑36-38份，羧基液体丁腈橡胶6-7份，层状硅酸盐16-18份。
3.根据权利要求2所述的电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁苯橡胶52份，尼龙纤维接枝氯化橡胶51份，环氧化天然橡胶11.5份，马来酸酐2.3份，二硬脂酰氧异丙基铝酸酯5.4份，氯化顺丁橡胶64份，硫磺1.7份，氧化锌1.6份，氧化镁2.1份，硬脂酸镁2.4份，促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑1.7份，促进剂NA-22 1.1份，炭黑N660 48份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1.8份，白炭黑34份，煤矸石粉37份，纳米二氧化硅33份，细粒子热裂法碳黑37份，羧基液体丁腈橡胶6.5份，层状硅酸盐17.3份。
4.根据权利要求1所述的电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，其特征在于，在制备过程中，按重量份将环氧化天然橡胶置于真空烘箱中26h，真空烘箱的温度为52℃，然后送入转矩流变仪中，加入丁苯橡胶，尼龙纤维接枝氯化橡胶及氯化顺丁橡胶，转矩流变仪温度控制127℃，转矩流变仪转速为52rpm，然后马来酸酐进行混炼，混炼时间为6min，然后加入羧基液体丁腈橡胶混炼均匀，然后再加入层状硅酸盐混炼均匀，混炼温度为58℃，将得到的物料送入真空烘箱中干燥以去除水分，真空烘箱的温度为64℃，干燥时间为32h，然后送入密炼机中塑炼6min，然后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯混合2min，将温度升高至56℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸镁、促进剂2，2'-二硫代二苯并噻唑、促进剂NA-22、炭黑N660、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、白炭黑、煤矸石粉、纳米二氧化硅及细粒子热裂法碳黑混合4min，然后加入硫磺混合8min，薄通5遍，出片，放置32h后送入平板硫化机上沿压延方向硫化得到电缆绝缘层用改性氯化顺丁橡胶材料，硫化温度为158℃，硫化时间为2.5min。
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