CN104592600B - 电缆用阻燃丁苯橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电缆用阻燃丁苯橡胶及其制备方法，所述制备方法包括：a、将丁苯橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸锌、三氧化二锑和钼酸钠混炼制成母胶；b、将硫化剂和所述母胶混炼以进行第一次硫化处理；c、将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化以制成电缆用阻燃丁苯橡胶。通过该方法制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有优异的阻燃性。

Description

电缆用阻燃丁苯橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶，具体地，涉及一种电缆用阻燃丁苯橡胶。
背景技术
电缆的缓冲层大多由橡胶组成，现有的橡胶缓冲层仅仅能够起到缓冲作用，在意外起火的情况下，橡胶则会在高温下分解为可燃性低分子物质。可燃性低分子物质则会讯速地与氧气进行剧烈的氧化反应，氧化反应放出大量的热则会进一步促进橡胶的分解，同时氧化反应中的生成物如低分子醇、醛也会与氧气进行氧化反应直至橡胶烧尽。
发明内容
本发明的目的是提供一种电缆用阻燃丁苯橡胶及其制备方法，通过该方法制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有优异的阻燃性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电缆用阻燃丁苯橡胶的制备方法，所述制备方法包括：
a、将丁苯橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸锌、三氧化二锑和钼酸钠混炼制成母胶；
b、将硫化剂和所述母胶混炼以进行第一次硫化处理；
c、将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化以制成电缆用阻燃丁苯橡胶。
本发明还提供了还提供了一种电缆用阻燃丁苯橡胶，所述电缆用阻燃丁苯橡胶通过上述的方法制备而成。
通过上述技术方案，本发明提供的电缆用阻燃丁苯橡胶通过丁苯橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸锌、三氧化二锑、硫化剂和钼酸钠的协同作用，使得该电缆用阻燃丁苯橡胶在燃烧的情况下能够讯速地分解出水、阻燃气体(如氮气)、在橡胶表面形成烧结快以及生成卤素自由基从而有效地阻止燃烧反应的进行。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种电缆用阻燃丁苯橡胶的制备方法，所述制备方法包括：
a、将丁苯橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸锌、三氧化二锑和钼酸钠混炼制成母胶；
b、将硫化剂和所述母胶混炼以进行第一次硫化处理；
c、将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化以制成电缆用阻燃丁苯橡胶。
在本发明的步骤a中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，在步骤a中，相对于100重量份的所述丁苯橡胶，所述气相法白炭黑的用量为160-190重量份，所述氯化石蜡的用量为3-7重量份，所述三溴苯基丙烯酸酯的用量为35-55重量份，所述硼酸锌的用量为4-8重量份，所述三氧化二锑的用量为7-10重量份，所述钼酸钠的用量为0.3-1.2重量份。
在本发明的步骤b中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，在步骤b中，相对于100重量份的所述母胶，所述硫化剂的用量为0.2-0.8重量份。
在本发明中，所述氯化石蜡可以是单一组分也可以是多种组分混合而成，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，所述氯化石蜡选自氯化石蜡-50和氯化石蜡-70。为了进一步提高制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，更优选地，所述氯化石蜡-50与所述氯化石蜡-70的重量比为1：1.5-2。
在本发明中，所述硫化剂的具体组分可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，所述硫化剂选自双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酰和2,4-二氯化过氧化苯甲酰中的一种或多种。为了进一步提高制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，更优选地，所述硫化剂含有所述双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酰和2,4-二氯化过氧化苯甲酰；并且，相对于1重量份的所述双叔丁基过氧化异丙基苯，所述过氧化二异丙基苯的用量为0.5-0.6重量份，所述过氧化苯甲酰的用量为0.1-0.2重量份，所述2,4-二氯化过氧化苯甲酰的用量为0.2-0.4重量份。
在本发明中，第一次硫化的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，所述第一次硫化满足以下条件：硫化温度为120-170℃，硫化时间为15-20min，硫化压力为10-12Mpa。
在本发明中，第二次硫化的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的电缆用阻燃丁苯橡胶具有更优异的阻燃性，优选地，所述第二次硫化满足以下条件：硫化温度为210-220℃，硫化时间为3-5h。
本发明还提供了一种电缆用阻燃丁苯橡胶，所述电缆用阻燃丁苯橡胶通过上述的方法制备而成。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，自熄性时间参数通过UL-94的方法测得，氧指数参数通过GB/T10707-89的方法测得。
实施例1
a、将牌号为SBS501的丁苯橡胶100kg、牌号为A200的气相法白炭黑180kg、5kg氯化石蜡-50、三溴苯基丙烯酸酯45kg、硼酸锌6kg、三氧化二锑9kg和钼酸钠0.8kg混炼制成母胶；
b、在150℃和11Mpa下，将双叔丁基过氧化异丙基苯0.5kg和上述母胶100kg混炼17min进行第一次硫化处理；
c、在215℃下，将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化4h以制成电缆用阻燃丁苯橡胶A1。
该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
实施例2
a、将牌号为SBS501的丁苯橡胶100kg、牌号为A200的气相法白炭黑190kg、7kg氯化石蜡-50、三溴苯基丙烯酸酯55kg、硼酸锌8kg、三氧化二锑10kg和钼酸钠1.2kg混炼制成母胶；
b、在170℃和12Mpa下，将双叔丁基过氧化异丙基苯0.8kg和上述母胶100kg混炼20min进行第一次硫化处理；
c、在220℃下，将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化5h以制成电缆用阻燃丁苯橡胶A2。
该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
实施例3
a、将牌号为SBS501的丁苯橡胶100kg、牌号为A200的气相法白炭黑160kg、3kg氯化石蜡-50、三溴苯基丙烯酸酯35kg、硼酸锌4kg、三氧化二锑7kg和钼酸钠0.3kg混炼制成母胶；
b、在120℃和10Mpa下，将双叔丁基过氧化异丙基苯0.2kg和上述母胶100kg混炼15min进行第一次硫化处理；
c、在210℃下，将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化3h以制成电缆用阻燃丁苯橡胶A3。
该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
实施例4
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶A4，不同的是，将氯化石蜡-50换成氯化石蜡-50和氯化石蜡-70(二者的重量比为1：1.7)。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶A5，不同的是，将双叔丁基过氧化异丙基苯换成双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酰和2,4-二氯化过氧化苯甲酰(四者的重量比为1：0.5:0.15:0.3)。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶B1，不同的是，无氯化石蜡。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶B2，不同的是，无三氧化二锑。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶B3，不同的是，无钼酸钠。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃丁苯橡胶B4，不同的是，无三溴苯基丙烯酸酯。该电缆用阻燃丁苯橡胶的阻燃性能参数见表1。
表1
A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4
自熄性时间/s 6 4 5 3 2 25 20 31 28
极限氧指数/％ 26 27 25 29 30 17 20 19 18
由上述实施例和对比例可知，本发明提供的电缆用阻燃丁苯橡胶具有优异的阻燃效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种电缆用阻燃丁苯橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
a、将丁苯橡胶、气相法白炭黑、氯化石蜡、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸锌、三氧化二锑和钼酸钠混炼制成母胶；
b、将硫化剂和所述母胶混炼以进行第一次硫化处理；
c、将第一次硫化后的所述母胶在烘箱中进行第二次硫化以制成电缆用阻燃丁苯橡胶；
其中，在步骤a中，相对于100重量份的所述丁苯橡胶，所述气相法白炭黑的用量为160-190重量份，所述氯化石蜡的用量为3-7重量份，所述三溴苯基丙烯酸酯的用量为35-55重量份，所述硼酸锌的用量为4-8重量份，所述三氧化二锑的用量为7-10重量份，所述钼酸钠的用量为0.3-1.2重量份；在步骤b中，相对于100重量份的所述母胶，所述硫化剂的用量为0.2-0.8重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述氯化石蜡选自氯化石蜡-50和氯化石蜡-70。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述氯化石蜡-50与所述氯化石蜡-70的重量比为1：1.5-2。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述硫化剂选自双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酰和2,4-二氯化过氧化苯甲酰中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述硫化剂含有所述双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙基苯、过氧化苯甲酰和2,4-二氯化过氧化苯甲酰；并且，相对于1重量份的所述双叔丁基过氧化异丙基苯，所述过氧化二异丙基苯的用量为0.5-0.6重量份，所述过氧化苯甲酰的用量为0.1-0.2重量份，所述2,4-二氯化过氧化苯甲酰的用量为0.2-0.4重量份。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述第一次硫化满足以下条件：硫化温度为120-170℃，硫化时间为15-20min，硫化压力为10-12MPa。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述第二次硫化满足以下条件：硫化温度为210-220℃，硫化时间为3-5h。
8.一种电缆用阻燃丁苯橡胶，其特征在于，所述电缆用阻燃丁苯橡胶通过权利要求1-7中的任意一项所述的方法制备而成。
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