CN104788964A - 一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：将甲基乙烯基硅橡胶、液体硅橡胶、含氢硅油、端乙烯基硅油及支链型乙烯基硅油混炼5-8min，然后加入乙炔炭黑和改性氢氧化镁混炼30-50min得到预混胶；然后向预混胶中加入白炭黑、改性刚玉粉和碳化硅混炼均匀得到混炼胶，将混炼胶升温至150-160℃，保温1-4h得到胶料；将胶料二次返炼，然后加入有机过氧化物硫化剂与铂化合物混炼均匀，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套。本发明制备的产品耐火性能稳定，绝缘性能高，机械性能好，且制备工艺简单，环境污染小。
Description
技术领域
本发明涉及硅橡胶电缆护套技术领域，尤其涉及一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺。
背景技术
硅橡胶主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团，硅橡胶由于具有独特的化学稳定性、耐高低温性、耐候性、绝缘性及生理惰性等，广泛应用船舶领域，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃至250℃下长期使用，但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，由于对应用于高电压领域的硅橡胶材料的阻燃性、耐电弧烧蚀性能有非常高的要求，但是，硅橡胶分子链中含有大量的C和H，所以硅橡胶本身具有可燃性，如遇到明火会持续燃烧，属易燃物，极大的限制了其应用范围。因此，阻燃硅橡胶的开发具有非常重要的理论价值和应用价值。
发明内容
本发明提出了一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，产品耐火性能稳定，绝缘性能高，机械性能好，制备工艺简单，环境污染小。
本发明提出的一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将90-100份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准5-9wt％液体硅橡胶、1.5-2.3份含氢硅油、8-13份端乙烯基硅油及2-4份支链型乙烯基硅油混炼5-8min，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准10-25wt％乙炔炭黑和20-28份改性氢氧化镁混炼30-50min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入5-12份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准15-20wt％改性刚玉粉和18-23份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至150-160℃，保温1-4h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准1-2wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为160-170℃，硫化时间为50-70s。
优选地，所述含氢硅油中氢的质量分数为0.0056-0.015％。(在兼顾耐油性能的同时，可形成较完善的交联网络结构，)
优选地，有机过氧化物硫化剂为DCP、BPO及双二四中的一种或多种。
优选地，甲基乙烯基硅橡胶、端乙烯基硅油及支链型乙烯基硅油的重量比为100:8-12:2-4。
优选地，在S1中，甲基乙烯基硅橡胶与乙炔炭黑的重量比为100:20-25。
优选地，在S3中，硫化温度为162-165℃，硫化时间为55-60s。
本发明中，甲基乙烯基硅橡胶使用过氧化物硫化剂，产品不仅具有一定的物理机械性能，同时可减少硫化过程产生的气泡，提高硫化胶的稳定性，铂化合物是催化剂，与过氧化物硫化机共同作用，可显著增加硫化反应速度；白炭黑表面的三种基团与甲基乙烯基硅橡胶的氢键之间相互作用来提高产品的强度，气相白炭黑是一种补强剂填料，它既能使阻燃高温硫化硅橡胶具有较好的力学性能，又能使阻燃高温硫化硅橡胶具有较好的难燃性，又是一种较好的无机填料；随着白炭黑用量的增加，硅橡胶的导电性会提高，硬度也随着增大，但其强度会有所下降，因此，需要加入一种既能降低硬度又对强度影响不大的软化剂，含氢硅油、端乙烯基硅油及支链型乙烯基硅油做为结构控制剂既能起到软化作用.又可使硅橡胶的综合性能有所提高，可避免混炼胶料放置时间过长、产生“结构化”使胶料变硬变脆，难以加工熟化，含氢硅油中氢的质量分数控制在0.0056-0.015％，在兼顾耐油性能的同时，可形成较完善的交联网络结构；所述改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理的刚玉粉，产品的导热系数提高，粘度低，力学性能得到显著的改善，改性刚玉粉与碳化硅为无机非金属材料，硅橡胶的致密性和强度能获得大幅度提高；含有阻燃剂的高温硫化硅橡胶在燃烧过程中，往往会产生烟雾和有毒气体，这是火灾中造成人员死亡的主要原因，碳化硅是一种比较好的能抑制发烟和捕捉有毒气体的无机填料，其硬度很大，具有优良的导热性能，高温时能抗氧化，热膨胀又小，抗热震性很高，是优质的耐火材料；改性氢氧化镁阻燃效果优异，对硅橡胶的力学性能和电性能损害较小，且在硅橡胶中分散较均匀，界面结合紧密，孔洞较少，与乙炔炭黑共同作用，乙炔炭黑有助于提高产品的燃烧成炭率和质量保持率，产品的氧指数显著增大，与改性氢氧化镁的协同阻燃效果好；本发明耐火性能稳定，绝缘性能高，机械性能好，制备工艺简单，环境污染小。
附图说明
图1为本发明提出的一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺。
参照图1，本发明提出的一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将90-100份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准5-9wt％液体硅橡胶、1.5-2.3份含氢硅油、8-13份端乙烯基硅油及2-4份支链型乙烯基硅油混炼5-8min，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准10-25wt％乙炔炭黑和20-28份改性氢氧化镁混炼30-50min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入5-12份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准15-20wt％改性刚玉粉和18-23份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至150-160℃，保温1-4h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准1-2wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为160-170℃，硫化时间为50-70s。
实施例1
一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将90份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准9wt％液体硅橡胶、1.5份含氢硅油、13份端乙烯基硅油及2份支链型乙烯基硅油混炼8min，其中含氢硅油中氢的质量分数为0.0056％，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准25wt％乙炔炭黑和20份改性氢氧化镁混炼50min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入5份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准20wt％改性刚玉粉和18份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至160℃，保温1h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准2wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，其中有机过氧化物硫化机由DCP、BPO及双二四组成，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为160℃，硫化时间为70s。
实施例2
一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将93份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准5wt％液体硅橡胶、2.3份含氢硅油、8份端乙烯基硅油及4份支链型乙烯基硅油混炼5min，其中含氢硅油中氢的质量分数为0.015％，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准10wt％乙炔炭黑和28份改性氢氧化镁混炼30min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入12份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准15wt％改性刚玉粉和23份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至150℃，保温4h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准1wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，其中有机过氧化物硫化机由DCP、BPO及双二四组成，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为170℃，硫化时间为50s。
实施例3
一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将100份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准6.8wt％液体硅橡胶、2.1份含氢硅油、12份端乙烯基硅油及3.5份支链型乙烯基硅油混炼7min，其中含氢硅油中氢的质量分数为0.012％，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准21wt％乙炔炭黑和24份改性氢氧化镁混炼45min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入8份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准18.5wt％改性刚玉粉和21份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至155℃，保温3h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准1.3wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，其中有机过氧化物硫化机由DCP、BPO及双二四组成，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为163℃，硫化时间为60s。
对实施例1-4中任一项所述的船舶用硅橡胶电缆护套进行性能测试，测试结果如下：
| 测试项目 | 单位 | 测试结果 | 一般硅橡胶测试结果 |
| 邵氏硬度A | 65 | 51 | |
| 拉伸强度 | MPa | 15 | 10 |
| 体积电阻率 | Ωm·cm | 5×1015 | 1×1014 |
| 耐火性能 | 通过测试 | 没通过测试 |
注：耐火性能测试按照IEC60331-21及GB/T19216的标准进行。
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)
1.一种船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按重量份将90-100份甲基乙烯基硅橡胶、以甲基乙烯基硅橡胶为基准5-9wt％液体硅橡胶、1.5-2.3份含氢硅油、8-13份端乙烯基硅油及2-4份支链型乙烯基硅油混炼5-8min，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准10-25wt％乙炔炭黑和20-28份改性氢氧化镁混炼30-50min得到预混胶；
S2、然后向预混胶中加入5-12份白炭黑、以甲基乙烯基硅橡胶为基准15-20wt％改性刚玉粉和18-23份碳化硅混炼均匀得到混炼胶，其中改性刚玉粉为经六甲基二硅氮烷处理得到的刚玉粉；将混炼胶升温至150-160℃，保温1-4h得到胶料；
S3、将胶料二次返炼，然后加入以甲基乙烯基硅橡胶为基准1-2wt％有机过氧化物硫化剂与以有机过氧化物硫化剂为1.35×10-14wt％铂化合物混炼均匀，挤出成型，硫化处理得到船舶用硅橡胶电缆护套，硫化温度为160-170℃，硫化时间为50-70s。
2.根据权利要求1所述的船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，所述含氢硅油中氢的质量分数为0.0056-0.015％。
3.根据权利要求1所述的船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，有机过氧化物硫化剂为DCP、BPO及双二四中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，甲基乙烯基硅橡胶、端乙烯基硅油及支链型乙烯基硅油的重量比为100:8-12:2-4。
5.根据权利要求1所述的船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，在S1中，甲基乙烯基硅橡胶与乙炔炭黑的重量比为100:20-25。
6.根据权利要求1所述的船舶用硅橡胶电缆护套的制备工艺，其特征在于，在S3中，硫化温度为162-165℃，硫化时间为55-60s。
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