CN104795149A - 一种煤矿矿井用高性能通讯电缆 - Google Patents

一种煤矿矿井用高性能通讯电缆 Download PDF

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李健
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Abstract

本发明公开了一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，其外护套采用如下工艺制备：将氯丁橡胶、氯化聚乙烯及乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，冷却至室温进行二次塑炼；向得到物料中加入聚乙烯蜡、环氧大豆油、抗氧剂、硬脂酸、半补强炭黑、改性煅烧陶土、纳米二氧化硅、微胶囊化红磷、癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却；将制备的物料置于开炼机中加入氧化镁过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、促进剂ETU、二丙烯酸锌及硅烷偶联剂混炼均匀后排料；薄通3-4次，成型，硫化，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。本发明中，上述煤矿矿井用高性能通讯电缆具有良好的耐热、阻燃性能，硬度高，压缩变形小，制备成本低，工艺简单。

Description

一种煤矿矿井用高性能通讯电缆
技术领域
本发明涉及氯丁橡胶技术领域，尤其涉及一种煤矿矿井用高性能通讯电缆。
背景技术
近几年，随着我国市场经济的快速发展，煤炭工业作为当今世界主要能源的基础工业之一获得迅速发展，能源供应紧张的矛盾越来越突出，为满足这一需求，各大煤矿采用大功率的采煤设备提高产能，而与之配套通信电缆的要求不断提高，对矿井的安全更引起国家有关部门的重视，由于井下工作环境恶劣，各种事故的发生严重威胁着矿井的安全和矿工的生命，与之配套的通信电缆阻燃和耐抗撕问题同样引人关注。
发明内容
本发明提出了一种氯丁橡胶包覆材料，具有良好的耐热、阻燃性能，硬度高，压缩变形小，制备成本低，工艺简单。
本发明提出的一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，包括：绝缘线芯及由内而外依次包覆在绝缘线芯外的聚酯带层、PE内护套层、铠装层及外护套层；其外护套层采用如下工艺制备：
S1、首先按重量份称取50-60份氯丁橡胶、8-12份氯化聚乙烯及18-23份乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，一次塑炼温度为60-65℃，一次塑炼时间为1-3min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至98-103℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为2-4min；
S2、向S1得到物料中加入1-5份聚乙烯蜡、8-12份环氧大豆油、4-6份抗氧剂、0.8-1.5份硬脂酸、25-30份半补强炭黑、45-50份改性煅烧陶土、12-16份纳米二氧化硅、30-35份微胶囊化红磷、1.5-2份增塑剂癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却，混炼温度为100-103℃，混炼时间为1-4min；
S3、将S2制备的物料置于开炼机中然后加入以基料为基准2-3.5wt％份氧化镁、以基料为基准1-1.5wt％份过氧化二异丙苯、以氧化镁为基准100-110wt％2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、以过氧化二异丙苯与氧化镁总量为基准45-55wt％促进剂ETU、以促进剂ETU为基准85-105wt％二丙烯酸锌及以基料为基准1-1.2wt％份硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为70-75℃，混炼时间为2-4min；
S4、将S3制备的物料置于混炼机中薄通3-4次，压辊滚筒之间的间隙为0.2-0.4mm，然后置于三辊压延机中压延成型；
S5、将S4得到的成型物料置于平板硫化机中进行硫化，硫化温度为160-165℃，硫化压力为12-13MPa，硫化时间为1-2min，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。
优选地，在S1中，称取55-58份氯丁橡胶、10-11份氯化聚乙烯及20-21份乙丁橡胶为基料。
优选地，在S1中，一次塑炼温度为62-64℃，一次塑炼时间为2min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至100-102℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为4min。
优选地，在S2中，混炼温度为102℃，混炼时间为3min。
优选地，在S3中，混炼温度为72-73℃，混炼时间为3-4min。
优选地，在S5中，硫化温度为162-164℃，硫化压力为12.4-12.6MPa，硫化时间为1-2min。
本发明中，采用氯丁橡胶、氯化聚乙烯及乙丁橡胶为基料，耐油、耐酸碱、耐热、耐老化性能极为优异，添加适量半补强炭黑、改性煅烧陶土、纳米二氧化硅及微胶囊化红磷，制品物理机械性能优异，阻燃效果大大增强，其中以氧化镁、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷作为硫化剂，促进剂ETU与二丙烯酸锌作为硫化促进剂，并添加适量的硅烷偶联剂，不仅可改善制品橡胶耐热性能，制品电缆护套的硬度较高、压缩变形小、耐撕裂性能显著增强，其中半补强炭黑、纳米二氧化硅、改性煅烧陶土及微胶囊化红磷配合作用极大的提高了制品的热稳定性和燃烧后的残炭量，极大的提高了目标产物的力学性能。
具体实施方式
实施例1
一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，包括：绝缘线芯及由内而外依次包覆在绝缘线芯外的聚酯带层、PE内护套层、铠装层及外护套层；其外护套层采用如下工艺制备：
S1、首先按重量份称取50份氯丁橡胶、11份氯化聚乙烯及18份乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，一次塑炼温度为64℃，一次塑炼时间为1min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至102℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为24min；
S2、向S1得到物料中加入5份聚乙烯蜡、8份环氧大豆油、6份抗氧剂、0.8份硬脂酸、30份半补强炭黑、45份改性煅烧陶土、16份纳米二氧化硅、30份微胶囊化红磷、2份增塑剂癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却，混炼温度为100℃，混炼时间为4min；
S3、将S2制备的物料置于开炼机中然后加入以基料为基准2wt％份氧化镁、以基料为基准1.5wt％份过氧化二异丙苯、以氧化镁为基准100wt％2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、以过氧化二异丙苯与氧化镁总量为基准55wt％促进剂ETU、以促进剂ETU为基准85wt％二丙烯酸锌及以基料为基准1.2wt％份硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为70℃，混炼时间为4min；
S4、将S3制备的物料置于混炼机中薄通3次，压辊滚筒之间的间隙为0.4mm，然后置于三辊压延机中压延成型；
S5、将S4得到的成型物料置于平板硫化机中进行硫化，硫化温度为160℃，硫化压力为13MPa，硫化时间为1min，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。
实施例2
一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，包括：绝缘线芯及由内而外依次包覆在绝缘线芯外的聚酯带层、PE内护套层、铠装层及外护套层；其外护套层采用如下工艺制备：
S1、首先按重量份称取60份氯丁橡胶、8份氯化聚乙烯及23份乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，一次塑炼温度为60℃，一次塑炼时间为3min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至98℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为4min；
S2、向S1得到物料中加入1份聚乙烯蜡、12份环氧大豆油、4份抗氧剂、1.5份硬脂酸、25份半补强炭黑、50份改性煅烧陶土、12份纳米二氧化硅、35份微胶囊化红磷、1.5份增塑剂癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却，混炼温度为103℃，混炼时间为1min；
S3、将S2制备的物料置于开炼机中然后加入以基料为基准3.5wt％份氧化镁、以基料为基准1wt％份过氧化二异丙苯、以氧化镁为基准110wt％2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、以过氧化二异丙苯与氧化镁总量为基准45wt％促进剂ETU、以促进剂ETU为基准105wt％二丙烯酸锌及以基料为基准1wt％份硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为75℃，混炼时间为2min；
S4、将S3制备的物料置于混炼机中薄通4次，压辊滚筒之间的间隙为0.2mm，然后置于三辊压延机中压延成型；
S5、将S4得到的成型物料置于平板硫化机中进行硫化，硫化温度为165℃，硫化压力为12MPa，硫化时间为2min，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。
实施例3
一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，包括：绝缘线芯及由内而外依次包覆在绝缘线芯外的聚酯带层、PE内护套层、铠装层及外护套层；其外护套层采用如下工艺制备：
S1、首先按重量份称取58份氯丁橡胶、11份氯化聚乙烯及20份乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，一次塑炼温度为63℃，一次塑炼时间为2min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至102℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为4min；
S2、向S1得到物料中加入4份聚乙烯蜡、10份环氧大豆油、5份抗氧剂、1.2份硬脂酸、28份半补强炭黑、46份改性煅烧陶土、15份纳米二氧化硅、32份微胶囊化红磷、1.8份增塑剂癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却，混炼温度为102℃，混炼时间为3min；
S3、将S2制备的物料置于开炼机中然后加入以基料为基准3.2wt％份氧化镁、以基料为基准1.2wt％份过氧化二异丙苯、以氧化镁为基准108wt％2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、以过氧化二异丙苯与氧化镁总量为基准54wt％促进剂ETU、以促进剂ETU为基准102wt％二丙烯酸锌及以基料为基准1.2wt％份硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为72℃，混炼时间为4min；
S4、将S3制备的物料置于混炼机中薄通4次，压辊滚筒之间的间隙为0.35mm，然后置于三辊压延机中压延成型；
S5、将S4得到的成型物料置于平板硫化机中进行硫化，硫化温度为162℃，硫化压力为13MPa，硫化时间为2min，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。
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)

1.一种煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，包括：绝缘线芯及由内而外依次包覆在绝缘线芯外的聚酯带层、PE内护套层、铠装层及外护套层；其外护套层采用如下工艺制备：
S1、首先按重量份称取50-60份氯丁橡胶、8-12份氯化聚乙烯及18-23份乙丁橡胶为基料并置于塑炼机中进行一次塑炼，一次塑炼温度为60-65℃，一次塑炼时间为1-3min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至98-103℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为2-4min；
S2、向S1得到物料中加入1-5份聚乙烯蜡、8-12份环氧大豆油、4-6份抗氧剂、0.8-1.5份硬脂酸、25-30份半补强炭黑、45-50份改性煅烧陶土、12-16份纳米二氧化硅、30-35份微胶囊化红磷、1.5-2份增塑剂癸二酸二辛酯置于密炼机中混炼均匀后下片冷却，混炼温度为100-103℃，混炼时间为1-4min；
S3、将S2制备的物料置于开炼机中然后加入以基料为基准2-3.5wt％份氧化镁、以基料为基准1-1.5wt％份过氧化二异丙苯、以氧化镁为基准100-110wt％2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、以过氧化二异丙苯与氧化镁总量为基准45-55wt％促进剂ETU、以促进剂ETU为基准85-105wt％二丙烯酸锌及以基料为基准1-1.2wt％份硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为70-75℃，混炼时间为2-4min；
S4、将S3制备的物料置于混炼机中薄通3-4次，压辊滚筒之间的间隙为0.2-0.4mm，然后置于三辊压延机中压延成型；
S5、将S4得到的成型物料置于平板硫化机中进行硫化，硫化温度为160-165℃，硫化压力为12-13MPa，硫化时间为1-2min，出料冷却得到煤矿矿井用高性能通讯电缆。
2.根据权利要求1所述的煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，在S1中，称取55-58份氯丁橡胶、10-11份氯化聚乙烯及20-21份乙丁橡胶为基料。
3.根据权利要求1所述的煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，在S1中，一次塑炼温度为62-64℃，一次塑炼时间为2min，冷却至室温，然后将得到的物料升温至100-102℃进行二次塑炼，二次塑炼时间为4min。
4.根据权利要求1所述的煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，在S2中，混炼温度为102℃，混炼时间为3min。
5.根据权利要求1所述的煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，在S3中，混炼温度为72-73℃，混炼时间为3-4min。
6.根据权利要求1所述的煤矿矿井用高性能通讯电缆，其特征在于，在S5中，硫化温度为162-164℃，硫化压力为12.4-12.6MPa，硫化时间为1-2min。
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