CN105061913A - 一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，由氯化聚乙烯橡胶100份、交联助剂3～4份、过氧化物交联剂2.5～4.0份、活化剂8～10份、防老剂1.2～1.6份、阻燃剂13～20份、增塑剂35～48份、填充及补强剂70～85份、分散剂3～5份、吸酸剂3～6份和增粘剂RS2.5～4.5份制成。目前采煤用电缆内采用编织芳纶纤维在电缆的内外护套之间作为电缆的抗拉、抗扭加强层所出现的粘附性能不好、生产过程中容易分层等现象，本发明橡皮护套材料通过添加了合理配比的增粘剂和其他原料混合制备后可以明显提高护套胶料与增强纤维的粘附力，而且避免各个原料的浪费，使用该材料加工后的电缆的抗拉、抗扭转性、抗拉强度、阻燃性能等均得到明显提高。

Description

一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆橡皮护套材料及其生产技术领域，具体是涉及一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料及其制备方法。
背景技术
目前煤矿采掘设备在采掘面的不停往返折回移动，导致连接的电缆长期处于严重扭曲变形状态，电缆内圈受到严重挤压，外部受到强烈拉伸。同时，采煤机在移动过程中也对电缆产生纵向拉力，特别是在采煤机靠近两头的地方，即称为轨道巷和皮带巷的很短的地方电缆经受严重的拖拉、弯曲和扭转，电缆导体容易断裂，导致电缆使用寿命短，用户需要频繁更换电缆，造成人员劳动强度较大.生产效率降低增大了煤矿的生产成本。
电缆企业为了提高采煤机电缆的抗弯曲、抗拉性能，在电缆生产工艺方面通常采用编织芳纶纤维加强层来提高电缆的抗拉、抗弯曲及扭转性能，然后目前芳纶纤维与氯化聚氧乙烯橡皮护套的粘附性能并不好，导致了电缆在使用过程中，经过频繁弯曲，扭转后，出现严重的内外护套分层现象，而且容易造成护套破损，从而达不到设计目的，这就需要一种专门与芳纶纤维编织加强层具有优异粘附性能的专门煤矿用电缆护套橡皮材料。
发明内容
本发明针对目前采煤用电缆内采用编织芳纶纤维在电缆的内外护套之间作为电缆的抗拉、抗扭加强层，内外护套材料采用符合GB7594.7中XH-03型橡皮，其与用芳纶纤维作为编织加强层的粘附性能不好，在生产过程中容易分层，达不到与内外护套橡胶紧密粘合在一起的目的，提供了一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，通过增加增粘剂RS来提高编织芳纶骨架材料与内护套之间的附着力，使用该材料加工后的电缆的抗拉、抗扭转性能得到明显提高。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，由如下重量份的原料制成：
氯化聚乙烯橡胶100份；交联助剂3～4份；
过氧化物交联剂2.5～4.0份；活化剂8～10份；
防老剂1.2～1.6份；阻燃剂13～20份；
增塑剂35～48份；填充及补强剂70～85份；
分散剂3～5份；吸酸剂3～6份；
增粘剂RS2.5～4.5份；
原料组分中，增粘剂RS为间苯二酚和硬脂酸的共混物（由江苏国立化工科技有限公司供应），交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC），过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）。
优选的是，氯化聚乙烯橡胶（CM）中氯含量35～40%（牌号为CM135B型或CM140B型）。
活化剂为轻质氧化镁（MgO）(由运城市亚兴环保科技有限公司供应)、硬脂酸和硬脂酸铅中的一种或多种的混合物。
防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物（RD）（由兰州兰化公司有机厂供应）和/或2-巯基苯并咪唑（MB）。
阻燃剂为三氧化二锑（Sb2O3）和/或CPE改性层状硅酸盐阻燃剂CM80(由沈阳市新异阻燃材料厂供应)。
增塑剂为氯化石蜡和/或邻苯二甲酸二辛脂（DOP）。
填充及补强剂为白炭黑（由上海聚千化工有限公司供应）和/或3000目滑石粉。
分散剂为微晶石蜡和/或分散剂L-100（由上海临井贸易有限公司供应）。
吸酸剂为硅灰石。
该高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料的制备方法，步骤如下：
将氯化聚乙烯橡胶、防老剂、阻燃剂、活化剂和分散剂加入密炼机中混炼，混炼加工温度控制在150℃以下，然后加入增塑剂、填充及补强剂、增粘剂和吸酸剂进行混炼，卸料后在压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，后碾成宽度为580～620mm、厚度为1.5～2.5mm的页片，停放24小时后，将碾好页片重新加入到密炼机中，再加入三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯进行混炼，此时加工温度不得超过120℃，卸料后在压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，后碾成宽度为480～520mm、厚度为0.8～1.2mm的页片即可。
与现有的矿用电缆橡皮护套材料相比，本发明的有益效果表现在：
添加了合理配比的增粘剂和其他原料混合制备后可以明显提高护套胶料与增强纤维的粘附力，而且避免各个原料的浪费，有效克服了当采用在电缆内外护套之间编织一层芳纶纤维作为骨架材料容易发生内外护套分层的问题。使用该材料加工后的电缆的抗拉、抗扭转性、抗拉强度、阻燃性能等均得到明显提高。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明进行阐述。
实施例1～4的原料配比如表1所示：
表1
各实施例的制备方法步骤如下：
将氯化聚乙烯橡胶、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物（RD）、2-巯基苯并咪唑（MB）、三氧化二锑（Sb2O3）、CPE改性层状硅酸盐阻燃剂CM80、活化剂和分散剂加入密炼机中混炼，混炼加工温度控制在150℃以下，活化剂可以是轻质氧化镁（MgO）(由运城市亚兴环保科技有限公司供应)、硬脂酸和硬脂酸铅中的一种或多种的混合物。
然后加入氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛脂（DOP）、白炭黑、3000目滑石粉、增粘剂和硅灰石进行混炼。
卸料后压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，后碾成宽度为600mm左右、厚度为2mm左右的页片停放24小时。
将碾好页片重新加入到密炼机中，再加入三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）和过氧化二异丙苯（DCP）进行混炼，此时加工温度不得超过120℃。
卸料后压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，后碾成宽度为500mm左右、厚度为1mm左右的页片即可。
对实施例1～4制备的橡皮护套材料进行测试，其结果如表2所示。
表2电缆橡皮护套性能测试结果
由表2可以看出，实验结果表明在添加增粘剂后，护套胶料与芳纶纤维附着力明显得到提升，其他性能也均符合标准要求，而且相比以前的护套都有很大的性能提升，满足了煤矿用电缆护套所需的性能。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征是由如下重量份的原料制成：
氯化聚乙烯橡胶100份；交联助剂3～4份；过氧化物交联剂2.5～4.0份；活化剂8～10份；防老剂1.2～1.6份；阻燃剂13～20份；增塑剂35～48份；填充及补强剂70～85份；分散剂3～5份；吸酸剂3～6份；增粘剂RS2.5～4.5份；
原料组分中，所述增粘剂RS为间苯二酚和硬脂酸的共混物，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯，所述过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。
2.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量35～40%。
3.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述活化剂为轻质氧化镁、硬脂酸和硬脂酸铅中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物和/或2-巯基苯并咪唑。
5.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑和/或CPE改性层状硅酸盐阻燃剂CM80。
6.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述增塑剂为氯化石蜡和/或邻苯二甲酸二辛脂，填充及补强剂为白炭黑和/或3000目滑石粉。
7.根据权利要求1所述的高强度高阻燃增粘型矿用电缆橡皮护套材料，其特征在于：所述分散剂为微晶石蜡和/或分散剂L-100，吸酸剂为硅灰石。
8.一种制备如权利要求1至7任一所述的橡皮护套材料的方法，其特征在于：将氯化聚乙烯橡胶、防老剂、阻燃剂、活化剂和分散剂加入密炼机中混炼，混炼加工温度控制在150℃以下，然后加入增塑剂、填充及补强剂、增粘剂和吸酸剂进行混炼，卸料后在压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，然后碾成宽度为580～620mm、厚度为1.5～2.5mm的页片，停放24小时后，将碾好的页片重新加入到密炼机中，再加入三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯进行混炼，此时加工温度不得超过120℃，卸料后在压片机上翻料冷却，翻料机至少要往复3次，后碾成宽度为480～520mm、厚度为0.8～1.2mm的页片即可。
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