CN105086165A - 一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为13-15:5-6:1-2，及以基材为基准2.5-3wt％白炭黑、10-13wt％纳米二氧化硅、4.5-5wt％氢氧化铝、1-3wt％氧化锌、1-2wt％硬脂酸、1-1.5wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.5-2wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、20-25wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为13-15:0.2-0.3:0.2-0.3:0.1-0.3。
Description
技术领域
本发明涉及三元乙丙橡胶材料技术领域，尤其涉及煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
背景技术
近几年，随着中国经济的高速发展，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，而与之配套传输电力的电缆的要求不断提高，乙丙橡胶绝缘具有很高的运行可靠性及其它优点，如高的耐湿性能，浸水后电气和机械性能几乎不下降，耐水、耐电性及耐热性好，随着橡胶生产、加工等方面的技术发展，乙丙橡胶在电缆生产中的用量也不断增加，现有的乙丙橡胶材料越来越无法满足高速发展的社会需求，如何制备一种耐温性能、抗撕裂性能极为优异，抗压缩变形小，生产成本少，经济效益好的矿用三元乙丙橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，工艺简单，制品耐温性能、抗撕裂性能极为优异，抗压缩变形小，生产成本少，具有良好的经济效益。
本发明提出的一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为13-15:5-6:1-2，及以基材为基准2.5-3wt％白炭黑、10-13wt％纳米二氧化硅、4.5-5wt％氢氧化铝、1-3wt％氧化锌、1-2wt％硬脂酸、1-1.5wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.5-2wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、20-25wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为13-15:0.2-0.3:0.2-0.3:0.1-0.3；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备而成：
S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼1-2min；
S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为115-120℃；
S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为160-170℃，硫化时间为30-90s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
优选地，乙烯-丁烯弹性体门尼粘度(ML121℃，1+4)12.75-13.45，乙烯含量为65.5-73.35wt％。
优选地，三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为14:5-6:1-2。
优选地，三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为14:0.3:0.2:0.1。
优选地，在S2中，混炼温度为116-118℃。
优选地，在S3中，硫化温度为165-168℃，硫化时间为60s。
本发明中，采用三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯作为基材，合理添加适量纳米二氧化硅，并以2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷与N，N1-间苯撑双马来酰亚胺为硫化体系，合理添加适量其他助剂，可提高胶料交联密度和硫化速度，大大提高上述制品橡胶的抗撕裂强度，显著提高塑性，改善胶料的加工性能，改善制品的耐温性能、电性能及减少压缩永久变形，制品具有良好的电气性能，物理机械性能好，耐老化、耐热、抗压缩变形极为优异，综合作用好，生产成本低，具有良好的经济效益。
具体实施方式
本发明提出的一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为13-15:5-6:1-2，及以基材为基准2.5-3wt％白炭黑、10-13wt％纳米二氧化硅、4.5-5wt％氢氧化铝、1-3wt％氧化锌、1-2wt％硬脂酸、1-1.5wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.5-2wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、20-25wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为13-15:0.2-0.3:0.2-0.3:0.1-0.3；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备：
S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼1-2min；
S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为115-120℃；
S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为160-170℃，硫化时间为30-90s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
实施例1
一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为13:6:1，及以基材为基准2.9wt％白炭黑、10wt％纳米二氧化硅、5wt％氢氧化铝、1.5wt％氧化锌、2wt％硬脂酸、1.2wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、2wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、21wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为15:0.2:0.3:0.1；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备：
S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼2min；
S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为116℃；
S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为168℃，硫化时间为40s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
实施例2
一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为15:5:2，及以基材为基准2.6wt％白炭黑、13wt％纳米二氧化硅、4.55wt％氢氧化铝、3wt％氧化锌、1.2wt％硬脂酸、1.45wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.55wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、24wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为13:0.3:0.2：0.3；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备：
S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼1min；
S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为120℃；
S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为160℃，硫化时间为85s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
实施例3
一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为14:5.52:1.75，及以基材为基准2.85wt％白炭黑、12.5wt％纳米二氧化硅、4.8wt％氢氧化铝、2.5wt％氧化锌、1.7wt％硬脂酸、1.2wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.8wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、24wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为14.7:0.25：0.25:0.3；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备：
S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼1.5min；
S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为118℃；
S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为168℃，硫化时间为40s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
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)
1.一种煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，其原料包括：由三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为13-15:5-6:1-2，及以基材为基准2.5-3wt％白炭黑、10-13wt％纳米二氧化硅、4.5-5wt％氢氧化铝、1-3wt％氧化锌、1-2wt％硬脂酸、1-1.5wt％2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、1.5-2wt％N，N1-间苯撑双马来酰亚胺、20-25wt％石蜡油，及促进剂M、促进剂TMTD、硅烷偶联剂，其中三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为13-15:0.2-0.3:0.2-0.3:0.1-0.3；
所述煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料采用如下工艺制备而成：S1、首先将三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯一起塑炼1-2min；S2、加入白炭黑、纳米二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、石蜡、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂混炼均匀后排料，混炼温度为115-120℃；S3、加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、硫化活性助剂N，N1-间苯撑双马来酰亚胺进行硫化，硫化温度为160-170℃，硫化时间为30-90s，出料冷却得到煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料。
2.根据权利要求1所述的煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，乙烯-丁烯弹性体门尼粘度(ML121℃，1+4)12.75-13.45，乙烯含量为65.5-73.35wt％。
3.根据权利要求1所述的煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯弹性体及氯化聚乙烯组成的基材且三者的重量比依次为14:5-6:1-2。
4.根据权利要求1所述的煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，三元乙丙橡胶、促进剂M、促进剂TMTD及硅烷偶联剂的重量比为14:0.3:0.2:0.1。
5.根据权利要求1所述的煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，在S2中，混炼温度为116-118℃。
6.根据权利要求1所述的煤矿用高性能三元乙丙橡胶电缆护套材料，其特征在于，在S3中，硫化温度为165-168℃，硫化时间为60s。
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