CN105086325B - 一种耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料，该乙丙橡胶绝缘材料包括以下组份：二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、填充剂、甲基丙烯酸、超支化丙烯酸酯、增塑剂、防老剂、交联剂、交联助剂。本发明制备得到的材料具有优异的绝缘性能和低温耐寒性。
Description
技术领域
本发明属于电缆用绝缘材料领域，具体涉及一种耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料。
背景技术
电缆用普通乙丙橡胶绝缘材料耐寒性能不佳，一般在-30℃左右的环境下，机械强度会变得很差，适用范围受到很大的限制。通常，采用加入增塑剂的方法，以达到改良其耐寒性能的目的。但是，小分子增塑剂容易在乙丙橡胶绝缘材料内发生迁移，使用一段时间后会析出，而大分子增塑剂与乙丙橡胶绝缘材料相容性较差，并不能显著提高其耐寒性能。有鉴于普通乙丙橡胶绝缘材料存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型具有较好耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的配方，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料，该绝缘材料能在-50℃以下的寒冷环境里，具有良好的绝缘性能和较好的柔软性。
本发明的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料，该乙丙橡胶绝缘材料包括以下重量份数的组份：
优选的，该材料包括以下重量份数的组份：
上述填充剂使用的是纳米煅烧陶土与活性煅烧高岭土的混合物，其中，纳米煅烧陶土与活性煅烧高岭土的重量比为15-40：15-40。
上述补强剂优选为活性氧化锌，其同时也可以起到活性剂的作用；
上述增塑剂优选为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；
上述防老剂优选为6-乙氧基-2,2,4,-三甲基-1,2-二氢化喹啉；
上述交联剂优选为过氧化二异丙苯；
上述交联助剂优选为三聚氰尿酸三烯丙酯。
上述耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法包括以下步骤：
将二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸、交联剂、交联助剂按照60转/分钟高速搅拌混炼至55℃，添加超支化丙烯酸酯搅拌混炼至60℃，然后再添加增塑剂、防老剂搅拌均匀，之后再加入填充剂以及补强剂继续混炼5分钟，最后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出造粒时采用的螺杆转速是40转/分钟；双螺杆挤出机温度设置如下表所示：
| 区域 | 机筒一区 | 机筒二区 | 机筒三区 | 机筒四区 | 机筒五区 | 机筒六区 | 机筒七区 | 机头温度 |
| 温度/℃ | 100～110 | 110～120 | 120～130 | 130～140 | 140～150 | 145～155 | 140～150 | 145 |
本发明耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料最优选包括以下重量份数的组份：
与现有技术比较本发明的有益效果：乙丙橡胶配方中加入甲基丙烯酸、超支化丙烯酸酯、和增塑剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，明显提高了其耐寒性能和柔软性。具体地，通过将二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶先接枝甲基丙烯酸单体后，再与耐寒的增塑剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯的羟端基，和超支化丙烯酸酯的外部长链所具有的活性官能团发生化学交联，这样使得增塑剂和超支化丙烯酸酯与乙丙橡胶牢固结合，很好地相容，不发生迁移，同时由于超支化丙烯酸酯的存在，使之具有一定的伸缩弹性，所以该乙丙橡胶绝缘材料具有更好的耐寒性能和柔软性。
具体实施方式
下面结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
该耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料，所包括各种材料重量份数的组份如下：
实施工艺：将二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸、过氧化二异丙苯、三聚氰尿酸三烯丙酯按照60转/分钟高速搅拌混炼至55℃，添加超支化丙烯酸酯搅拌混炼至60℃，然后再添加2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、6-乙氧基-2,2,4,-三甲基-1,2-二氢化喹啉搅拌均匀，之后再加入纳米煅烧陶土和活性煅烧高岭土以及活性氧化锌继续混炼5分钟，最后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出造粒时采用的螺杆转速是40转/分钟；双螺杆挤出机温度设置如下表所示：
| 区域 | 机筒一区 | 机筒二区 | 机筒三区 | 机筒四区 | 机筒五区 | 机筒六区 | 机筒七区 | 机头温度 |
| 温度/℃ | 100～110 | 110～120 | 120～130 | 130～140 | 140～150 | 145～155 | 140～150 | 145 |
实施例2
该耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料，所包括各种材料重量份数的组份如下：
制备方法同实施例1。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，没有在配方中加入超支化丙烯酸酯，所采用的增塑剂为10份DOTP(对苯二甲酸二辛酯)，其余相同。实施例1、实施例2与对比例1方法得到的绝缘材料，其性能指标比较结果如下表所示：
| 指标 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 检测标准 |
| 拉伸长度/N/mm<sup>2</sup> | 9 | 10.5 | 4.2 | GB/T16583-2008 |
| 断裂伸长率/％ | 280 | 300 | 220 | GB/T16583-2008 |
| -50℃拉伸耐寒系数/％ | -0.2 | -0.2 | 已脆化 | HG/T 3867-2008 |
| -50℃压缩耐寒系数/％ | 0.7 | 0.75 | 0.12 | HG/T 3866-2008 |
Claims (8)
1.一种耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：该乙丙橡胶绝缘材料包括以下重量份数的组份：
二元乙丙橡胶 30-50份
三元乙丙橡胶 30-50份
填充剂 30-80份
补强剂 5-25份
甲基丙烯酸 4-20份
超支化丙烯酸酯 3-15份
增塑剂 5-25份
防老剂 2-10份
交联剂 2-5份
交联助剂 1-3份
所述的增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；所述的补强剂为活性氧化锌；
上述耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备是将二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸、交联剂、交联助剂按照60转/分钟高速搅拌混炼至55℃，添加超支化丙烯酸酯搅拌混炼至60℃，然后再添加增塑剂、防老剂搅拌均匀，之后再加入填充剂以及补强剂继续混炼 5分钟，最后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出造粒时采用的螺杆转速是40转/分钟；双螺杆挤出机温度设置如下：机筒一区100℃~110℃；机筒二区110℃~120℃；机筒三区120℃~130℃；机筒四区130℃~140℃；机筒五区140℃~150℃；机筒六区145℃~155℃；机筒七区140℃~150℃；机头温度145℃。
2.如权利要求1所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于该乙丙橡胶绝缘材料包括以下重量份数的组份：
二元乙丙橡胶 35-45份
三元乙丙橡胶 35-45份
填充剂 30-50份
补强剂 15-25份
甲基丙烯酸 10-15份
超支化丙烯酸酯 5-15份
增塑剂 10-20份
防老剂 4-5份
交联剂 2.5-5份
交联助剂 1-3份。
3.如权利要求1或2所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于所述的填充剂使用纳米煅烧陶土和活性煅烧高岭土的混合物。
4.如权利要求3所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于所述的纳米煅烧陶土和活性煅烧高岭土的重量比为15-40：15-40。
5.如权利要求1或2所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于所述的防老剂为6-乙氧基-2,2,4,-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
6.如权利要求1或2所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于所述的交联剂为过氧化二异丙苯。
7.如权利要求1或2所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于所述的交联助剂为三聚氰尿酸三烯丙酯。
8.如权利要求1所述的耐寒电缆用乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于该乙丙橡胶绝缘材料包括以下重量份数的组份：
二元乙丙橡胶 35份
三元乙丙橡胶 45份
填充剂 50份
补强剂 25份
甲基丙烯酸 15份
超支化丙烯酸酯 15份
增塑剂 20份
防老剂 5份
交联剂 5份
交联助剂 3份
其中，填充剂为是纳米煅烧陶土与活性煅烧高岭土按照20:30的重量比例的混合物，补强剂为活性氧化锌，增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，防老剂为6-乙氧基-2,2,4,-三甲基-1,2-二氢化喹啉，交联剂为过氧化二异丙苯，交联助剂为三聚氰尿酸三烯丙酯。
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