CN105153601A

CN105153601A - 一种船舰用耐低温阻燃电缆

Info

Publication number: CN105153601A
Application number: CN201510424973.2A
Authority: CN
Inventors: 孙海杰; 王社峰; 宋渊; 张传明; 王岳嵩
Original assignee: Anhui Huayu Cable Group Co Ltd
Current assignee: Anhui Huayu Cable Group Co Ltd
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料包括以下组分：氟橡胶2601、氟橡胶2605份、含氟丙烯酸酯橡胶份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶、聚己内酯、炭黑、轻质碳酸钙、改性硅藻土、硼酸锌、氢氧化镁、碳化硼、硬脂酸、氧化锌、三聚硫氰酸、双酚AF、二乙烯基苯、促进剂、防老剂、增塑剂、偶联剂。本发明提出的一种船舰用耐低温阻燃电缆，其强度高、耐低温性能好、阻燃性能优异、使用寿命长。

Description

一种船舰用耐低温阻燃电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种船舰用耐低温阻燃电缆。

背景技术

电缆由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘层制成，包括电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。

目前，世界各国都不断加强对海洋资源的开发和利用，舰船作为海洋中主要运输与交通工具，得到了快速发展和广泛使用，船舰用电缆需求量也迅猛增加。由于船舰的使用环境比较恶劣，用作船舰的电缆需要具备优异的耐老化性能、耐低温性能和阻燃性能等。随着海洋事业的发展，人们对船舰用电缆的质量提出了更高的要求，现有的电缆其耐低温性和阻燃性能不能满足高速发展的船舰用电缆的要求，限制了电缆的应用。因此，制备一种耐低温、高阻燃、使用寿命长的船舰用电缆已成为在国民经济及社会发展应用中迫切需要解决的关键性问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种船舰用耐低温阻燃电缆，其强度高、耐低温性好，阻燃性能优异。

本发明提出的一种船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260135-60份、氟橡胶260525-40份、含氟丙烯酸酯橡胶15-35份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶5-15份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶5-12份、聚己内酯5-13份、炭黑30-45份、轻质碳酸钙15-25份、改性硅藻土10-20份、硼酸锌3-8份、氢氧化镁5-20份、碳化硼5-20份、硬脂酸2-6份、氧化锌3-8份、三聚硫氰酸1-2.5份、双酚AF2.5-4份、二乙烯基苯1-1.8份、促进剂1-2.8份、防老剂3-8份、增塑剂2-10份、偶联剂5-15份。

在具体实施例中，本发明所述改性氟橡胶材料的原料中，氟橡胶2601的重量份可以为35、36、37.2、38、39、42、43、45、46.4、48、49、49.4、52、53、56、57.5、58、59.3、60份；氟橡胶2605的重量份可以为25、26、27、28、29.3、32、34、36、38.4、39、40份；含氟丙烯酸酯橡胶的重量份可以为15、16、18、19.3、21、23、24.5、26、27、28、29.4、31、32、34.2、35份；马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的重量份可以为5、6、7.4、8、8.5、9、9.4、10、10.6、11、11.3、12、12.5、13、13.7、14、14.6、15份；顺式1，4-聚异戊二烯橡胶的重量份可以为5、5.6、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.4、12份；聚己内酯的重量份可以为5、5.6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10、10.6、11、11.3、12、12.4、13份；炭黑的重量份可以为30、32、34、35.3、36、37、38.4、39、39.4、42、43、44.1、45份；轻质碳酸钙的重量份可以为15、16、18、19.3、21、23、24.5、25份；改性硅藻土的重量份可以为10、12、13、13.4、14、14.6、15、15.2、16、16.7、18、19、19.4、20份；硼酸锌的重量份可以为3、3.4、4、4.5、6、6.3、7、7.4、8份；氢氧化镁的重量份可以为5、5.6、7、7.9、8、9、10、12、13、14、15.6、16、16.7、18、19、20份；碳化硼的重量份可以为5、6、7、8、9、9.4、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、14、15.6、16、16.7、18、19.4、20份；硬脂酸的重量份可以为2、2.6、3、3.4、4、4.6、5、5.3、6份；氧化锌的重量份可以为3、3.7、4、4.6、5、5.2、6、6.4、7、7.3、8份；三聚硫氰酸的重量份可以为1、1.2、1.3、1.38、1.5、1.7、1.86、1.9、2、2.1、2.3、2.43、2.5份；双酚AF的重量份可以为2.5、2.8、2.9、3、3.1、3.4、3.46、3.5、3.7、3.84、3.9、4份；二乙烯基苯的重量份可以为1、1.2、1.3、1.45、1.6、1.67、1.73、1.8份；促进剂的重量份可以为1、1.2、1.34、1.5、1.63、1.8、1.94、2、2.3、2.34、2.46、2.5、2.6、2.67、2.7、2.73、2.8份；防老剂的重量份可以为3、3.4、3.8、4、4.5、5、5.3、6、6.7、7、7.4、8份；增塑剂的重量份可以为2、2.6、3、3.4、4、4.5、5、5.3、6、6.7、7、7.4、8、8.6、9、9.3、10份；偶联剂的重量份可以为5、5.8、6、6.3、7、7.4、8、8.5、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.3、13、13.4、14、14.6、15份。

优选地，改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260140-55份、氟橡胶260530-38份、含氟丙烯酸酯橡胶20-30份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶7-11份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶6-10份、聚己内酯7-10份、炭黑38-43份、轻质碳酸钙20-25份、改性硅藻土13-19份、硼酸锌4-6份、氢氧化镁10-17份、碳化硼8-15份、硬脂酸3-4.6份、氧化锌5-6.8份、三聚硫氰酸1.7-2.2份、双酚AF3-3.7份、二乙烯基苯1.3-1.5份、促进剂1.7-2.6份、防老剂4.5-7份、增塑剂5-7份、偶联剂8-12份。

优选地，改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260152份、氟橡胶260535份、含氟丙烯酸酯橡胶27份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶10份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶8份、聚己内酯8.6份、炭黑40份、轻质碳酸钙23份、改性硅藻土17份、硼酸锌5.3份、氢氧化镁15份、碳化硼11份、硬脂酸4.2份、氧化锌6.3份、三聚硫氰酸2份、双酚AF3.5份、二乙烯基苯1.38份、促进剂2份、防老剂6份、增塑剂5.6份、偶联剂10份。

优选地，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为450-480℃，焙烧改性的时间为1.2-2h。

优选地，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为460-475℃，焙烧改性的时间为1.5-1.8h。

优选地，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为470℃，焙烧改性的时间为1.6h。

优选地，所述促进剂为促进剂MZ、促进剂EZ、促进剂NOBS中的一种或者多种的组合。

优选地，所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂AW、防老剂D、防老剂H、防老剂4010NA、防老剂300中的一种或者多种的组合。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二辛酯中的一种或者多种的组合。

本发明中，改性氟橡胶材料可以按照常规的橡胶制备工艺，将各原料混合均匀后经混炼、硫化得到。

氟橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐候及耐化学药品性能，单纯的氟橡胶加工性能和耐低温性能不是很理想，本发明改性氟橡胶材料中，选择了两种不同的氟橡胶进行共混，得到的氟橡胶相对分子量分布加宽，起到一定的内增塑作用，改善了橡胶材料的加工性能；丙烯酸酯橡胶具有优良的耐热、耐油、耐寒、耐臭氧等性能，但是丙烯酸酯橡胶的加工性能不是很好，在丙烯酸酯橡胶中引入氟单元，改善了丙烯酸酯橡胶的极性，得到的含氟丙烯酸酯橡胶加入到橡胶材料中，在改善氟橡胶耐热、耐油、耐寒性的同时改善了橡胶材料的加工性能；加入的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶与氟橡胶和含氟丙烯酸酯橡胶的相容性好，与顺式1，4-聚异戊二烯橡胶配合后进一步改善了橡胶材料的耐寒性；聚己内酯加入到橡胶材料中，降低了橡胶材料的粘度，改善了橡胶材料的加工性能；三聚硫氰酸加入到橡胶材料中，与双酚AF、二乙烯基苯、促进剂配合，实现了体系的共硫化，且硫化速度快，焦烧安全，缩短了硫化时间，无须二段硫化，制成的橡胶材料具有耐油、耐热、耐变压、力学性能好等特点；硼酸锌、氢氧化镁在改性硅藻土的辅助下，赋予橡胶材料高的阻燃性；碳化硼加入橡胶材料中，促进了橡胶硫化反应的进行，改善了橡胶材料的抗压强度、阻尼性能、耐老化腐蚀性能、加工流动性和可靠性。

本发明中，通过选择合适的原料并且控制各原料的比例，使各原料的性能协同促进，得到的橡胶材料不仅具有良好的力学性能，还表现出优异的耐热氧、紫外老化性能、优异的压缩永久变形性能、耐低温性能、加工性能和热稳定性能；将其用于船舰用电缆中，提高了船舰用电缆的强度、耐低温性和阻燃性，延长了船舰用电缆的使用寿命。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260135份、氟橡胶260540份、含氟丙烯酸酯橡胶15份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶15份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶5份、聚己内酯13份、炭黑30份、轻质碳酸钙25份、改性硅藻土10份、硼酸锌8份、氢氧化镁5份、碳化硼20份、硬脂酸2份、氧化锌8份、三聚硫氰酸1份、双酚AF4份、二乙烯基苯1份、促进剂2.8份、防老剂3份、增塑剂10份、偶联剂5份。

实施例2

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260160份、氟橡胶260525份、含氟丙烯酸酯橡胶35份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶5份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶12份、聚己内酯5份、炭黑45份、轻质碳酸钙15份、改性硅藻土20份、硼酸锌3份、氢氧化镁20份、碳化硼5份、硬脂酸6份、氧化锌3份、三聚硫氰酸2.5份、双酚AF2.5份、二乙烯基苯1.8份、促进剂MZ1份、防老剂RD3份、防老剂4010NA5份、邻苯二甲酸二甲酯2份、偶联剂15份；其中，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为450℃，焙烧改性的时间为2h。

实施例3

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260149.4份、氟橡胶260538.4份、含氟丙烯酸酯橡胶23份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶14.6份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶9份、聚己内酯10份、炭黑39.4份、轻质碳酸钙21份、改性硅藻土16.7份、硼酸锌7份、氢氧化镁14份、碳化硼11.3份、硬脂酸4.6份、氧化锌5份、三聚硫氰酸1.86份、双酚AF3.5份、二乙烯基苯1.3份、促进剂EZ1份、促进剂NOBS1.46份、防老剂3004份、邻苯二甲酸二乙酯3份、癸二酸二辛酯5份、偶联剂11.3份；其中，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为480℃，焙烧改性的时间为1.2h。

实施例4

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260140份、氟橡胶260538份、含氟丙烯酸酯橡胶30份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶11份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶6份、聚己内酯10份、炭黑38份、轻质碳酸钙25份、改性硅藻土13份、硼酸锌6份、氢氧化镁10份、碳化硼15份、硬脂酸3份、氧化锌6.8份、三聚硫氰酸1.7份、双酚AF3.7份、二乙烯基苯1.3份、促进剂MZ1份、促进剂EZ0.9份、促进剂NOBS0.7份、防老剂MB0.3份、防老剂RD1份、防老剂AW0.6份、防老剂D0.5份、防老剂H0.5份、防老剂4010NA0.5份、防老剂3001.1份份、邻苯二甲酸二甲酯2份、邻苯二甲酸二乙酯3份、己二酸二异癸酯1份、癸二酸二辛酯1份、偶联剂8份；其中，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为460℃，焙烧改性的时间为1.8h；

实施例5

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260155份、氟橡胶260530份、含氟丙烯酸酯橡胶20份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶7份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶10份、聚己内酯7份、炭黑43份、轻质碳酸钙20份、改性硅藻土19份、硼酸锌4份、氢氧化镁17份、碳化硼8份、硬脂酸4.6份、氧化锌5份、三聚硫氰酸2.2份、双酚AF3份、二乙烯基苯1.5份、促进剂1.7份、防老剂7份、增塑剂5份、偶联剂12份；其中，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为475℃，焙烧改性的时间为1.5h。

对本实施例中的改性氟橡胶材料进行性能检测，其拉伸强度为27.5MPa，断裂伸长率为486％，低温脆性温度为-67℃；经136℃×168h热空气老化后，拉伸强度保持率为98.2％，断裂伸长率保持率为98.4％。

实施例6

本发明所述船舰用耐低温阻燃电缆，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260152份、氟橡胶260535份、含氟丙烯酸酯橡胶27份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶10份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶8份、聚己内酯8.6份、炭黑40份、轻质碳酸钙23份、改性硅藻土17份、硼酸锌5.3份、氢氧化镁15份、碳化硼11份、硬脂酸4.2份、氧化锌6.3份、三聚硫氰酸2份、双酚AF3.5份、二乙烯基苯1.38份、促进剂NOBS2份、防老剂3006份、邻苯二甲酸二乙酯5.6份、偶联剂10份；其中，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为470℃，焙烧改性的时间为1.6h。

对本实施例中的改性氟橡胶材料进行性能检测，其拉伸强度为26.3MPa，断裂伸长率为495％，低温脆性温度为-68℃；经136℃×168h热空气老化后，拉伸强度保持率为97.8％，断裂伸长率保持率为97.9％。

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

1.一种船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，包括缆芯和护套，护套采用改性氟橡胶材料制作，其中，所述改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260135-60份、氟橡胶260525-40份、含氟丙烯酸酯橡胶15-35份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶5-15份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶5-12份、聚己内酯5-13份、炭黑30-45份、轻质碳酸钙15-25份、改性硅藻土10-20份、硼酸锌3-8份、氢氧化镁5-20份、碳化硼5-20份、硬脂酸2-6份、氧化锌3-8份、三聚硫氰酸1-2.5份、双酚AF2.5-4份、二乙烯基苯1-1.8份、促进剂1-2.8份、防老剂3-8份、增塑剂2-10份、偶联剂5-15份。

2.根据权利要求1所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260140-55份、氟橡胶260530-38份、含氟丙烯酸酯橡胶20-30份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶7-11份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶6-10份、聚己内酯7-10份、炭黑38-43份、轻质碳酸钙20-25份、改性硅藻土13-19份、硼酸锌4-6份、氢氧化镁10-17份、碳化硼8-15份、硬脂酸3-4.6份、氧化锌5-6.8份、三聚硫氰酸1.7-2.2份、双酚AF3-3.7份、二乙烯基苯1.3-1.5份、促进剂1.7-2.6份、防老剂4.5-7份、增塑剂5-7份、偶联剂8-12份。

3.根据权利要求1或2所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，改性氟橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：氟橡胶260152份、氟橡胶260535份、含氟丙烯酸酯橡胶27份、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶10份、顺式1，4-聚异戊二烯橡胶8份、聚己内酯8.6份、炭黑40份、轻质碳酸钙23份、改性硅藻土17份、硼酸锌5.3份、氢氧化镁15份、碳化硼11份、硬脂酸4.2份、氧化锌6.3份、三聚硫氰酸2份、双酚AF3.5份、二乙烯基苯1.38份、促进剂2份、防老剂6份、增塑剂5.6份、偶联剂10份。

4.根据权利要求1-3中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为450-480℃，焙烧改性的时间为1.2-2h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为460-475℃，焙烧改性的时间为1.5-1.8h。

6.根据权利要求1-5中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述改性硅藻土为焙烧改性硅藻土；焙烧改性的温度为470℃，焙烧改性的时间为1.6h。

7.根据权利要求1-6中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述促进剂为促进剂MZ、促进剂EZ、促进剂NOBS中的一种或者多种的组合。

8.根据权利要求1-7中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述防老剂为防老剂MB、防老剂RD、防老剂AW、防老剂D、防老剂H、防老剂4010NA、防老剂300中的一种或者多种的组合。

9.根据权利要求1-8中任一项所述船舰用耐低温阻燃电缆，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二辛酯中的一种或者多种的组合。