CN105161187A

CN105161187A - 一种矿山用电缆及其电缆护套料的制备方法

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Publication number: CN105161187A
Application number: CN201510439209.2A
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: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: CN105161187B

Abstract

本发明公开了一种矿山用电缆的电缆护套料制备方法，将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶进行一次混炼；向一次混炼胶中加入聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼；向二次混炼胶中添加硫化剂、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁和促进剂进行三次混炼；将三次混炼胶进行硫化，得到矿山用电缆的电缆护套料。本发明还提出一种矿山用电缆，包括缆芯、绝缘层、缓冲层和护套层，缆芯的外周包覆有绝缘层，绝缘层的外周包覆有缓冲层，缓冲层的外周包覆有护套层。本发明得到的电缆具有高强度和高韧性的特点。

Description

一种矿山用电缆及其电缆护套料的制备方法

技术领域

本发明涉及电缆领域，尤其涉及一种矿山用电缆及其电缆护套料的制备方法。

背景技术

目前，矿山用的电缆使用环境恶劣，因此对于矿用用的电缆要求其具有强度高和韧性好的特点，而电缆的强度和任性主要取决于电缆外护套层的性能，现有技术中，矿山用的电缆的性能无法满足实际使用环境对于电缆性能的要求。

发明内容

本发明提出一种矿山球磨机用矿用电缆护套料及其制备方法，得到矿山用电缆具有良好的韧性和强度。

本发明提出了一种矿山用电缆，包括缆芯、绝缘层、缓冲层和护套层，缆芯的外周包覆有绝缘层，绝缘层的外周包覆有缓冲层，缓冲层的外周包覆有护套层，护套层的原料按重量份包括：氯丁橡胶55-65份、氯化聚乙烯20-35份、丁苯橡胶10-15份、聚氨酯2-5份、硬脂酸1-3份，氧化镁0.8-1.2份、氢氧化铝8-13份、氧化锌2-5份、有机蒙脱土1-5份、硫化剂DCP1-6份、硫化剂VA-73-8份、四氯苯醌2-5份、防老剂0.5-1.3份、N,N’-双亚糠基丙酮2-3份、氢氧化镁0.5-1.5份、促进剂CZ0.3-1.3份、促进剂TMTD0.2-1.2份。

优选地，护套层的原料按重量份包括：氯丁橡胶56-64份、氯化聚乙烯22-33份、丁苯橡胶11-14份、聚氨酯3-4份、硬脂酸1.5-2.5份，氧化镁0.9-1.1份、氢氧化铝9-12份、氧化锌2.5-4.5份、有机蒙脱土1.5-4.5份、硫化剂DCP1.5-5.5份、硫化剂VA-74-7份、四氯苯醌3-4份、防老剂0.6-1.2份、N,N’-双亚糠基丙酮2.2-2.8份、氢氧化镁0.8-1.2份、促进剂CZ0.6-1.0份、促进剂TMTD0.4-1.0份。

优选地，护套层的原料按重量份包括：氯丁橡胶60份、氯化聚乙烯30份、丁苯橡胶13份、聚氨酯4份、硬脂酸2.0份、氧化镁1.0份、氢氧化铝11份、氧化锌3.0份、有机蒙脱土3.0份、硫化剂DCP3.5份、硫化剂VA-76份、四氯苯醌3.5份、防老剂0.9份、N,N’-双亚糠基丙酮2.5份、氢氧化镁1.0份、促进剂CZ0.8份、促进剂TMTD0.7份。

优选地，防老剂采用防老剂AW、防老剂RD、防老剂A、防老剂D和防老剂CPPD中的一种或多种组合。

本发明提出的一种矿山用电缆的电缆护套料制备方法，包括如下步骤：

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶进行一次混炼得到一次混炼胶；其中，一次混炼的温度为60-70℃，一次混炼的时间为3-5min；

S2、在S1中的一次混炼胶中加入聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为90-105℃，二次混炼的时间为5-8min；向二次混炼胶中加入硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD，进行三次混炼得到三次混炼胶，其中，三次混炼的温度为85-110℃，三次混炼的时间为4-6min；

S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化，硫化的温度为160-180℃，硫化的时间为10-15min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

优选地，在S1中，一次混炼的温度为62-68℃，一次混炼的时间为3.5-4.5min；优选地，在S1中，一次混炼的温度为65℃，一次混炼的时间为4min。

优选地，在S2中，二次混炼的温度为92-103℃，二次混炼的时间为5.5-7.5min；优选地，在S2中，二次混炼的温度为98℃，二次混炼的时间为6min。

优选地，在S2中，三次混炼的温度为90-105℃，三次混炼的时间为4.5-5.5min；进一步优选地，在S2中，三次混炼的温度为98℃，三次混炼的时间为5min。

优选地，在S3中，硫化的温度为165-175℃，硫化的时间为11-14min；优选地，在S3中，硫化的温度为170℃，硫化的时间为13min。

在本发明中，以氯丁橡胶、氯化聚乙烯和丁苯橡胶作为主料进行一次混炼得到一次混炼胶，接着向一次混炼胶中添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌和有机蒙脱土进行二次混炼，得到二次混炼胶，再向二次混炼胶中添加硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼，从而得到三次混炼胶，再对三次混炼胶进行硫化，得到本发明所述的矿山球磨机用矿用电缆护套料，通过多次混炼后再进行硫化，有效提高了各种成分的混合度，使得到的矿用电缆护套料各组分的性能得到最大化利用，进而有效提高了矿用电缆护套料的强度和韧性。

本发明中，通过添加硫化剂DCP、硫化剂VA-7和四氯苯醌使各硫化剂之间产生相互协同和促进的作用，对矿用电缆护套料产生高效的交联作用，使线型分子链形成立体网状结构，使的矿用电缆护套料的结构更加稳固；添加的促进剂CZ和促进剂TMTD，相互配合促进，缩短了硫化时间，提高了矿用电缆护套料的生产效率；通过采用多种防老剂的配合使用，使得防老剂性能得到相互提升，有效提高了矿用电缆护套料的防老效果，避免了单一防老剂在使用过程中，无法解决屈挠老化防护效果差的问题，进一步提高了矿用电缆护套料的机械强度和使用年限。

进一步的，本发明中，通过选择合适的组分，调节组分的含量，优化制备工艺，得到了高强度高韧性的矿山用电缆的电缆护套料，提高了矿山用电缆的使用寿命和安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种矿山用电缆的电缆护套料的制备方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种矿山用电缆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作出详细说明，应当了解实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

如图1所示，本发明提出的一种矿山用电缆的电缆护套料的制备方法的流程示意图。

参照图1，本发明提出的一种矿山用电缆的电缆护套料的制备方法，包括如下步骤：

如图2所示，图2为本发明提出的一种矿山用电缆的结构示意图。

参照图2，本发明提出一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4。

在具体实施方式中，护套层4的原料中，氯丁橡胶的重量份可以为55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份；氯化聚乙烯的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份；丁苯橡胶的重量份可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份；聚氨酯的重量份可以为2份、3份、4份、5份；硬脂酸的重量份可以为1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.0份；氧化镁的重量份可以为0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份；氢氧化铝的重量份可以为8份、9份、10份、11份、12份、13份；氧化锌的重量份可以为2.0份、2.5份、3.0份、3.5份、4.0份、4.5份、5.0份；有机蒙脱土的重量份可以为1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.0份、3.5份、4.0份、4.5份、5.0份；硫化剂DCP的重量份可以为1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.0份、3.5份、4.0份、4.5份、5.0份、5.5份、6.0份；硫化剂VA-7的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份；四氯苯醌的重量份可以为2.0份、2.5份、3.0份、3.5份、4.0份、4.5份、5.0份；防老剂的重量份可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份；N,N’-双亚糠基丙酮的重量份可以为2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份、3.0份；氢氧化镁的重量份可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份；促进剂CZ的重量份可以为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份；促进剂TMTD的重量份可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份。

实施例1

参照图2，本发明提出的一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4，护套层4的原料按重量份包括：氯丁橡胶60份、氯化聚乙烯30份、丁苯橡胶13份、聚氨酯4份、硬脂酸2.0份、氧化镁1.0份、氢氧化铝11份、氧化锌3.0份、有机蒙脱土3.0份、硫化剂DCP3.5份、硫化剂VA-76份、四氯苯醌3.5份、防老剂0.9份、N,N’-双亚糠基丙酮2.5份、氢氧化镁1.0份、促进剂CZ0.8份、促进剂TMTD0.7份。

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶在65℃下混炼4min，得到一次混炼胶；

S2、将S1中得到的一次混炼胶中添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼得到二次混炼胶，其中二次混炼温度为98℃，二次混炼的时间为6min；再向二次混炼胶中加入硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼得到三次混炼胶，其中三次混炼的温度为98℃，三次混炼的时间为5min；

S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化，其中，硫化的温度为170℃，硫化的时间为13min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

实施例2

参照图2，本发明提出的一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4，护套层4的原料按重量份包括：氯丁橡胶55份、氯化聚乙烯35份、丁苯橡胶10份、聚氨酯5份、硬脂酸1份，氧化镁1.2份、氢氧化铝8份、氧化锌5份、有机蒙脱土1份、硫化剂DCP6份、硫化剂VA-73份、四氯苯醌5份、防老剂0.5份、N,N’-双亚糠基丙酮3份、氢氧化镁0.5份、促进剂CZ1.3份、促进剂TMTD0.2份。

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶在60℃下进行一次混炼，得到一次混炼胶，其中，一次混炼的时间为5min；

S2、将S1中得到的一次混炼胶中添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼得到二次混炼胶，其中二次混炼的温度为90℃，二次混炼的时间为8min；再向二次混炼胶中添加硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼得到三次混炼胶，其中三次混炼的时间为4min，三次混炼的温度为110℃；

S3、将S2中三次混炼胶进行硫化，其中，硫化的温度为180℃，硫化的时间为10min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

实施例3

参照图2，本发明提出的一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4，护套层4的原料按重量份包括：氯丁橡胶65份、氯化聚乙烯20份、丁苯橡胶15份、聚氨酯2份、硬脂酸3份，氧化镁0.8份、氢氧化铝13份、氧化锌2份、有机蒙脱土5份、硫化剂DCP1份、硫化剂VA-78份、四氯苯醌2份、防老剂1.3份、N,N’-双亚糠基丙酮2份、氢氧化镁1.5份、促进剂CZ0.3份、促进剂TMTD1.2份。

本发明提出的一种矿山用电缆的电缆护套料制备方法，包括：

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶在70℃下进行一次混炼，得到一次混炼胶，其中一次混炼的时间为3min；

S2、向S1中得到的一次混炼胶添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼，得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为105℃，二次混炼的时间为5min；再向二次混炼胶中添加入硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼，得到三次混炼胶，其中，三次混炼的温度为85℃，三次混炼的时间为6min；

S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化处理，其中，硫化的温度为160℃，硫化的时间为15min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

实施例4

参照图2，本发明所述的一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4，护套层4的原料按重量份包括：氯丁橡胶56份、氯化聚乙烯33份、丁苯橡胶11份、聚氨酯4份、硬脂酸1.5份，氧化镁1.1份、氢氧化铝9份、氧化锌4.5份、有机蒙脱土1.5份、硫化剂DCP5.5份、硫化剂VA-74份、四氯苯醌4份、防老剂0.6份、N,N’-双亚糠基丙酮2.8份、氢氧化镁0.8份、促进剂CZ1.0份、促进剂TMTD0.4份。

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶在62℃下进行一次混炼，得到一次混炼胶，其中，一次混炼的时间为4min；

S2、向S1中得到的一次混炼胶中添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱土进行二次混炼，得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为95℃，二次混炼的时间为7min；再向二次混炼胶中添加硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼，得到三次混炼胶，其中，三次混炼的温度为110℃，三次混炼的时间为4min；

S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化处理，其中，硫化的温度为165℃，硫化的时间为14min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

实施例5

参照图2，本发明提出的一种矿山用电缆，包括缆芯1、绝缘层2、缓冲层3和护套层4，缆芯1的外周包覆有绝缘层2，绝缘层2的外周包覆有缓冲层3，缓冲层3的外周包覆有护套层4，护套层4的原料按重量份包括：氯丁橡胶56-64份、氯化聚乙烯22-33份、丁苯橡胶11-14份、聚氨酯3-4份、硬脂酸1.5-2.5份，氧化镁0.9-1.1份、氢氧化铝9-12份、氧化锌2.5-4.5份、有机蒙脱土1.5-4.5份、硫化剂DCP1.5-5.5份、硫化剂VA-74-7份、四氯苯醌3-4份、防老剂0.6-1.2份、N,N’-双亚糠基丙酮2.2-2.8份、氢氧化镁0.8-1.2份、促进剂CZ0.6-1.0份、促进剂TMTD0.4-1.0份。

S1、将氯丁橡胶、氯化聚乙烯、丁苯橡胶在68℃下进行一次混炼加热，得到一次混炼胶，其中一次混炼的时间为3.5min；

S2、将S1中得到的一次混炼胶中添加聚氨酯、硬脂酸、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、有机蒙脱进行二次混炼，得到二次混炼胶，其中，二次混炼的温度为103℃，二次混炼的时间为6min；再向二次混炼胶中添加硫化剂DCP、硫化剂VA-7、四氯苯醌、防老剂、N,N’-双亚糠基丙酮、氢氧化镁、促进剂CZ、促进剂TMTD进行三次混炼，得到三次混炼胶，其中三次混炼的温度为85℃，三次混炼的时间为6min；

S3、将S2中得到的三次混炼胶进行硫化处理，硫化的温度为178℃，硫化的时间为11min，得到矿山用电缆的电缆护套料。

对实施例1-5中所述矿山用电缆的电缆护套料的性能进行检测，得到的数据如下表所示：

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

1.一种矿山用电缆，其特征在于，包括缆芯(1)、绝缘层(2)、缓冲层(3)和护套层(4)，缆芯(1)的外周包覆有绝缘层(2)，绝缘层(2)的外周包覆有缓冲层(3)，缓冲层(3)的外周包覆有护套层(4)，护套层(4)的原料按重量份包括：氯丁橡胶55-65份、氯化聚乙烯20-35份、丁苯橡胶10-15份、聚氨酯2-5份、硬脂酸1-3份，氧化镁0.8-1.2份、氢氧化铝8-13份、氧化锌2-5份、有机蒙脱土1-5份、硫化剂DCP1-6份、硫化剂VA-73-8份、四氯苯醌2-5份、防老剂0.5-1.3份、N,N’-双亚糠基丙酮2-3份、氢氧化镁0.5-1.5份、促进剂CZ0.3-1.3份、促进剂TMTD0.2-1.2份。

2.根据权利要求1所述的矿山用电缆，其特征在于，护套层(4)的原料按重量份包括：氯丁橡胶56-64份、氯化聚乙烯22-33份、丁苯橡胶11-14份、聚氨酯3-4份、硬脂酸1.5-2.5份，氧化镁0.9-1.1份、氢氧化铝9-12份、氧化锌2.5-4.5份、有机蒙脱土1.5-4.5份、硫化剂DCP1.5-5.5份、硫化剂VA-74-7份、四氯苯醌3-4份、防老剂0.6-1.2份、N,N’-双亚糠基丙酮2.2-2.8份、氢氧化镁0.8-1.2份、促进剂CZ0.6-1.0份、促进剂TMTD0.4-1.0份。

3.根据权利要求1或2所述的矿山用电缆，其特征在于，护套层(4)的原料按重量份包括：氯丁橡胶60份、氯化聚乙烯30份、丁苯橡胶13份、聚氨酯4份、硬脂酸2.0份、氧化镁1.0份、氢氧化铝11份、氧化锌3.0份、有机蒙脱土3.0份、硫化剂DCP3.5份、硫化剂VA-76份、四氯苯醌3.5份、防老剂0.9份、N,N’-双亚糠基丙酮2.5份、氢氧化镁1.0份、促进剂CZ0.8份、促进剂TMTD0.7份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的矿山用电缆，其特征在于，防老剂采用防老剂AW、防老剂RD、防老剂A、防老剂D和防老剂CPPD中的一种或多种组合。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的矿山用电缆的电缆护套料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的矿山用电缆的电缆护套料制备方法，其特征在于，在S1中，一次混炼的温度为62-68℃，一次混炼的时间为3.5-4.5min；优选地，在S1中，一次混炼的温度为65℃，一次混炼的时间为4min。

7.根据权利要求5或6所述的矿山用电缆的电缆护套料制备方法，其特征在于，在S2中，二次混炼的温度为92-103℃，二次混炼的时间为5.5-7.5min；优选地，在S2中，二次混炼的温度为98℃，二次混炼的时间为6min。

8.根据权利要求5-7任一项所述的矿山用电缆的电缆护套料制备方法，其特征在于，在S2中，三次混炼的温度为90-105℃，三次混炼的时间为4.5-5.5min；进一步优选地，在S2中，三次混炼的温度为98℃，三次混炼的时间为5min。

9.根据权利要求5-8任一项所述的矿山用电缆的电缆护套料制备方法，其特征在于，在S3中，硫化的温度为165-175℃，硫化的时间为11-14min；优选地，在S3中，硫化的温度为170℃，硫化的时间为13min。