CN105185449A - 一种耐油耐高低温矿用电缆 - Google Patents

一种耐油耐高低温矿用电缆 Download PDF

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吴仁杰
朱丹
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Abstract

本发明公开了一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯及包覆在绝缘线芯外的护套层，绝缘线芯由内而外由导体、屏蔽层、绝缘层组成；其中护套层由改性三元乙丙橡胶制成，所述改性三元乙丙橡胶的原料包括：三元乙丙橡胶，氢化丁腈橡胶，氯醚橡胶，硫磺，氧化锌，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，DPG促进剂，TMTD促进剂，N-亚硝基二苯胺，CTP防焦剂，纳米碳黑，木质素，粉煤灰，高岭土，沉淀二氧化硅，改性石膏，防老剂4010NA，防老剂8PPD，微晶石蜡，防老剂DFC-34，歧化松香，DOP软化剂。本发明耐油、耐高低温性能好，力学性能优异。

Description

一种耐油耐高低温矿用电缆
技术领域
本发明涉及矿用电缆技术领域，尤其涉及一种耐油耐高低温矿用电缆。
背景技术
众所周知，矿道蜿蜒曲折，矿用电缆在煤矿巷道内铺设时，极易发生完全亏折，现有的矿用电缆弯折时容易损害，损坏后的电缆无法使用，另外由于矿内环境恶劣对电缆耐油、耐高低温性能也要求较高，一旦损坏后续维修及电缆铺设成本较高。
发明内容
本发明提出了一种耐油耐高低温矿用电缆，耐油、耐高低温性能好，力学性能优异。
本发明提出的一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯及包覆在绝缘线芯外的护套层，绝缘线芯由内而外由导体、屏蔽层、绝缘层组成；其中护套层由改性三元乙丙橡胶制成。
优选地，所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-40份，氢化丁腈橡胶5-15份，氯醚橡胶20-29份，硫磺1-2份，氧化锌1-2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份，DPG促进剂1.4-1.8份，TMTD促进剂1-2份，N-亚硝基二苯胺0.5-2.5份，CTP防焦剂1-2份，纳米碳黑10-20份，木质素15-30份，粉煤灰40-48份，高岭土8-18份，沉淀二氧化硅0.01-0.08份，改性石膏20-30份，防老剂4010NA1-2份，防老剂8PPD1-2份，微晶石蜡1-2份，防老剂DFC-341-2份，歧化松香0.5-1.5份，DOP软化剂1-2份。
优选地，所述氢化丁腈橡胶含有75-85wt％的α,β-烯键式不饱和腈单体单元、10-13wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及余量的胺硫酸盐。
优选地，在改性石膏的制备过程中，将氟石膏经加热烘干去除游离水，破碎至粒径为0.5-1mm，得到预处理物料，预处理物料中硫酸钙的含量为99-99.5wt％，按重量份称取40-80份预处理物料、1-2份凹凸棒土、0.5-1.5份氟硅酸钠、1-2份硫酸锌、0.5-1.5份碳酸氢钠混合均匀，送入沸腾炉中焙烧，陪烧温度为140-160℃，焙烧时间为80-120min，加入1-2份氟硅酸钠混合均匀，细磨至粒径为0.15-0.25mm，得到改性石膏。
优选地，纳米碳黑、木质素、粉煤灰、高岭土及改性石膏的重量比为14-18：20-25：42-45：10-15：24-27。
优选地，硫磺、氧化锌、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、DPG促进剂及TMTD促进剂的重量比为1.5-1.8：1.2-1.6：1.6-1.9：1.5-1.6：1.5-1.7。
优选地，三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶及氯醚橡胶的重量比为34-37：10-13：25-28。
优选地，所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶34-37份，氢化丁腈橡胶10-13份，氯醚橡胶25-28份，硫磺1.5-1.8份，氧化锌1.2-1.6份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.6-1.9份，DPG促进剂1.5-1.6份，TMTD促进剂1.5-1.7份，N-亚硝基二苯胺1-1.8份，CTP防焦剂1.3-1.8份，纳米碳黑14-18份，木质素20-25份，粉煤灰42-45份，高岭土10-15份，沉淀二氧化硅0.04-0.07份，改性石膏24-27份，防老剂4010NA1.5-1.9份，防老剂8PPD1.5-1.9份，微晶石蜡1.3-1.6份，防老剂DFC-341.5-1.7份，歧化松香0.7-1.2份，DOP软化剂1.5-1.7份。
本发明中，上述改性三元乙丙橡胶采用一般橡胶的制备工艺制备，即原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验。
本发明中，三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶及氯醚橡胶并用，可提高橡胶自身的耐高低温性能及耐油性能；而微晶石蜡、防老剂DFC-34、歧化松香及DOP软化剂协同作用，制品即使在极低温度下可能保持较高的稳定性；其中氢化丁腈橡胶与氯醚橡胶并用，氯醚橡胶可网状分散在物料中，与防老剂4010NA、防老剂8PPD协同作用，制品耐油耐老化性能极好。进一步限定氢化丁腈橡胶的组成，制品的耐油力学性能进一步增强，同时可提高制品的耐热性能；由硫磺、氧化锌、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、DPG促进剂、TMTD促进剂、N-亚硝基二苯胺及CTP防焦剂组成的硫化体系，硫化效果好，制品的力学性能、耐低温及耐油性能进一步增强。纳米碳黑、木质素、改性石膏、粉煤灰及高岭土，不仅可使得制品弹性与硬度较好，且制品耐径向受力强度较高；通过采用一定工艺制备的改性石膏，晶须各向生长均匀形成网状结构，与其他物料共同作用，制品抗折及抗压强度极高，且改性石膏制备方法简单，成本低廉，质量稳定；本发明耐油、耐高低温性能好，力学性能优异。
附图说明
图1为本发明提出的一种耐油耐高低温矿用电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种耐油耐高低温矿用电缆的结构示意图。
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
参照图1，一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯1及包覆在绝缘线芯1外的护套层2，绝缘线芯1由内而外由导体11、屏蔽层12、绝缘层13组成；其中护套层2由改性三元乙丙橡胶制成。
所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30份，氢化丁腈橡胶15份，氯醚橡胶20份，硫磺2份，氧化锌1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份，DPG促进剂1.4份，TMTD促进剂2份，N-亚硝基二苯胺0.5份，CTP防焦剂2份，纳米碳黑10份，木质素30份，粉煤灰40份，高岭土18份，沉淀二氧化硅0.01份，改性石膏30份，防老剂4010NA1份，防老剂8PPD2份，微晶石蜡1份，防老剂DFC-342份，歧化松香0.5份，DOP软化剂2份。
实施例2
参照图1，一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯1及包覆在绝缘线芯1外的护套层2，绝缘线芯1由内而外由导体11、屏蔽层12、绝缘层13组成；其中护套层2由改性三元乙丙橡胶制成。
所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40份，氢化丁腈橡胶5份，氯醚橡胶29份，硫磺1份，氧化锌1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，DPG促进剂1.8份，TMTD促进剂1份，N-亚硝基二苯胺2.5份，CTP防焦剂1份，纳米碳黑20份，木质素15份，粉煤灰48份，高岭土8份，沉淀二氧化硅0.08份，改性石膏20份，防老剂4010NA2份，防老剂8PPD1份，微晶石蜡2份，防老剂DFC-341份，歧化松香1.5份，DOP软化剂1份。
实施例3
参照图1，一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯1及包覆在绝缘线芯1外的护套层2，绝缘线芯1由内而外由导体11、屏蔽层12、绝缘层13组成；其中护套层2由改性三元乙丙橡胶制成。
所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶34份，氢化丁腈橡胶13份，氯醚橡胶25份，硫磺1.8份，氧化锌1.2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.9份，DPG促进剂1.5份，TMTD促进剂1.7份，N-亚硝基二苯胺1份，CTP防焦剂1.8份，纳米碳黑14份，木质素25份，粉煤灰42份，高岭土15份，沉淀二氧化硅0.04份，改性石膏27份，防老剂4010NA1.5份，防老剂8PPD1.9份，微晶石蜡1.3份，防老剂DFC-341.7份，歧化松香0.7份，DOP软化剂1.7份。
所述氢化丁腈橡胶含有75wt％的α,β-烯键式不饱和腈单体单元、13wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及余量的胺硫酸盐。
在改性石膏的制备过程中，将氟石膏经加热烘干去除游离水，破碎至粒径为0.5-1mm，得到预处理物料，预处理物料中硫酸钙的含量为99wt％，按重量份称取80份预处理物料、1份凹凸棒土、1.5份氟硅酸钠、1份硫酸锌、1.5份碳酸氢钠混合均匀，送入沸腾炉中焙烧，陪烧温度为140℃，焙烧时间为120min，加入1份氟硅酸钠混合均匀，细磨至粒径为0.15-0.25mm，得到改性石膏。
实施例4
参照图1，一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯1及包覆在绝缘线芯1外的护套层2，绝缘线芯1由内而外由导体11、屏蔽层12、绝缘层13组成；其中护套层2由改性三元乙丙橡胶制成。
所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶37份，氢化丁腈橡胶10份，氯醚橡胶28份，硫磺1.5份，氧化锌1.6份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.6份，DPG促进剂1.6份，TMTD促进剂1.5份，N-亚硝基二苯胺1.8份，CTP防焦剂1.3份，纳米碳黑18份，木质素20份，粉煤灰45份，高岭土10份，沉淀二氧化硅0.07份，改性石膏24份，防老剂4010NA1.9份，防老剂8PPD1.5份，微晶石蜡1.6份，防老剂DFC-341.5份，歧化松香1.2份，DOP软化剂1.5份。
所述氢化丁腈橡胶含有85wt％的α,β-烯键式不饱和腈单体单元、10wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及余量的胺硫酸盐。
在改性石膏的制备过程中，将氟石膏经加热烘干去除游离水，破碎至粒径为0.5-1mm，得到预处理物料，预处理物料中硫酸钙的含量为99.5wt％，按重量份称取40份预处理物料、2份凹凸棒土、0.5份氟硅酸钠、2份硫酸锌、0.5份碳酸氢钠混合均匀，送入沸腾炉中焙烧，陪烧温度为160℃，焙烧时间为80min，加入2份氟硅酸钠混合均匀，细磨至粒径为0.15-0.25mm，得到改性石膏。
实施例5
参照图1，一种耐油耐高低温矿用电缆，包括绝缘线芯1及包覆在绝缘线芯1外的护套层2，绝缘线芯1由内而外由导体11、屏蔽层12、绝缘层13组成；其中护套层2由改性三元乙丙橡胶制成。
所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶35份，氢化丁腈橡胶12份，氯醚橡胶27份，硫磺1.6份，氧化锌1.4份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.7份，DPG促进剂1.52份，TMTD促进剂1.6份，N-亚硝基二苯胺1.4份，CTP防焦剂1.52份，纳米碳黑16份，木质素23份，粉煤灰43份，高岭土13份，沉淀二氧化硅0.065份，改性石膏25份，防老剂4010NA1.6份，防老剂8PPD1.7份，微晶石蜡1.5份，防老剂DFC-341.65份，歧化松香1.15份，DOP软化剂1.6份。
所述氢化丁腈橡胶含有82wt％的α,β-烯键式不饱和腈单体单元、12.5wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及余量的胺硫酸盐。
在改性石膏的制备过程中，将氟石膏经加热烘干去除游离水，破碎至粒径为0.5-1mm，得到预处理物料，预处理物料中硫酸钙的含量为99.1wt％，按重量份称取75份预处理物料、1.4份凹凸棒土、1.2份氟硅酸钠、1.5份硫酸锌、1.35份碳酸氢钠混合均匀，送入沸腾炉中焙烧，陪烧温度为156℃，焙烧时间为115min，加入1.42份氟硅酸钠混合均匀，细磨至粒径为0.15-0.25mm，得到改性石膏。
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 (8)

1.一种耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，包括绝缘线芯(1)及包覆在绝缘线芯(1)外的护套层(2)，绝缘线芯(1)由内而外由导体(11)、屏蔽层(12)、绝缘层(13)组成；其中护套层(2)由改性三元乙丙橡胶制成。
2.根据权利要求1所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-40份，氢化丁腈橡胶5-15份，氯醚橡胶20-29份，硫磺1-2份，氧化锌1-2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份，DPG促进剂1.4-1.8份，TMTD促进剂1-2份，N-亚硝基二苯胺0.5-2.5份，CTP防焦剂1-2份，纳米碳黑10-20份，木质素15-30份，粉煤灰40-48份，高岭土8-18份，沉淀二氧化硅0.01-0.08份，改性石膏20-30份，防老剂4010NA1-2份，防老剂8PPD1-2份，微晶石蜡1-2份，防老剂DFC-341-2份，歧化松香0.5-1.5份，DOP软化剂1-2份。
3.根据权利要求2所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶含有75-85wt％的α,β-烯键式不饱和腈单体单元、10-13wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及余量的胺硫酸盐。
4.根据权利要求2或3所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，在改性石膏的制备过程中，将氟石膏经加热烘干去除游离水，破碎至粒径为0.5-1mm，得到预处理物料，预处理物料中硫酸钙的含量为99-99.5wt％，按重量份称取40-80份预处理物料、1-2份凹凸棒土、0.5-1.5份氟硅酸钠、1-2份硫酸锌、0.5-1.5份碳酸氢钠混合均匀，送入沸腾炉中焙烧，陪烧温度为140-160℃，焙烧时间为80-120min，加入1-2份氟硅酸钠混合均匀，细磨至粒径为0.15-0.25mm，得到改性石膏。
5.根据权利要求2-4任一项所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，纳米碳黑、木质素、粉煤灰、高岭土及改性石膏的重量比为14-18：20-25：42-45：10-15：24-27。
6.根据权利要求2-5任一项所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，硫磺、氧化锌、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、DPG促进剂及TMTD促进剂的重量比为1.5-1.8：1.2-1.6：1.6-1.9：1.5-1.6：1.5-1.7。
7.根据权利要求2-6任一项所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶及氯醚橡胶的重量比为34-37：10-13：25-28。
8.根据权利要求2-7任一项所述的耐油耐高低温矿用电缆，其特征在于，所述改性三元乙丙橡胶的原料按重量份包括：三元乙丙橡胶34-37份，氢化丁腈橡胶10-13份，氯醚橡胶25-28份，硫磺1.5-1.8份，氧化锌1.2-1.6份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.6-1.9份，DPG促进剂1.5-1.6份，TMTD促进剂1.5-1.7份，N-亚硝基二苯胺1-1.8份，CTP防焦剂1.3-1.8份，纳米碳黑14-18份，木质素20-25份，粉煤灰42-45份，高岭土10-15份，沉淀二氧化硅0.04-0.07份，改性石膏24-27份，防老剂4010NA1.5-1.9份，防老剂8PPD1.5-1.9份，微晶石蜡1.3-1.6份，防老剂DFC-341.5-1.7份，歧化松香0.7-1.2份，DOP软化剂1.5-1.7份。
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